DÓJ MECHANICZNY
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową, działaniem, obsługą i sprawdzaniem działania dojarki mechanicznej oraz ocena pracy pulsatora na podstawie wykonanego pulsogramu.
Budowa dojarki mechanicznej
W dojarkach mechanicznych starano się odtworzyć zjawiska, jakie zachodzą podczas ssania mleka przez cielęta. Wykorzystuje się do tego celu podciśnienie wytwarzane przez pompę próżniową oraz działanie membrany gumowej oddzielającej komorę podstrzykową
i komorę międzyścienną kubków udojowych. Membrana ta jest uformowana w postaci gumy strzykowej. Dojarka mechaniczna składa się z trzech zasadniczych zespołów:
— agregatu do wytwarzania podciśnienia (wraz z instalacją podciśnienia w oborze),
— aparatu udojowego (wraz z rurociągiem mlecznym w oborze),
— urządzenia do mycia.
Rozwój techniki dojenia mechanicznego wprowadza nowe rozwiązania i dodatkowe urządzenia. Mogą nimi być:
— urządzenie do przygotowania krowy do dojenia (mycie i masaż strzyków, automatyczne zakładanie kubków udojowych);
— urządzenie do mechanicznego zdejmowania kubków udojowych;
— urządzenie do sterowania przebiegiem doju, do rejestracji ilości i jakości udojonego mleka (możliwość podłączenia do komputera);
— urządzenie do pielęgnacji strzyków.
Przykład dojarki mechanicznej jest dojarka konwiowa, w której udojone mleko zostaje odprowadzone do konwi. Jest ona stosowana w oborach z małą ilością krów, lub jako dodatkowa dojarka w dużych oborach. Agregat do wytwarzania podciśnienia ma na celu zapewnienie stabilnego podciśnienia o wartości 50 kPa i doprowadzenie go na miejsce podłączenia aparatu udojowego. Pompa próżniowa wytwarza ciśnienie wynikające
z działania łopatek, a wiec lekko pulsujące, które następnie jest wyrównywane
w zbiorniku wyrównawczym i osiąga poziom nastawiony na zaworze regulacyjnym. Zbiornik wyrównawczy jest jednocześnie akumulatorem energii uzupełniającym wydatek pompy w chwilach zwiększonego jej obciążenia. W najniższym miejscu zbiornika powinien być umieszczony zaworek odwadniający. Zastosowanie łopatek
z grafitu eliminuje konieczność ich okresowego smarowania i zapobiega dostawaniu się cząsteczek oleju do mleka w chwili wyłączenia pompy, kiedy powietrze zaczyna przepływać w kierunku odwrotnym — od pompy do przestrzeni o niskim ciśnieniu —
a więc do rurociągu i nawet do konwi.
W wypadku stosowania pompy próżniowej ze stalowymi łopatkami, wymagającymi smarowania, konieczne się staje stosowanie zaworu zwrotnego, zapobiegającego przepływowi powietrza przez pompę w kierunku aparatu udojowego.
Hałas powietrza wytwarzanego przez pompę jest tłumiony za pomocą tłumika. Dostosowanie ciśnienia wytwarzanego przez pompę (zależnego od stanu pompy) do oporów powstających na długości rurociągu podciśnienia następuje na zaworze regulacyjnym, który wpuszcza powietrze wyrównawcze w wypadku, gdy pompa wytwarza zbyt duże podciśnienie. W celu zwieszenia dokładności ustawiania podciśnienia,
w nowych układach stosuje się zawory regulacyjne z częścią pomiarową rozdzieloną
i przesuniętą o ok. l metr w kierunku aparatu udojowego w stosunku do części otwierającej dopływ powietrza wyrównawczego do rurociągu. W tym przypadku pomiar i wskazanie podciśnienia następuje w miejscu znacznego ustabilizowania się podciśnienia.
Rurociągi podciśnienia przebiegające przez oborę powinny być pochylone tak, aby skroplona para wodna mogła spływać w jednym kierunku, gdzie w najniższym miejscu jest zamontowany zawór odwadniający. Pochylenie rurociągu w stosunku do linii poziomej powinno wynosić od 2 do 5%. Na rurociągu próżniowym w miejscach,
w których należy podłączyć aparat udojowy są zainstalowane zawory umożliwiające łatwe i szybkie podłączenie, zwane popularnie kurkami stanowiskowymi.
Aparat udojowy
Aparat udojowy, to zespół 4 kubków udojowych podłączonych do wspólnego kolektora i pulsatora. Pulsator zamontowany na pokrywie konwi jest poprzez tę konew podłączony za pomocą elastycznego przewodu do rurociągu podciśnienia. Kubek udojowy, to sztywny korpus wykonany ze stali nierdzewnej lub innego materiału,
w którym jest umiejscowiona elastyczna guma strzykowa tak ukształtowana, że tworzy ona komorę podstrzykową i komorę międzyścienną. Komora podstrzykowa za pomocą króćca mlecznego i przewodu mlecznego jest połączona z komorą mleczną kolektora. Komora miedzyścienną jest połączona z komorą powietrzną kolektora.
Dojenie składa się z dwóch taktów: ssania i masażu. W trakcie taktu ssania w komorze międzyściennej i komorze podstrzykowej kubka udojowego, panuje podciśnienie (50 kPa). Strzyk jest rozluźniony i podciśnienie wysysa mleko ze strzyka, które następnie przepływa do komory mlecznej kolektora i stamtąd do konwi lub rurociągu mlecznego. W trakcie tąktu masażu w komorze międzyściennej panuje ciśnienie atmosferyczne a w komorze podstrzykowej podciśnienie. Powoduje to zaciśnięcie strzyku — mleko nie wycieka. Zmienne podciśnienie jest doprowadzone tylko do komory międzyściennej. Powoduje ono kolejne następowanie fazy ssania i fazy masażu. W komorze podstrzykowej panuje stale podciśnienie.
Kolektor służy do gromadzenia mleka ze wszystkich strzyków w jeden strumień, do rozdziału zmiennego podciśnienia na poszczególne kubki udojowe oraz do zmian rodzaju pracy aparatu udojowego w czasie dojenia, zdejmowania kubków udojowych i mycia. Zaworek kolektora w trakcie zakładania kubków udojowych na strzyki uszczelnia komorę mleczną, umożliwiając zachowanie pełnego podciśnienia.
Kubki udojowe zakładane są na strzyki pojedynczo. Gdy jeden jest nakładany, pozostałe zwisają do dołu. Skośne ścięcia króćców mlecznych, do których szczelnie przylegają ścianki gumowe zwisających przewodów mlecznych stanowią zawór uniemożliwiający wlot powietrza do komory podstrzykowej kubków zwisających w dół. Jest to konieczne do zachowania podciśnienia w kubku udojowym zakładanym na strzyk (a więc podniesionym, w którym ścięcie króćca nie zamyka przewodu) i spowodowania przyssania się kubka do strzyku. W przeciwnym razie założony kubek spada ze strzyku w chwili, gdy dojarz zakłada następny kubek. W trakcie dojenia uszczelka zaworka dolega do korpusu kolektora uszczelniając komorę mleczną, ale umożliwiając dozowanie, niewielkiej ilości powietrza przez szczelinę. Powietrze to ułatwia płyniecie mleka wzdłuż przewodów, powodując bąbelkowame mleka, co umożliwia z kolei obserwację spływu mleka do konwi lub rurociągu. Doprowadzenie powietrza z obory do świeżo wydojonego mleka jest niepożądane, powoduje bowiem zanieczyszczenie mleka bakteriami, przenoszenie zapachów z obory oraz zapoczątkowuje utlenianie kwasów nienasyconych występujących w mleku już
w najwcześniejszym stadium pozyskiwania mleka. Dlatego ilość dozowanego powietrza powinna być jak najmniejsza. Jest ona jednak konieczna wszędzie tam, gdzie nie ma innego sposobu zasygnalizowania końca doju, niż obserwacja mleka wypływającego.
W czasie mycia aparatu udojowego uszczelka zaworu jest owinięta na kołnierzu kolektora, uszczelniając całkowicie komorę mleczną i odsłaniając do mycia wszystkie powierzchnie stykające się z mlekiem.
Pulsator hydromechaniczny ma za zadanie wytwarzać pulsy podciśnienia o odpowiedniej częstotliwości. Obecnie pulsatory wytwarzają dwa niezależne cykle pulsów przesunięte
w fazie, umożliwiając dój przemienny, to znaczy, że gdy w jednej parze kubków udojowych jest faza ssania, to w drugiej
— faza masażu. Pulsator ma więc symetrycznie ułożone dwie komory powietrzne oraz dwie komory z płynem hydraulicznym. Komory powietrzne są oddzielone od komór hydraulicznych za pomocą elastycznych membran. Komory hydrauliczne są połączone za pomocą przewodu rurowego wyposażonego w kryzę. Podciśnienie doprowadzone z przewodu podciśnieniowego do jednej z komór powietrznych za pomocą np. przewodu, powoduje wyciskanie płynu z prawej komory hydraulicznej do lewej przez przewód i kryzę. Trwa to do chwili, gdy dwustabilny przerzutnik przełączy podciśnienie z przewodu do przewodu
i przepływ płynu w przewodzie zmieni kierunek. Wraz z przewodem przesuwa się suwak, łącząc z próżnią na przemian przewód, które są połączone z komorami powietrznymi kolektora i przez te komory z komorami międzyściennymi kubków udojowych. Przesuwanie suwaka powoduje również zadziałanie przerzutnika i cykl się powtarza. Częstotliwość, która powinna wynosić 60 cykli na minutę zależy od kryzy oraz lepkości płynu hydraulicznego. Efektem działania pulsatora jest zmiana stałego podciśnienia w komorze A na dwa szeregi przesuniętych w fazie pulsów w przewodach powietrznych. Na rysunku tym pokazano również sposób podziału cyklu na poszczególne fazy: a, b, c, d, których pomiar pozwala na ocenę pracy pulsatora.