Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
учебное пособие технология машинного доения коров на основе конвергентных принципов управления автоматизированными процессами.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
12.05.2025
Размер:
6.62 Mб
Скачать

106

4.3Динамическое изменение такта сосания

Длительность тактов и их соотношение оказывает большое влияние на молочную продуктивность, скорость выдаивания и связанные с ними показатели.

Исследование проводилось в учебно-исследовательском институте животноводства, Рульсдорф/Гросс-Кройц, Германия, с использованием возможностей систем автоматического машинного доения “Lely Astronaut A4”. Система позволяет настраивать множество параметров, в том числе динамическое изменение длительности рабочего такта в зависимости от потока молока. Эта функция обеспечивает увеличение длительности такта сосания при повышении скорости молокоотдачи и ее сокращение при снижении потока молока. При этом длительность такта отдыха остается неизменной (рис. 4.5).

Рис. 4.5 - Динамическое изменение такта сосания

При достижении программируемого порога скорости молокоотдачи, такт сосания удлиняется в определенных пределах до момента пока не будет достигнут порог остановки динамического изменения. Затем происходит обратный процесс и в конце доения устанавливается стандартная длительность тактов (рис. 4.6). При этом, временные интервалы, пороги включения и выключения динамического изменения длительности рабочего такта, а также порог включения стимуляции могут быть изменены через программу управления оборудованием.

Опыт проводился методом латинского квадрата 2х2 с дополнительным периодом по Лукасу. В обе группы были отобраны по 16 коров. Отклонение средних показателей молочной продуктивности групп от стада составляло не более 5% [118].

107

Рис.4.6 - Пульсация в течении одного доения

Для контрольных периодов использовались параметры по умолчанию, которые устанавливаются заводом изготовителем. Для опытных периодов были использованы предлагаемые параметры, значения которых установлены путем расчета по оригинальному алгоритму [54]. Схема опыта представлена в таблица 4.9. Поскольку изучались технологические аспекты, длительность периодов эксперимента невелика. Это связано с тем, что привыкание животных к новым параметрам машинного доения, измененным (без резких колебаний), обычно происходит в течении двух-четырех доек, а эффект от их действия проявляется

108

практически сразу после привыкания. Такой подход снижает влияние различных временных факторов и повышает точность эксперимента [55].

Таблица 4.9 - Схема проводимого опыта

Предварит.

Первый опыт-

Второй опыт-

Контрольный

период

ный период

ный период

период

 

 

 

 

Значения порога начала/остановки динамического изменения длительности рабочего такта, г/мин

1200/7500

1200/7500

1100/6000

1100/6000

 

 

 

 

1200/7500

1100/6000

1200/7500

1200/7500

 

 

 

 

7 суток

10 суток

10 суток

7 суток

 

 

 

 

Установлено, что увеличение длительности рабочего такта в период наиболее интенсивной молокоотдачи позволяет не только быстро и полностью выдоить корову без ущерба для ее здоровья, но и снизить вероятность таких негативных явлений, как попадание молока из подсосковой камеры через сфинктер в цистерну соска, а также чрезмерное сдавливание соска резиной.

Для расчета значения предлагаемых параметров были использованы результаты ранее проведенных исследований. Порог включения динамического изменения рассчитывается по формуле:

Y1= α1·ln(x),

(4.3)

где: Y1 – численное значение скорости молокоотдачи, при котором начинают изменяться длительность и соотношение тактов, кг/мин;

α1 – эмпирически устанавливаемый коэффициент;

x – численное значение среднесуточного удоя на 1 корову по ферме, кг.

Порог остановки динамического изменения рассчитывается по формуле:

Y2= β+α2·ln(x),

(4.4)

109

где: Y2 – численное значение порога скорости молокоотдачи, при котором заканчивается изменение длительности и соотношения тактов, и начинается обратное их изменение, кг/мин;

β, α2 – эмпирические коэффициенты [147].

Исходя из значений скорости молокоотдачи и продуктивности животных были построены графики значений указанных порогов, представленные на рисунке 4.7.

Скорость молокоотдачи для влючения, кг/мин

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

Среднесуточный удой, кг

7

остановки,

5

6

 

4

для

молокоотдачи

3

 

2

 

1

Скорость

0

 

кг/мин

Включение Остановка

Рис. 4.7 - Зависимость порогов динамического изменения длительности такта сосания от среднесуточного удоя

Получены следующие значения: Y1= 0,31395·ln(33,25)=1100 кг/мин.

Y2= 4,7885+0,346·ln(33,25)=6000 кг/мин.

Увеличение длительности рабочего такта при обильном выделении молока позволяет не только быстро и полностью выдоить корову без ущерба для ее здоровья, но и снизить вероятность таких негативных явлений, как попадание молока из подсосковой камеры через сфинктер в цистерну соска, а также чрезмерное сдавливание соска резиной. При этом процесс доения происходит

110

наиболее интенсивно в период максимальной концентрации окситоцина в крови [64].

Показатели средней и максимальной скорости молокоотдачи подопытных животных приведены в табл. 4.10.

Таблица 4.10 - Скорость молокоотдачи при различных параметрах

 

Скор.

Предв.

Первый

Второй

Контр.

Группа

мол.

период

период

период

период

 

кг/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сред.

2,72

2,71

2,79*

2,80

 

± 0,601

± 0,596

± 0,595

± 0,603

Первая

 

 

 

 

 

 

Макс.

3,87

3,85

4,09*

4,11

 

 

± 0,451

± 0,449

± 0,454

± 0,462

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сред.

2,80

2,90*

2,82

2,81

 

± 0,479

± 0,496

± 0,492

± 0,489

Вторая

 

 

 

 

 

 

Макс.

3,91

4,02*

3,86

3,90

 

 

± 0,368

± 0,359

± 0,360

± 0,361

 

 

 

 

 

 

 

 

Из данных таблицы видно, что при использовании предлагаемых параметров статистически достоверно увеличивает как максимальную, так и среднюю скорость молокоотдачи. Это свидетельствует о повышении скорости и, как следствие, соблюдение технологических требований к доению. Разница между увеличением максимальной и средней скорости молокоотдачи составляет около двух процентов.

Полученные данные свидетельствуют об увеличении интенсивности выдаивания в период наибольшей молокоотдачи, что свидетельствует о достижении желаемого эффекта. При увеличении скорости доения животные выдаиваются не только быстрее, но и более полно, т.к. это происходит в период большей концентрации окситоцина в крови. На рисунке 4.8 показана разница между увеличением максимальной и средней скоростью молокоотдачи.

111

6

5

4

3

2

1

0

Увеличение средней

Увеличение максимальной

скорости молокоотдачи, %

скорости молокоотдачи, %

Рис. 4.8 - Среднее увеличение скорости молокоотдачи при применении новых параметров

Данные о молочной продуктивности подопытных животных приведены в табл. 4.11.

Таблица 4.11 - Среднесуточный удой при различных параметрах

 

Предвар.

Первый

Второй

 

Контр.

 

опытный

опытный

 

Группа

период

 

 

период

 

период

период

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднесуточный удой, кг

 

 

 

 

 

 

 

 

Первая

31,8

 

31,7

32,8*

 

33,0

± 6,14

 

± 6,17

± 6,22

 

± 6,24

 

 

 

Вторая

34,7

 

35,9*

34,9

 

34,5

± 3,10

 

± 3,11

± 3,06

 

± 3,45

 

 

 

Данные таблицы указывают на статистически достоверное увеличение среднесуточного удоя при использовании предлагаемых значений параметров. Сведения о времени доения при различных параметрах приведены на рис. 4.9. Из данных таблицы и графика видно, что увеличение удоя, как правило, приводит к более длительному процессу доения, даже несмотря на увеличение скорости молокоотдачи. Несмотря на повышение продуктивно-

112

сти, время доения при использовании новых параметров существенно не увеличилось, что говорит о повышении физиологичности и технологичности доения [102].

4,1

4,08

4,06

4,04

4,02

4

3,98

3,96

3,94

3,92

3,9

Время доения с

Время доения с

параметрами

по

предлагаемыми

умолчанию, мин

параметрами, мин

Рис. 4.9 - Время доения животных при различных значениях параметра

Важными показателями молочной продуктивности является содержание жира и белка в молоке (табл. 4.12).

Таблица 4.12 - Содержания жира и белка в молоке по результатам опыта

 

Сод. в

Пред-

Первый

Второй

 

 

опыт-

опыт-

Контр.

Группа

молоке,

вар.

ный

ный

период

 

%

период

 

период

период

 

 

 

 

 

 

Жир

4,13

4,16

4,21

4,20

 

± 0,338

± 0,399

± 0,346

± 0,361

Первая

 

Белок

3,47

3,46

3,47

3,49

 

 

± 0,232

± 0,246

± 0,270

± 0,354

 

 

 

Жир

4,26

4,28

4,24

4,19

 

± 0,298

± 0,316

± 0,354

± 0,331

Вторая

 

Белок

3,51

3,53

3,52

3,50

 

 

± 0,211

± 0,279

± 0,284

± 0,290