Identifying changes in the technical parameters of milking rubber under industrial conditions to elucidate their effect on the milking process

Abstract

Many years of experience in the operation of milking machines show that milking rubber was and remains a short-lived and unreliable link in the technological process of machine milking. During operation, rubber quickly loses its strength and elastic properties, becomes stiff and less elastic, deforms, and changes its shape. The purpose of this study is to identify changes in the technical parameters of milking rubber under industrial conditions in order to establish their impact on the milking process. The obtained results could make it possible to rationally choose the milking rubber for teat cups, which would ensure an effective milking process. During this study’s initial stage, the physical and mechanical condition of milking rubber was experimentally established at steam disinfection and as a result of saturating the article with milk fats. The following stage implied detecting the effect of milking rubber tension in a teat cup on the speed of milking. It was established that milking rubber during operation is actively exposed to milk fat, which leads to the loss of its weight relative to its original value. On day 1,000 of work, the weight loss relative to the initial value (100 g), under the washing regime temperature of 85 °C, 50 °C, 35 °C, and 20 °C, was 1 g, 3.3 g, 5 g, and 4.2 g, respectively. The dependences have been derived for the swell mass of milking rubber M on the temperature of washing solutions T and the duration of operation t as a result of saturation with milk fats. The dependence of milk yield rate V on the tension force of milking rubber F in teat cups has been established. Thus, it was found that when the tension force of milking rubber changes from 25 to 60 N, the difference in the average intensity of milk yield is 0.13 kg/min (10.8 %). Regarding the amount of milk yield at the specified tension, the difference is 0.15 kg (2.5 %). At rubber tension from 60 to 25 N, the aver-age milking time increases by 0.46 min (8.3 %). Thus, it was determined that a milking machine with milking rubber at different tension over a total milking time would unevenly milk different parts of the cow’s udder. The study reported here expands the idea about the technical and manufacturing characteristics of rubber articles, namely changes in them at steam disinfection and as a result of saturation with milk fats. Багаторічний досвід експлуатації доїльних апаратів засвідчує, що дійкова гума була й залишається недовговічною й ненадійною ланкою в технологічному процесі машинного доїння. У процесі експлуатації гума швидко втрачає міцність і пружні властивості, стає жорсткою й менш еластичною, деформується, змінюючи форму. Метою дослідження є виявлення змін технічних параметрів дійкової гуми в виробничих умовах з встановленням впливу на процес доїння. Отримані результати дозволять здійснити раціональний вибір дійкової гуми доїльних стаканів, що забезпечить ефективний процес доїння. Під час проведення досліджень на первинному етапі експериментально встановлювали фізико-механічний стан дійкової гуми за парової дезінфекції та в наслідок насичення виробу молочними жирами. На наступному етапі виявляли вплив натягу дійкової гуми у доїльному стакані на швидкість доїння. Встановлено, що дійкова гума в процесі експлуатації активно піддається впливу молочного жиру, що призводить до втрати її ваги відносно початкового значення. На 1000 день роботи втрата ваги, по відношенню до початкового значення (100 г), за температурних режимів промивання у 85 °С, 50 °С, 35 °С та 20 °С становила 1 г, 3,3 г, 5 г та 4,2 г відповідно. Встановлені залежності маси набухання дійкової гуми M від температури миючих розчинів T і тривалості експлуатації t в наслідок насичення молочними жирами. Встановлена залежність швидкості молоковіддачі V від сили натягу дійкової гуми F доїльних стаканів. Так встановлено, що при зміні сили натягу дійкової гуми від 25 до 60 Н різниця середньої інтенсивності молоковіддачі становить 0,13 кг/хв. (10,8 %). Стосовно величини удою за зазначеного натягу, то різниця має значення у 0,15 кг (2,5 %). За натягу гуми від 60 до 25 Н середній час доїння збільшується на 0,46 хв. (8,3 %). Отже встановлено, що доїльний апарат з дійковою гумою з різним натягом при загальному часу доїння буде нерівномірно видоювати різні частки вимені тварини. Середнєквадратичне відхилення швидкості молоковіддачі при цьому може складати 0,07 кг/хв. Проведені дослідження розширюють уявлення про техніко-технологічні характеристики гумових виробів, а саме її зміни за парової дезінфекції та в наслідок насичення молочними жирами.