Введение
1 Состояние и перспективы развития пастбищного содержания коров 13
1.1 Состояние молочной отрасли животноводства в Северо-Западном регионе РФ 13
1.2 Анализ существующих технологий содержания скота в летний период 19
1.3 Анализ существующих планировочных и технологических решений летних лагерей и ПДЦ 33
1.4 Анализ средств механизации технологических процессов в ПДЦ 36
1.4.1 Анализ средств механизации машинного доения коров в летний период 36
1.4.2 Анализ технологического процесса первичной обработки молока в условиях пастбищ 43
1.4.3 Анализ технологического процесса охлаждения молока 50
1.4.4 Анализ технологий охлаждения молока с использованием источников естественного холода 62
1.4.5 Анализ существующих способов снижения бактериальной обсемененности молока 65
1.4.6 Анализ технических средств, применяемых для создания благоприятных условий при содержании коров на пастбищах 74
1.5 Краткие выводы. Цель и задачи исследования 75
2 Обоснование энергосберегающей технологии и средств механизации для пастбищного содержания коров 79
2.1 Обоснование энергосберегающих технологических процессов производства молока на пастбищах 79
2.2 Энергетическая оценка и обоснование рациона сельскохозяйственных животных 83
2.3 Биоконверсия, энергетическая оценка технологии производства молока на ПДЦ 86
2.4 Обоснование состава поточных технологических линий производства молока на ПДЦ 95
2.5 Применение Парето-метода оптимизации критериев оценки энергосберегающих технологий и средств механизации производства молока на пастбищах 101
2.6 Основные предпосылки необходимости создания ПДЦ 104
2.7 Предлагаемая технология создания окультуренных пастбищ 105
2.8 Структура разработанного пастбищного доильного центра 121
2.9 Параметрическая модель производства молока в летний период на ПДЦ 129
2.10 Разработанный способ механизированного пастбищного содержания крупного рогатого скота 131
2.10.1 Технологическая линия доения и первичной обработки молока 133
2.10.2 Повышение качества молока на ПДЦ 134
2.10.3 Первичное охлаждение молока 136
2.10.4 Система управления водокольцевым вакуумным насосом 138
Выводы 141
3 Теоретическое обоснование энергосберегающей технологии и технических средств для ПДЦ 142
3.1 Создание благоприятных условий для животных 142
3.2 Технологическая линия создания вакуума на пастбищных доильных центрах 149
3.3 Технологический процесс доения коров 152
3.4 Расчетные модели функционирования технологических линий 153
3.4.1 Расчет падения давления разрешения в шлангах и трубках доильных машин при турбулентно-пластичном течении молока 153
3.4.2 Теоретическое обоснование процесса охлаждения молока в энергосберегающей установке с использованием природного холода 175
3.4.3 Теоретическое обоснование повышения эффективности охлаждения воды при её активном распылении 184
3.4.4 Теоретическое обоснование параметров и режимов работы водокольцевого вакуумного насоса 194
3.5 Теоретический расчет процесса термизации с рекуперацией тепла 211
Выводы и задачи экспериментальных исследований 222
4 Программа и методика проведения экспериментальных исследований разработанных средств механизации 225
4.1 Программа экспериментальных исследований энергосберегающего привода водокольцевого вакуумного насоса 225
4.1.2 Описание конструкции экспериментальной энергосберегающей водокольцевой вакуумной установки с частотно-регулируемым приводом 227
4.1.3 Измерительные приборы и методика проведения эксперимента 231
4.1.4 Математическое моделирование зависимости параметров вакуумной системы на процесс создания вакуума 236
4.2 Программа и методика проведения экспериментальных исследований термизатора молока 241
4.2.1 Программа экспериментальных исследований 241
4.2.2 Описание конструкции экспериментальной установки для термизации молока 243
4.2.3 Измерительные приборы и методика проведения эксперимента 246
4.2.4 Математическое моделирование зависимости параметров термизатора молока 248
4.3 Программа и методика проведения экспериментальных исследований установки для охлаждения молока естественным холодом 252
4.3.1 Программа экспериментальных исследований 252
4.3.2 Измерительные приборы и методика проведения эксперимента 254
4.3.3 Результаты экспериментальных исследований процесса охлаждения молока в охладителе с использованием естественного холода 263
4.3.4 Влияние факторов на конечную температуру воды при её охлаждении в процессе воздушно-капельного распыления 264
4.3.5 Влияние факторов на понижение температуры воды при её охлаждении в процессе воздушно-капельного распыления 274
4.4 Программа и методика проведения экспериментальных исследований движения молочновоздушной смеси по молокопроводу 279
4.4.1 Программа экспериментальных исследований 279
4.4.2 Описание экспериментальной установки 280
4.4.3 Измерительные приборы и методика проведения эксперимента 282
4.4.4 Результаты экспериментальных исследований процесса транспортировки молока 285
Выводы 288
5 Энергетическая, экологическая, технико-экономическая оценка технологии и средств механизации при пастбищном содержании коров 291
5.1 Моделирование энергосберегающих технологий производства молока на пастбищах 291
5.2 Производственные испытания технических средств производства молока на пастбищных доильных центрах 306
5.2.1 Производственные исследования энергосберегающего электропривода водокольцевого вакуумного насоса 311
5.2.1.1 Программа и методика производственных исследований 311
5.2.1.2 Результаты опытно-производственных исследований 315
5.2.2 Производственные исследования процесса доения коров на ПДЦ 316
5.2.2.1 Программа и методика производственных исследований 316
5.2.2.2 Результаты опытно-производственных исследований 316
5.2.3 Производственные исследования процесса повышения качества молока 320
5.2.3.1 Программа и методика производственных исследований 320
5.2.3.2 Результаты опытно-производственных исследований 321
5.2.4 Производственные исследования технологического процесса охлаждения молока в процессе доения 332
5.2.4.1 Программа и методика производственных испытаний 332
5.2.4.2 Результаты апробации установки для охлаждения молока 335
3 5.3 Расчет экологичности производства молока на пастбищах 336
5.4 Экономическая эффективность разработанного комплекса машин 362
Выводы 369
Общие выводы и рекомендации 372
Литература 376
Приложения 393
