3. "Механический" теленок [1983 Ковалев Ю.Н.

Оставим кисельные берега сказкам, а вот молочные, реки, если так назвать путь, которым молоко попадает на наш стол, существуют в действительности. Только рождаются они не сами собой, а большим и очень нелегким трудом человека. Истоки этих рек - на животноводческой ферме, и текут они всегда в одном направлении - из села в город. О том, как добывают молоко из вымени сельскохозяйственных животных, какими для того пользуются доильными аппаратами и машинами, и пойдет речь в этой главе.

Детеныш любого млекопитающего с рождения - так о нем позаботилась природа - знает, как утолить голод. Он попросту высасывает материнское молоко. Поначалу, приручая животных, древний человек поступал тем же образом - высасывал молоко из их вымени. Но ведь так не соберешь молока про запас, и в период одомашнивания животных люди научились доить руками: выжимали молоко из сосков вымени в подставленную посуду.

Практиковавшийся тысячелетиями принцип дошел почти без изменений до наших дней. Однако и здесь постепенно отрабатывались и закреплялись наиболее рациональные приемы. Например, в уже упомянутом сочинении Н. Н. Муравьева "Наставление о приведении в порядок управления скотными дворами" имеется специальный раздел "Как доить коров", где даются следующие указания: "Никогда не доить ту же титьку обеими руками, как многия сие делают, а доить должно по две титьки вдруг, дабы вымя коровы ровнее от молока освобождалось, иначе корова портится; и потому, в каждую руку взяв по титьке с правой стороны, несколько подоить и потом доить другие две титьки, как можно чаще делая сию перемену правых и левых титек, при том наблюдать, чтоб каждую корову совершенно дочиста выдаивать, дабы нечистым, то есть несовершенным выдоением, коровы не испортить, за чем главной скотнице иметь наистрожайшее наблюдение". Там же содержится и такая рекомендация: "...доить коров не более двух раз в сутки и, сколько можно, сие так располагать, чтобы между утренними и вечерними доениями было по 12 часов или около сего времени".

В процессе многовекового отбора и совершенствования постепенно сложились следующие основные способы ручного доения: щипком, пальцами и в кулак. Последний из них, показанный на рисунке 5, считается лучшим способом ручного доения и до сих пор широко применяется в индивидуальных хозяйствах. Но выдоить корову у себя во дворе или на выпасе - это одно дело и совсем другое, когда речь идет о целом стаде. Ручная дойка во все времена являлась исключительно тяжелой работой. Доильщики часто страдали заболеванием суставов рук. Кроме того, результат зависел от их опыта, умения, силы, выносливости, и далеко не каждому удавалось достаточно хорошо овладеть приемами доения. Наконец, производительность такого труда была очень низкой. Вот почему издавна человека занимала мысль, как интенсифицировать и облегчить доильную работу.

Рис. 5. Положение пальцев доярки во время ручного доения: а - пальцы ослаблены, молоко перетекает в полость соска; б - большой и указательный пальцы перекрывают цистерну и полость соска, молоко не поступает; в - остальные пальцы постепенно (сверху вниз) сжимают сосок и выдаивают молоко

Но лишь к началу XIX века относятся первые попытки создания механических доильных машин. В Англии попробовали извлекать молоко из вымени, вставляя соломинки, в каналы сосков. Сами опыты не назовешь удачными, но на их основе изобретатель Блартон в 1836 г. изготовил приспособление со специальными доильными трубочками (рис. 6). Эти трубочки действовали по принципу катетера, то есть были рассчитаны на самопроизвольное вытекание молока из сосков. И хотя подобные приспособления отличались малой эффективностью, а их применение сопровождалось ухудшением гигиенических условий получения молока, все же еще в течение четырех с лишним десятилетий делались попытки разработки аналогичных конструкций.

Рис. 6. Доильные трубочки

В 1878 году появились устройства, имитирующие ручное доение. В них для сжатия сосков и выжимания молока периодически создавалось давление. Эти устройства, названные выжималками или лактаторами, действовали по различным кинематическим схемам: дисковые и цепные с роликами, вальцовые, лопастные с полыми желобами, воздушными подушками и другие (рис. 7). Движение они получали от механических, гидравлических или пневматических приводов. Но и выжималки, к каким бы ухищрениям ни прибегали их создатели, оказались неэффективными, сложными в изготовлении, неудобными и ненадежными в пользовании, а потому не получили применения на фермах.

Рис. 7. Доение коровы с помощью устройства, основанного на принципе выжимания молока из сосков

Дело было не в тех или иных конструктивных изъянах, а в ошибочности самой идеи имитировать с помощью технических средств механику ручного доения. Пришлось изобретателям обратиться к природе и поучиться тому, как извлекать молоко из вымени, у... обыкновенного теленка. А теленок не выдавливает, не выжимает, а именно высасывает молоко из вымени, потому что в его ротовой полости периодически создается разрежение, вакуум, благодаря чему молоко и выделяется из сосков. Тот же физический принцип положен в основу действия отсасывающих доильных аппаратов, появление которых открыло новый этап в развитии молочного производства.

Но что такое вакуум, разрежение и как его создать? В переводе с латинского vacuum - это пустота. Вспомним известный опыт замечательного итальянского ученого XVII века Торичелли. Стеклянную трубку длиной около метра, запаянную с одного конца, наполнили ртутью, а затем перевернули и открытым концом опустили в чашу с ртутью. И что же? В чашу из трубки вылилась лишь часть ртути, а над оставшейся в трубке образовалось безвоздушное пространство. Почему не вся ртуть вылилась из трубки? Объясняется это просто. Поскольку трубка и чаша являются сообщающимися сосудами, то, значит, вес ртутного столба уравновешивается какой-то другой силой, действующей извне на поверхность ртути в чаше. Такой силой может быть только вес воздуха, вернее, атмосферы - газообразной среды, окружающей нашу планету. Следовательно, о значении атмосферного давления целесообразно судить по высоте столба ртути. За так называемое нормальное атмосферное давление приняли 760 миллиметров ртутного столба (в системе СИ 1013 гектопаскалей).

Теперь представим: из замкнутого сосуда откачали воздух. Тогда давление на его стенки изнутри понизится, а наружное, оставшись прежним, окажется избыточным, значит, равновесие нарушится. Если стенки достаточно прочные, то форма сосуда не изменится; если же изготовлены из гибкого эластичного материала, например тонкой резины, то прогнутся внутрь. Когда же такой сосуд вновь будет сообщен с атмосферой, в него тотчас попадет воздух, давления изнутри и снаружи выравняются и форма восстановится.

Вот так, используя действие периодически поступающего воздуха в предварительно вакуумированное пространство, и работают все современные молокоотсасывающие доильные аппараты. В сущности, они имитируют процесс сосания молока теленком. В его рту образуется вакуум 100-280 миллиметров ртутного столба, достаточный для того, чтобы независимо от тугодойности коров извлечь молоко из сосков. Таким образом, доильные стаканы, надеваемые на соски, как бы заменяют рот теленка, а вакуумные насосы, отсасывающие воздух из стаканов, - необходимое мускульное усилие.

Первый молокоотсасывающий доильный аппарат английских изобретателей Годжеса и Бронердена (1851 г.) был выполнен в виде резинового доильного чехла, надеваемого на вымя коровы и соединяемого резиновым шлангом с ручным вакуумным насосом (рис. 8, а). Благодаря разрежению, создаваемому между чехлом и выменем коровы, происходил отсос молока. Спустя девять лет американец Колвил заменил общий чехол четырьмя резиновыми стаканами, которые надевались на каждый сосок вымени (рис. 8, б). В одной из его же конструкций промывка велась просасываемой через аппарат водой, то есть в принципе так же, как это делают и сейчас.

Рис. 8. Первые доильные аппараты, использующие принцип отсасывания молока: а - доильный чехол; б - доильный аппарат Колвила со стаканами для каждого соска

Однако только изобретение новой вакуумной машины, которую в 1889 году запатентовал шотландский паяльщик В. Марчленд, ознаменовало собой переход к практической механизации доильного дела. В машине Марчленда имелись однокамерные доильные стаканы, в которых помещался резиновый чулок, открытый с нижнего конца. Выдоенное молоко стекало в специальное ведро, подвешенное на ремнях к телу коровы. Вакуумная система состояла из ручного насоса, смонтированного вдоль стойл над кормушками, трубопровода с определенным количеством кранов (один на две коровы), резиновых шлангов и доильных аппаратов. В этой системе поддерживалось постоянное разрежение около 275 миллиметров ртутного столба. К сожалению, использование машины нередко вызывало раздражение и воспаление сосков вымени. Со временем изобретатель внес усовершенствования: применил вакуумный насос с механическим приводом и даже сделал попытку транспортировать выдоенное молоко в специально для того предназначенное отделение коровника (рис. 9).

Рис. 9. Доильная машина Марчленда с механическим приводом вакуумного насоса и с молокопроводом

Благодаря работам В. Марчленда и его последователей в течение последнего десятилетия XIX века Англия стала центром развития доильной техники. Здесь появились машина Никольсона и Грея, испытанная в 1891 году на выставке в Донкастере, Тистля (1895 г.) и Кеннеди (1897 г.). Однако используемые в них стаканы единого габарита не могли соответствовать всему разнообразию форм и размеров сосков животных, а значит, трудно было обеспечить нормальный процесс доения, предотвратить отеки и воспаления вымени.

Этот серьезный недостаток во многом удалось устранить доктору А. Шилдсу из Глазго, который сконструировал и запатентовал доильную машину, удостоенную в 1895 году серебряной медали на выставке в Дармингтоне. В его машине действовало разрежение, периодически изменяющееся в пределах 115-375 миллиметров ртутного столба, что достигалось за счет специального устройства - пульсатора, автоматический клапан которого в определенные моменты впускал воздух в вакуумный трубопровод и тем самым кратковременно устранял вакуум в доильных чашечках (рис. 10, а). В фазе разрежения каждая из четырех эластичных чашечек аппарата сжималась, отсасывая и выжимая молоко из сосков. Когда же пульсатор впускал воздух в систему, действие вакуума прекращалось, упругие резиновые чашечки восстанавливали свою первоначальную форму, в соски из вымени поступало молоко и в них восстанавливалось нарушенное кровообращение.

Рис. 10. Доильные чашечки Шилдса (а), однокамерный (б), двухтактный двухкамерный (в), трехтактный двухкамерный (г) доильные стаканы: 1 - сосковая резина; 2 - корпус; 3, 4 - соединительные кольца; 5 - смотровой корпус; 6 - молочный патрубок

Последовательное совершенствование конструкции Шилдса привело к созданию однокамерных доильных стаканов (рис. 10, б). Их конусообразные стенки, выполненные из твердого материала, при доении не деформировались. Под действием вакуума, периодически создаваемого в нижней части стакана, каждый сосок удлинялся, перекрывал конусную часть стенок, предотвращая дальнейшее увеличение разрежения. В это время из соска выделялось молоко. Когда вслед за тем в стакан поступал воздух, в нем устанавливалось атмосферное давление, сосок сокращался до нормальных размеров, истечение молока прекращалось. Как видим, соски вымени подвергались своеобразному массажу, а рабочие периоды чередовались с периодами отдыха. Но опять-таки, поскольку размеры сосков у коров весьма различны, пришлось выпускать доильные стаканы нескольких габаритов. Это существенно осложнило эксплуатацию, и поэтому машины с однокамерными стаканами не получили широкого распространения.

Английские изобретатели Халберт и Ларк в 1902 году и чуть позже австралийский фермер Джилье предложили доильный стакан с двумя камерами, в одной из которых вакуум периодически изменялся от нуля до 380 миллиметров ртутного столба. Тем самым был сделан недостающий шаг к современным принципам машинного доения. Так, создали доильный аппарат, который с полным правом можно назвать "механическим" теленком. В результате долгих и трудных поисков конструкторам все же удалось достичь того, что от природы дано обыкновенному теленку...

Уже в первом десятилетии нынешнего века начался период промышленного производства доильных машин и все расширяющегося их использования на животноводческих фермах ряда стран с развитым молочным скотоводством (Англия, Новая Зеландия, США, Швеция, Дания, Германия и др.). Тогда же появляются основные прототипы современных доильных установок. Преимущественное распространение получают ведерные установки с переносными или тележными доильными аппаратами и стационарным вакуумным насосом, а также аналогичные устройства, но с передвижным вакуумным насосом. В то же время были сконструированы молочные линии доильных установок. Идеи транспортирования выдоенного машиной молока по трубопроводам появились почти вместе с изобретением вакуумных доильных аппаратов. Известны патенты, относящиеся к периоду 1891-1907 годов, где описаны доильные установки, оснащенные молочными линиями, в том число с нижним расположением центрального молокопровода. Одной из первых промышленных моделей, оснащенных молокопроводом, стала установка новозеландской фирмы Гейн, успешно прошедшая в 1913 году испытания, организованные английским сельскохозяйственным обществом.

Дальнейшее техническое развитие доильных машин после основных конструктивных улучшений, сделанных в начале XX века, шло по пути совершенствования отдельных узлов и деталей с применением новейших антикоррозийных и термостойких материалов (эластичная резина, нержавеющая сталь, пластмасса, термостойкое стекло и т. п.). В течение последующих десятилетий разрабатывались разнообразные конструкции доильных станков применительно к тем или иным способам содержания и доения коров, улучшались эксплуатационные и особенно гигиенические качества доильных аппаратов, системы по уходу за оборудованием, особенно ее промывки и дезинфекции. Основной же принцип действия доильной машины остался неизменным.

Работа традиционной доильной машины основана на двухтактном способе доения двухкамерными стаканами. Такой стакан (рис. 10, в) представляет собой конструкцию, состоящую из внутренней резиновой трубки и наружной металлической или пластмассовой гильзы, благодаря чему образуются внутреннее и межстенное пространства. В стакане при доении под соском создается постоянный рабочий вакуум. В межстенном же пространстве - между гильзой и сосковой резиной - с помощью специального автоматического пульсатора действует переменное разрежение. Подсосковая камера соединена с молочным шлангом, куда стекает выдоенное из сосков молоко.

Переменный вакуум регулирует выведение молока. Когда в межстенном пространстве устанавливается давление, сосковая резина сжимает сосок. Потом воздух из межстенного пространства удаляется, эластичная резина принимает первоначальную форму, освобождая сосок. В результате действия вакуума молоко, находящееся в сосковой цистерне коровы под давлением, преодолевает сопротивление сфинктера и отсасывается. В тот момент, когда атмосферное давление в межстенном пространстве выравнивается, резина опять сжимает сосок, канал в нем закрывается и ток молока прекращается.

Первые доильные машины в нашу страну были завезены из-за границы в 1928 году. Но использование их не дало ожидаемого эффекта, так как сопровождалось падением продуктивности коров и часто вызывало заболевание их маститом. Поэтому вскоре в СССР было организовано производство отечественных доильных машин. Затем соответствующие учреждения занялись усовершенствованием их конструкций. Уже в 1934 году учеными и инженерами Всесоюзного института электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) была создана машина, наиболее полно отвечающая физиологическим требованиям процесса доения коров. В основу ее работы положен трехтактный принцип действия в отличие от двухтактного, применяемого за рубежом. За разработку этой установки инженерам В. Ф. Королеву и В. С. Краснову, а также зоотехнику Д. М. Мартюгину была присвоена Государственная премия СССР. Впоследствии инженер В. Ф. Королев стал виднейшим советским специалистом в области конструирования доильных машин.

Трехтактный доильный аппарат (рис. 10, г) оснащен двухкамерными доильными стаканами. Здесь между тактами сосания и сжатия предусмотрен дополни тельный такт отдыха. Длительность такта сосания при этом остается неизменной. Такт отдыха происходит при впуске воздуха в пространство доильного стакана. Трехтактный способ доения получил в нашей стране широкое распространение.

Важный вклад в область изучения физиологии лактации и технических методов и средств доения сделал известный австралийский ученый У. Г. Уиттлстоун. Особенно большой интерес для животноводов представляет его книга "Принципы машинного доения", содержащая много хорошо аргументированных практических советов и рекомендаций.

В период работ по созданию и совершенствованию доильной техники постепенно складывались и объемно-планировочные решения коровников для стойлового содержания крупного рогатого скота. Подобный тип содержания зародился еще в конце XVII века в Нидерландах и потом распространился в странах Европы, поскольку такое направление казалось вполне логичным и необходимым в условиях сокращения земель под выпасами. Со временем сформировался и интерьер коровников, которые еще в начале XIX века стали представлять собой длинные помещения с одним или двумя рядами индивидуальных стойл - огороженных с обеих сторон мест, где непосредственно у кормушек и поилок находятся животные. Изобретение доильных машин еще сильнее "привязало" коров к кормушке и поилке, так как здесь же стали монтировать вакуумный трубопровод для работы доильных аппаратов.

Постепенно в коровниках механизировались основные трудоемкие работы: поение из автоматических клапанных поилок, кормораздача в сплошные длинные кормушки с помощью разнообразных технических средств, удаление навоза специальными транспортерами. Такой тип коровника для стойлового содержания скота полностью сформировался к концу сороковых годов нашего столетия. Причем количество парных рядов поперечно стоящих коров возрастало от двух до восьми и даже сверх того. Попарное расположение рядов стойл позволяет эффективней использовать средства механизации для раздачи кормов.

В коровниках с привязным содержанием скота стали широко применять машинное доение коров в стойлах при помощи установок с переносными ведрами (рис. 11, а). Эти установки имеют вакуумный насос с электроприводом, проложенный вдоль стойл вакуумный трубопровод с кранами, вакуум-регулятор, вакуумметр и переносные, устанавливаемые на полу ведра с доильными аппаратами. Переходя от одной коровы к другой, доярка переносит ведро вместе с аппаратом и присоединяет его к вакуумному трубопроводу через краны, каждый из которых смонтирован так, что позволяет обслуживать двух животных. Подмыв вымя коровы, доярка включает доильный аппарат в работу. Молоко отсасывается в доильные стаканы, потом по резиновым трубкам через коллектор и шланг поступает в ведро. Из этих ведер его вручную переливают во фляги, а те относят в прифермскую молочную на первичную обработку или переработку.

Рис. 11. Схемы доильных установок для ферм стойлового содержания: а - с переносными ведрами: 1 - электродвигатель; 2 - вакуумный насос; 3 - вакуум-баллон; 4 - вакуум-регулятор; 5 - вакуумметр; 6 - вакуум-трубопровод; 7 - кран для включения доильного аппарата; 8 - коллектор; 9 - доильные стаканы; 10 - молочные шланги; 11 - пульсатор; 12 - переносное доильное ведро; б - с молокопроводом: 1 - резервуар-смеситель; 2 - трубопровод для подачи теплой воды; 3 - вакуумметр; 4 - вакуум-трубопровод; 5 - молокопровод; 6 - молочный фильтр; 7 - вакуумный насос; 8 - вакуумный баллон; 9 - доильный аппарат; 10 - душевая воронка; 11 - охладитель молока; 12, 14 - молочные насосы; 13 - приемный бак

Доильные установки с переносными ведрами в свое время казались прямо-таки чудом механизации. И в самом деле, их значение для развития молочного дела трудно переоценить. Но все-таки при такой технологии оставалось еще немало тяжелых ручных операций: переноска ведер и аппаратов, фляг с молоком и т. д. Поэтому производительность труда здесь не так уж высока: доярка может обслужить группу не больше 25-30 коров. Да и санитарно-гигиеническим требованиям этот способ отвечает не вполне.

Конструкторы доильных установок задумались над гем, как еще более облегчить труд персонала, повысить его результаты, улучшить гигиенические условия получения молока. В результате исследований и испытаний в начале 50-х годов для сбора надоя на фермах стали широко применять молокопровод, смонтированный рядом с вакуум-проводом. Теперь доярке не надо было переносить ведра и фляги, поскольку стеклянный молокопровод соединил доильные стаканы и специальное молочное отделение фермы (рис. 11, б). К тому же в ряде случаев был добавлен еще один трубопровод - с горячей водой для обеспечения гигиены животных. Применение молокопровода, по которому молоко от всего дойного стада поступает на вакуумный охладитель, а затем в молочный танк, значительно улучшило технологический процесс на ферме.

Однако промывка молокопроводных путей оказалась весьма затруднительной: линии недостаточно очищались от молочной и жировой пленок, в результате чего увеличивалась обсемененность молока, снижалось его качество. Чтобы снять эти наслоения, требовалось еженедельно разбирать молокопроводы, промывать их горячей одой, обрабатывать ершами, а затем снова промывать. Это были очень трудоемкие операции. Ученым и конструкторам пришлось искать меры улучшения системы промывки молокопроводов и доильной аппаратуры. Эту задачу успешно решил кандидат сельскохозяйственных наук Ю. И. Беляевский. В конце 50-х начале 60-х годов в ВИЭСХе была разработана система безразборной циркуляционной промывки доильных установок с молокопроводом (рис. 12). Сейчас все отечественные установки с молокопроводами оснащены этой системой промывки с дезинфекцией молочной и доильной аппаратуры. Данная система оказалась настолько эффективной, что запатентована и принята к использованию в ряде зарубежных стран с развитым молочным животноводством. Начиная с 1967 года и установки с переносными ведрами стали комплектоваться специальными Устройствами для циркуляционной промывки и дезинфекции доильных аппаратов, разработанными также Ю. И. Беляевским. Их применение дает возможность использовать доильные аппараты без разборки в течение 20-30 дней.

Рис. 12. Циркуляционная система и оборудование для промывки и дезинфекции молочных линий доильных установок: 1 - бак дезинфицирующего раствора; 2 - краны; 3 - трубопровод моющей жидкости; 4 - патрубки для надевания доильных стаканов; 5 - доильные стаканы; 6 - молочный шланг; 7 - молокопровод; 8 - вакуумный трубопровод; 9 - охладитель молока; 10 - молочный насос

Широкое практическое внедрение стойлового содержания показало и недостатки этого способа. Например, выяснилось, что корова - существо весьма общительное, именно стадное и очень нуждается в моционе, в свободном движении. Жизнь в стойлах представляется ей томительно однообразной, что в определенной мере сказывается на темпах увеличения удоев. Кроме того, выявилось и другое обстоятельство. Механизация производственных процессов на фермах со стойловым содержанием скота, существенно облегчив работу животноводов, все-таки недостаточно повлияла на снижение затрат труда в пересчете на центнер молока, поскольку хотя количество коров, обслуживаемых одной дояркой, и увеличилось, но зато у нее добавилось хлопот по обслуживанию оборудования и аппаратуры.

Со всей очевидностью встал острый вопрос: каким образом ощутимо снизить затраты труда на производство животноводческой продукции? И тогда специалисты, казалось бы, ударились в другую крайность. Они решили... отвязать коров, дать им свободу. Так появилось беспривязное содержание крупного рогатого скота. Теперь проектировщики ферм отнеслись к нуждам животных с большим вниманием: они выделили на ферме просторное помещение, где коровы могут гулять, кормиться или отдыхать, когда им заблагорассудится. Этот зал очень просторный, светлый, чистый, хорошо вентилируется, в нем поддерживается необходимая температура. Полы здесь сделали решетчатыми, сквозь которые навоз проваливается и поступает на удаление. Помимо, если можно так выразиться, "жилого" помещения для коров, рядом расположено и "рабочее" - доильный зал или доильно-молочный блок, где размещено специальное оборудование.

Довольно скоро выяснилось, что коровам пришелся по нраву такой порядок, они даже занимают очередь перед залом, чтобы попасть туда ко времени. Выделение отдельного доильного зала позволило весьма существенно увеличить производительность труда. Теперь уже не доярка с ведрами и аппаратами подходила к корове, само животное шло к станку в доильном зале. Здесь на небольшой площадке можно было разместить сразу несколько коров. Это увеличило производительность операций за счет разделения труда: один оператор мыл вымя и делал массаж, другой - надевал и снимал доильные аппараты. В течение двух часов (общая продолжительность дойки) оператор обслуживал в среднем от 60 до 100 коров, в зависимости от типа установки. Кроме того, заметно улучшились и санитарно-гигиенические условия процесса получения молока, которое напрямую по короткому молокопроводу поступает на охлаждение и в транспортные танки.

В мировой практике первые доильные установки со станками проходного типа (рис. 13, а, б) появились в начале 30-х годов. Поначалу в них на каждые два станка полагался один доильный аппарат, чтобы при доении в первом станке во втором можно было подготовить другую корову. Но потом, когда практика показала, что

простой станка обходится дороже, чем доильного аппарата, стали оснащать доильным аппаратом каждый станок. В 1953 году в подмосковном колхозе "Путь Ленина" был введен в строй доильный зал с проходными станками. Опыт эксплуатации оказался настолько удачным и притягательным, что многие хозяйства в различных районах страны стали изготовлять подобные установки своими силами. Вскоре отечественная промышленность наладила серийное производство доильных установок с проходными станками.

Рис. 13. Доильные установки с параллельными проходными станками: а - схематический план установки; б - размещение установки в доильном зале

Параллельные, стационарно используемые доильные станки постепенно совершенствовались. Так, их полы стали делать немного приподнятыми, что в определенной мере облегчило работу персонала, поскольку позволило меньше нагибаться, приседать, надевая и снимая доильные стаканы. Чтобы вовсе избавиться от этого большого недостатка, присущего и доильным установкам с проходными станками, необходимы были планировочные решения рабочих мест в двух уровнях с перепадом по высоте около 80-90 сантиметров: тогда дояркам не придется нагибаться к аппаратам. Конструкторы обратились к последовательному расположению доильных станков, получившему название "Тандем" (то есть "друг за другом"). На доильных установках типа "Тандем" (рис. 14, а, б, в) существенно улучшились условия работы персонала, но производительность труда осталась практически той же, что на установках с проходными станками. Тем не менее они получили широкое распространение на фермах с высокопродуктивным и племенным стадом, поскольку возможность доения каждой коровы отдельно, независимо от других, хорошая их фиксация и удобство работы создают благоприятные условия для обслуживания поголовья, невыровненного по весу, размерам и времени выдаивания.

Рис. 14. Доильные установки типа 'Тандем': а, б - схематические планы установки со станками для бокового захода коров и с проходными станками; в - общий вид установки с боковым заходом коров

Дальнейшее усовершенствование установок типа "Тандем" пошло не по пути последовательного расположения станков, а под углом 30-45 градусов по отношению к оси траншеи. Причем они стали не индивидуальными, рассчитанными на одно животное, а групповыми - на 6-8 коров. Надо заметить, что сама идея подобных групповых станков данного типа высказана в специальном журнале еще в 1916 году. Такие установки применялись на некоторых фермах Австралии и были оснащены аппаратами с регулируемыми пульсаторами для доения в молокопровод. В статье утверждалось, что станки данного типа весьма перспективны, так как позволяют снизить затраты труда, легко поддаются чистке и дезинфекции.

Доильные установки с косым расположением групповых станков получили широкое распространение во всех странах мира с развитым молочным скотоводством, но прежде всего в Новой Зеландии. Поэтому их сначала называли новозеландскими, а также не слишком

благозвучно - "рыбья кость", "рыбий скелет". У нас в стране привилось название "Елочка" (рис. 15). В 1957 году в совхозе "Звенигородский" Московской области и колхозе "Советский Туркменистан" Ашхабадской области были построены доильные залы со станками типа "Елочка". В короткие сроки отечественная промышленность освоила их серийное производство. И сегодня установки этого типа эксплуатируются весьма широко.

Рис. 15. Схематический план доильной установки типа 'Елочка'

Интенсификация и индустриализация молочного дела потребовали создания новой высокопроизводительной техники. Советские ученые и конструкторы разработали целую гамму доильных установок, отвечающих требованиям различных технологий содержания молочного скота. Например, для крупных ферм, или, как их теперь называют, молочных комплексов с очень большим поголовьем, где потребовалось бы иметь по нескольку доильных установок "Елочка", что, несомненно, усложнило бы организацию процесса доения, созданы разнообразные виды конвейерных доильных установок высокой производительности.

Первая доильная установка конвейерно-кольцевого (роторного) типа, получившая название "Ротолактор" (рис. 16), была построена еще в 1928 году в США. Доильные станки с аппаратами располагались на круговой, медленно вращающейся платформе, куда по очереди заходили коровы. Полный цикл доения осуществлялся за один оборот платформы (6-8 минут), после чего Животные покидали станки, как бы побывав на конвейере. Но вскоре обнаружилось, что подобная система оказалась очень неудобной, поскольку коров по окончании дойки надо было выгонять из движущихся стойл. Кроме того, в то время еще не получила распространения наиболее целесообразная технология содержания молочного стада - беспривязная. Выяснилось также, что затраты на строительство доильного зала с "Ротолактором" чрезвычайно высоки. В результате от этой системы отказались.

Рис. 16. Конвейерно-кольцевая доильная установка 'Ротолактор'

О конвейерно-кольцевых доильных установок вспомнили в 50-х годах в связи с широким внедрением беспривязного содержания коров и концентрацией на фермах значительного молочного поголовья. В 1957 году на ферме в Гундорфе (ГДР) была смонтирована и испытана в хозяйственных условиях небольшая (на 8 станков) установка этого типа. Вскоре и у нас в стране построили и пустили в эксплуатацию доильный зал с установкой конвейерно-кольцевого типа, которая потом получила название "Карусель". В течение 60-х годов в СССР было разработано несколько конструкций подобных установок, отличающихся в основном числом и расположением станков (рис. 17) и смонтированных на одной круговой платформе. Отечественная промышленность стала серийно изготовлять установку КДУЕ-16 "Омичка" с 16 доильными станками. В настоящее время в соответствии со специализацией и кооперацией между странами - членами СЭВ производство установок конвейерно-кольцевого типа М691-40 (рис, 18) на 40 доильных мест осуществляется в ГДР.

Рис. 17. Схематический план конвейерно-кольцевой доильной установки: I - доильное помещение; II - котельная; III - вакуум-насосная; IV - склад концентрированных кормов; V - комната обслуживающего персонала; VI - лаборатория; VII - гардероб и санузел; 1 - доильные станки; 2 - доильные аппараты; 3 - молокоприемный бак; 4 - охладитель молока; 5 - насосы; 6 - молочный танк; 7 - сепаратор-молокоочиститель; 8 - бак для обрата; 9 - шкаф для запчастей; 10 - пульт управления; 11 - бункер-дозатор концкормов; 12 - нория; 13 - холодильная машина; 14 - вакуумный насос; 15 - верстак; 16 - паровой котел; 17 - форсунка; 18 - бойлер; 19 - электроводонагреватель; 20 - привод конвейера; 21 - аккумулятор холода; 22 - кормоприемный бункер; 23 - стол

Рис. 18. Доильная установка М 691-40 на 40 мест

Шведской фирмой "Альфа-Лаваль" в 70-х годах создана конвейерная установка "Юнилактор" (рис. 19, а) движущаяся платформа которой выполнена в виде вытянутого прямоугольника. Это позволяет значительно экономить площадь помещения, размещать установку в зданиях с неширокими пролетами между опорными колоннами.

В ФРГ разработана доильная установка "Рихольм" (рис. 19, б), предназначенная для применения в коровниках привязного содержания и позволяющая сочетать преимущества этого способа с возможностью группового доения. Здесь стойло одновременно выполняет и функции доильного станка. При доении коровы остаются на своих местах, но сами площадки со стойлами поворачиваются и занимают положение, как в установке "Елочка", а решетчатый пол в проходе опускается, образуя траншею, которая дает возможность оператору более удобно вести дойку.

Рис. 19. Доильные установки со станками, изменяющими положение: а - система 'Юнилактор'; б - система 'Рихольм'; 1 - вход; 2 - пункт обработки доильных аппаратов; 3 - электропривод; 4 - выход; 5 - молокосборники; 6 - пункт слива молока

В настоящее время обширные исследовательские и конструкторские работы посвящены совершенствованию отдельных узлов и агрегатов выпускаемых серийно доильных установок, в частности, по автоматизации операций надевания доильных аппаратов на соски вымени и снятия их после доения. Уже упомянутая фирма "Альфа-Лаваль" предлагает устройство, которое автоматически снимает аппараты по окончании дойки. У нас в стране разработана конструкция нового доильного аппарата с манипулятором и пневмоуправлением, которая исключает необходимость участия дояра в заключительных операциях доения, автоматически обеспечивает снятие доильного аппарата сразу же после прекращения поступления молока, машинное додаивание оттягиванием вниз доильного аппарата при уменьшении молокоотдачи, а также отключение вакуума, если доильные стаканы спадают с сосков. Этими доильными аппаратами с 1981 года оснащаются доильные установки типа "Елочка", "Тандем", "Карусель". Но в целом проблема автоматизации процесса доения пока еще ждет своего решения.

В ГДР, Болгарии и Чехословакии созданы установки для доения овец и коз и налажено их серийное производство. Оборудование того же назначения выпускают и предприятия фирмы "Альфа-Лаваль". У нас в стране ведутся конструкторские разработки установок для доения буйволиц, кобыл, верблюдиц. В Костромской области на ферме, где содержат лосей, проводятся хозяйственные опыты по машинному доению лосих.

Доение как технологический процесс прошло длительный путь развития: от первых робких попыток использовать простейшие приспособления до массового применения современных высокопроизводительных автоматизированных установок. Доильная техника становится все эффективнее, проще, надежнее, удобнее в обращении и обслуживании. Однако человеческая мысль никогда не останавливается на достигнутом, и в таком важном деле, как совершенствование методов и средств машинного доения, предстоит сделать еще очень многое.