Stabilization of suction pressure in the conceptual milking unit

Czasopismo : Agricultural Engineering
Tytuł artykułu : Stabilization of suction pressure in the conceptual milking unit

Autorzy :
Baki Unal, H.
Ege University, Faculty of Agriculture, Dep. of Agricultural Structures and Irrigation, 35100 Bornova Izmir/Turkey, baki.unal@ege.edu.tr,
Hakan Bayraktar, Ö
Ege University, Faculty of Agriculture, Dep. of Animal Science, Izmir /Turkey,
Alkan, I.
Ege University, Faculty of Agriculture, Dep. of Agricultural Structures and Irrigation, Izmir/Turkey,
Cengiz Akdeniz, R.
Ege University, Faculty of Agriculture, Dep. of Agricultural Engineering and Technology, Izmir/Turkey,
Borek, K.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa, k.borek@itp.edu.pl,
Barwicki, J.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Mazur, K.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Majchrzak, M.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Wardal, W. J.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Cengiz Akdeniz, R.
Department of Agricultural Machinery and Technologies Engineering, Faculty of Agriculture, EGE University, Turkey: 35100, Bornova/Izmir, cengiz.akdeniz@ebiltem.ege.edu.tr,
Haghighat Shishvan, S.
Department of Agricultural Machinery and Technologies Engineering, Faculty of Agriculture, EGE University, Turkey: 35100, Bornova/Izmir,
Jakubowski, T.
Institute of Machinery Management, Ergonomics and Production Processes, University of Agriculture in Kraków, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków, tomasz.jakubowski@ur.krakow.pl,
Pytlowski, T.
Institute of Machinery Management, Ergonomics and Production Processes, University of Agriculture in Kraków, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków,
Jakubowski, T.
Institute of Machinery Exploitation, Ergonomics and Production Processes, University of Agriculture in Kraków, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków, Tomasz.Jakubowski@ur.krakow.pl,
Kapela, K.
Institute of Agronomy, Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, ul. Prusa 14, 08-110 Siedlce, krzysztof.kapela@uph.edu.pl,
Gugała, M.
Institute of Agronomy, Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, ul. Prusa 14, 08-110 Siedlce,
Sikorska, A.
Institute of Agronomy, Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, ul. Prusa 14, 08-110 Siedlce,
Borusiewicz, A.
Faculty of Computer Studies, The Academy of Agrobusiness in Łomża,
Panasiewicz, M.
Department of Engineerings and Food Machines, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-236 Lublin,
Sobczak, P.
Department of Engineerings and Food Machines, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-236 Lublin,
Mazur, J.
Department of Engineerings and Food Machines, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-236 Lublin, jacek.mazur@up.lublin.pl,
Zawiślak, K.
Department of Engineerings and Food Machines, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-236 Lublin,
Nadulski, R.
Department of Engineerings and Food Machines, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-236 Lublin,
Rzeźnik, W.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Poznan, ul. Biskupińska 67, 60-463 Poznań, w.rzeznik@itep.edu.pl,
Mielcarek, P.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Poznan, ul. Biskupińska 67, 60-463 Poznań,
Sysuev, V.
Zone Scientific and Research Institute of North East Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja,
Savinyh, P.
Zone Scientific and Research Institute of North East Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja, peter.savinyh@mail.ru,
Saitov, V.
Zone Scientific and Research Institute of North East Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja,
Marczuk, A.
Department of Agricultural and Transport Machines, University of Life Sciences in Lublin,
Kuboń, M.
Institute of Agricultural Engineering and Computer Sciences, University of Agriculture in Krakow,
Sysuev, V.
Zone Scientific and Research Institute of Northern Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja,
Savinyh, P.
Zone Scientific and Research Institute of Northern Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja, peter.savinyh@mail.ru,
Saitov, V.
Zone Scientific and Research Institute of Northern Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja,
Gałuszko, K.
Faculty of Military Medicine, Medical University of Lodz,
Caban, J.
Department of Agricultural and Transport Machines, University of Life Sciences in Lublin,
Szwedziak, K.
Department of Biosystems Engineering, Opole University of Technology, ul. Stanisława Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, k.szwedziak@po.opole.pl,
Wojtkiewicz, K.
Department of Biosystems Engineering, Opole University of Technology, ul. Stanisława Mikołajczyka 5, 45-271 Opole,
Świechowski, W.
Institute of Horticulture in Skierniewice, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice, waldemar.swiechowski@inhort.pl,
Hołownicki, R.
Institute of Horticulture in Skierniewice, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice,
Godyń, A.
Institute of Horticulture in Skierniewice, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice,
Doruchowski, G.
Institute of Horticulture in Skierniewice, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice,
Tomasik, M.
Department of the Power Industry and Automation of Agricultural Processes, University of Agriculture in Kraków, ul. Balicka 116b, 30-149 Kraków, marcin.tomasik@ur.krakow.pl,
Abstrakty : The objective of the paper was to verify the structure of the system for regulation and stabilization of absolute pressure, which supplies the autonomous milking unit. The described milking unit constitutes a modern technical solution which enables separation of suction pressure from the transporting one; moreover it enables measurement of the volumetric intensity of milk outflow from the cow udder quarter. The scope of the paper included: construction of the pneumatic supply system of the milking machine, development of the concept of control system, programming a PLC controller for the accepted control algorithm (basing on the previous scientific research of authors) and verification of the system operation on the laboratory stand. The main element of the control system is a microprocessor controller, where an algorithm of suction pressure control was implemented with the use of fuzzy logic; all calculations used for controlling this size are executed there. Results of the experimental research allowed a positive assessment of the described technical solution. The structure needs to be verified in milking conditions, however, research works emphasised positive effects with regard to stabilization of pressure supplied under a teat.

Celem pracy była weryfikacja konstrukcji układu regulacji i stabilizacji ciśnienia bezwzględnego, zasilającego autonomiczny aparat udojowy. Opisywany aparat udojowy stanowi nowatorskie rozwiązanie techniczne, umożliwiające odseparowanie ciśnienia ssącego od transportowego, ponadto umożliwia pomiar objętościowego natężenia wypływu mleka z ćwiartki wymienia krowy. Zakres pracy obejmował: budowę pneumatycznego układu zasilającego aparat udojowy, opracowanie koncepcji systemu sterowania, zaprogramowanie sterownika PLC dla przyjętego algorytmu sterowania (bazującego na wcześniejszych badaniach naukowych autorów) oraz weryfikację pracy systemu na stanowisku laboratoryjnym. Głównym elementem układu regulacji jest sterownik mikroprocesorowy, w którym zaimplementowano algorytm regulacji ciśnienia ssącego, korzystając z logiki rozmytej; w nim realizowane są wszystkie obliczenia wykorzystane na użytek sterowania tą wielkością. Wyniki przeprowadzonych badań doświadczalnych pozwoliły na pozytywną ocenę opisywanego rozwiązania technicznego. Konstrukcja wymaga weryfikacji w warunkach doju, jednak prace badawcze uwidoczniły pozytywne efekty w zakresie stabilizacji ciśnienia dostarczanego pod strzyk.

Słowa kluczowe : aparat udojowy, ciśnienie ssące, regulacja automatyczna, milking machine, suction pressure, automatic regulation,
Wydawnictwo : Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
Rocznik : 2015
Numer : Vol. 19, No. 2
Strony : 127 – 135
Bibliografia : Ambord, S., Bruckmaier, R. M. (2010). Milk flow-dependent vacuum loss in high-line milking systems: Effects on milking characteristics and teat tissue condition. Journal of Dairy Science, 93, 3588-3594.
Gedymin, M. Kolektor do dojarki. Instytut Technologiczno-Przyrodniczy. Falenty. Polska. Opis patentowy 208606. Zgłosz. P. 371053 z 05.11.2004. Opubl. 15.05.2006.
Ipema, A.H., Hogewerf, P.H. 2008. Quarter-controlled milking in dairy cows. Computers and electronics in agriculture, 62, 59-66.
Juszka, H., Lis, S., Tomasik, M. (2011a). Koncepcja dwukomorowego kolektora autonomicznego aparatu udojowego. Inżynieria Rolnicza, 8(133), 161-165.
Juszka, H., Lis, S., Tomasik, M. (2011b). Validation of a model of the negative pressure set value signal formation in the cow machine milking. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 56(2), 68-71.
Kupczyk, A. Kolektor do dojarki. Instytut Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa. Warszawa. Polska. Opis patentowy, 160311. Zgłosz. P. 279845 z 13.06.1989. Opubl. 19.03.1990.
Lis, S., Juszka, H., Tomasik, M. (2010). Sterowanie podciśnieniem w autonomicznym aparacie udojowym. Inżynieria Rolnicza, 5(123), 129-135.
Ordolff, D. (2001). Introduction of electronics into milking Technology. Computers and Electronics in Agriculture, 30, 125-149.
Rasmussen, M.D. (1993). Influence of switch level of automatic cluster removers on milking performance and udder health. Journal of Dairy Research, 60, 287-297.
Tomasik, M., Juszka, H., Lis S. (2011). Blok funkcyjny „Fuzzy Logic” w sterowaniu PLC autonomicznym aparatem udojowym. Inżynieria Rolnicza, 8(133), 277-283.
Wiercioch, M., Luberański, A., Szlachta, J., Skalska, D. (2011). Wpływ zakłóceń w instalacji próżniowej dojarki na parametry pracy wybranych pulsatorów. Inżynieria Rolnicza, 8(133), 285-292.
Zaninelli, M., Tangorra, F.M. (2006). Development and testing of a „free-flow” conductimetric milk meter. Computers and Electronics in Agriculture, 57, 166-176.
DOI :
Cytuj : Baki Unal, H. ,Hakan Bayraktar, Ö ,Alkan, I. ,Cengiz Akdeniz, R. ,Borek, K. ,Barwicki, J. ,Mazur, K. ,Majchrzak, M. ,Wardal, W. J. ,Cengiz Akdeniz, R. ,Haghighat Shishvan, S. ,Jakubowski, T. ,Pytlowski, T. ,Jakubowski, T. ,Kapela, K. ,Gugała, M. ,Sikorska, A. ,Borusiewicz, A. ,Panasiewicz, M. ,Sobczak, P. ,Mazur, J. ,Zawiślak, K. ,Nadulski, R. ,Rzeźnik, W. ,Mielcarek, P. ,Sysuev, V. ,Savinyh, P. ,Saitov, V. ,Marczuk, A. ,Kuboń, M. ,Sysuev, V. ,Savinyh, P. ,Saitov, V. ,Gałuszko, K. ,Caban, J. ,Szwedziak, K. ,Wojtkiewicz, K. ,Świechowski, W. ,Hołownicki, R. ,Godyń, A. ,Doruchowski, G. ,Tomasik, M. , Stabilization of suction pressure in the conceptual milking unit. Agricultural Engineering Vol. 19, No. 2/2015
facebook