No abstract

While designing the vacuum system of a milking machine it is necessary to study the influence of structural element parameters on the level of vacuum metric pressure. In particular, a long-lasting action of pressure, different from a standard one, affects the operating performance of a milking machine, and it can result in negative consequences on cows' wellbeing. That is why a structural and a technological scheme of a vacuum system must provide fast pressure stabilization. It has been determined that the operating performance of a vacuum system of a milking machine has a non-stationary nature. It has been stipulated by combining structural elements with wide range of pressure into one system. A temporary access to pressure of higher potential has a significant effect on the pressure level in a vacuum system. The method of classic calculations of a vacuum system does not take this peculiarity into consideration. The determination of duration of both balanced and stabilizing periods is of great importance for efficient machine milking. It has been determined that a higher volume of a vacuum net is characterized by less pressure losses. The study of the effects of the parameters of a vacuum system on the level of a balanced pressure has been conducted. It has been scientifically concluded that a vacuum net permeability effects the duration of a balanced state of a vacuum system. The mathematic model of a balanced pressure dynamics of a vacuum system has been received. It has been proved that a balanced pressure of a vacuum system depends on both the constructional and the technological parameters of its structural elements. The mathematic model of the dynamics of pressure of the vacuum system stabilization has been determined. The nature of a balanced pressure effects on the duration of a stabilizing period has been revealed. A rational balance between the parameters of the vacuum system elements has been determined.

When designing the structural and functional schemes of the vacuum systems of a portable milking machine it is important to conduct a research on the impact on the milking machine efficiency. The technological efficiency and the regime of a vacuum system functioning are the basis of the research. The unstable pressure may cause the decrease in animals productivity and may have negative impact on cows welfare. That is why it is necessary to determine some rational parameters and choose the linking vacuum system decisions. It will result in getting stable working regimes of a portable milking machine. A research on the effects of different components variants as well as of vacuum system parameters on the consistency of operation has been conducted. The results of the research made it possible to estimate the impact of vacuum pump fast reaction as well as the vacuum system parameters on the job stability. It has been proved that the vacuum system efficiency is determined by the level of its conductivity. The conductivity is the inverse value to the vacuum system resistance. The research has determined how the vacuum system packaging affects the pressure loses. A mathematic model which enables to find the rational volume of a vacuum tank and determine the vacuum system conductivity has been received. On the results of the experimental research the vacuum system rational structure has been substantiated and estimated on a special efficiency coefficient.

No abstract

1 Житомирський національний агроекологічний університет бульвар Старий, 7, м. Житомир, 10008, Україна 2 Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, 03040, УкраїнаПредставлені на ринку серійні колектори доїльних апаратів відомих виробників відрізняються за конструкційними параметрами та режимами роботи. Це вказує на пошук раціональної конструкції колектора, що має повною мірою відповідати зоотехнічним вимогам до машинного доїння корів. Проведена оцінка доводить наявність нерозкритих питань щодо рівня вакуумметричного тиску у молочній камері колектора доїльного апарата та його вплив на стабільність режимних характеристик. Зокрема це стосується впливу коливань тиску на якісні показники молока та здоров'я вимені корів. Вченими відзначається суттєвий вплив нестабільного вакуумметричного тиску на забезпечення бажаних режимних характеристик доїльного апарата та збереження здоров'я корів. Змінна в часі інтенсивність потоку молока викликає диспергування жирових кульок та спінювання молока у гнучкому молокопроводі, що погіршує його технологічні властивості. Доведено вплив конструкційно-геометричних параметрів колектора доїльного апарата на підвищення ефективності технологічного процесу транспортування молока. Встановлено незначний вплив інтенсивності молоковіддачі на рівень вакуумметричного тиску у молочній камері колектора в межах фіксованого діаметра гнучкого молокопроводу. Отримана математична модель зміни вакуумметричного тиску у молочній камері колектора залежно від діаметра молочного патрубка при заданій інтенсивності молоковіддачі. Змодельовано вплив фіксованого діаметра дросельного отвору на зміну рівня вакуумметричного тиску у молочній камері колектора в такті стиснення відповідно до діаметра молочного шланга та інтенсивності молоковіддачі. Введено поняття граничнодопустимої умови вивільнення молочної камери колектора від молока залежно від конструкційно-технологічних особливостей запропонованого двосекційного колектора та режимів роботи доїльного апарата.Ключові слова: рівень вакуумметричного тиску, молочна камера колектора, молочний патрубок, інтенсивність молоковіддачі. Постановка проблемиПрисутність на ринку різноманітних виконань колектора доїльного апарата вказує на постійний пошук його раціональної конструктційно-технологічної схеми. Деякі конструкційні рішення значно ускладнюють будову колектора для забезпечення безпечних умов транспортування молока до молокопроводу, що викликає підвищення вартості обладнання. При цьому не вразовується вплив об'ємної подачі повітря на якісні показники молока та рівень коливання вакуумметричного тиску у молочній камері.Відповідно до досліджень [1], в молочному шлангові під дією інтенсивного неконтрольованого потоку повітря до молочної камери колектора відбувається диспергування молока. Це призводить до скорочення бактерицидної фази молока, що впливає на термін його зберігання. Молоко у процесі транспортування надмірним потоком повітря збовтується, жирові кульки за-лишаються на стінках молокопроводу. Внаслідок незадові...

Avoiding heat stress in cows is an important condition for animal productivity and the maintaining of animal health. For this, it is necessary to provide an optimal microclimate in cowsheds using systems of air cooling. The paper analyzes one of these systems—an air humidification–cooling system. The research was carried out in a semi-insulated box-type cowshed containing 244 places. The changes in temperature, relative humidity, and temperature humidity index (THI) were studied for the air coming from outside and for the air inside the cowshed. Considering the fact that the cows were in the cowshed most of the time (51.5%) under heat stress, the use of a cooling system is appropriate. It was established that a cooling system is capable of compensating for heat released by animals. It was determined that with an increase in air temperature the relative efficiency of a cooling system increases. An intensive constant air exchange provided using fan operation avoids an excessive growth of relative humidity in a cowshed. To reduce the consumption of electricity and water, the paper suggests regulation of both the power of the fans of the system and the water supply to the nozzles not using temperature but using THI. Theoretically, when THI is used to regulate the operation of the cooling system, the consumption of electrical energy is reduced by 17.8%, and the consumption of water is reduced by 43.2% when compared to the option when the temperature is used to regulate the operation of a cooling system.

No abstract

One of the promising methods to dispose of agricultural bio-based raw materials is to produce compost by aerobic fermentation in rotary chambers. High efficiency of the composting process is achieved when a proper temperature mode is maintained at each phase of the process. Changes in temperature are directly related to the effective transformation of organic substrates by microorganisms and are the reason for the low quality of produced compost in terms of its agrochemical and microbiological parameters. It was established that a high-temperature regime is achieved on the condition that the amount of heat released during the biodegradation of raw materials by microorganisms is greater than the heat loss associated with the substrate aeration and surface cooling. Therefore, the time during which the fermented mass remains warm depends entirely on the substrate's physical-chemical characteristics, the parameters of the equipment, and the modes of its operation. To describe the established conditions, based on the equation of thermal balance, a mathematical model has been built. The model relates the thermal costs necessary to maintain the optimal temperature regime of the process to the substrate's moisture content and specific active heat generation, as well as to such an important thermal physical parameter of the chamber as the coefficient of heat transfer of the wall material. A rotary chamber was manufactured to investigate the thermal mode of the bio-based raw materials composting process. It has been experimentally established that the chamber walls' heat transfer coefficient of 1.6 W/(m2·°C), a value of the substrate's specific active heat generation of 9.2 W/kg, and a moisture content of 58 % provide for the thermal needs for the process with the release of 140 MJ of excess heat. The reported study could be the basis for the modernized methodology of thermal calculations of the bio-based raw materials composting process in closed fermentation chambers