La maquina y las instalaciones de ordeño en el ganado vacuno lechero. El ordeño mecánico es un arma fundamental hoy en día, por la especialización de este tipo de ganado, mayor tamaño de explotaciones y por la falta de mano de obra. Cada día es más importante la calidad de l a leche, y además debe existir exi stir una reducción de costes en la producción. Por todo lo anterior, se se debe cuidar los siguientes aspectos: Tecnología de la máquina de ordeño. Proyecto de instalación adecuado a las necesidades. Uso y mantenimiento correctos. y y y
Historia de la máquina de ordeño: Desde el siglo IXX surgieron las primeras ideas del ordeño a máquina, podemos distinguir toda su historia en 3 etapas: y
y
1º etapa (hasta 1903): Comprende la investigación de los principios, desde el ordeño por gravedad y presión intramamaria, vacio continuo, los lactors, la máquina de Murchland, hasta la pezonera de cámara de doble pulsación.
o o
y
(hasta 19 20): En esta etapa existió: La adecuación de los niveles de vacío. Razonables tasas de pulsación (orientadas por la velocidad a la cual un ternero mama o la frecuencia de los latidos del corazón de una vaca).
2ª etapa
3º etapa (en la actualidad): Se desarrollaron diversos tipos de instalaciones con máquinas de ordeño, basados en el ordeño mecánico, apareciendo pulsadores elé ctricos, que resuelven el problema de la atenuación de la pulsación. Además de los distintos diseños de salas de ordeño.
Principios del ordeño mecánico:
El ordeño mecánico debe lograr un vaciado rápido, completo e higiénico de la ubre. Además gracias a su gran adaptación sobre el animal se debe conseguir la máxima homogeneidad y persistencia de los parámetros de ordeño. El gran inconveniente de la máquina de ordeño es su falta de sensibilidad hacia el animal, es decir se debe seleccionar un lote de vacas donde se tenga la máxima homogeneidad posible. El principio del ordeño mecánico, es una simulación de la acción de las crías al mamar; es decir una succión intermitente acompañada de un masaje de pezón. Las pezoneras de las maquinas consisten en una copa rígida que lleva en su interior un manguito de ordeño de material flexible que rodea el pezón. Entre copa y manguito queda la llamada cámara de pulsación, en la que intermitentemente aplicamos una presión de 100 KPa y un vacío de 50 KPa (sobre el nivel del mar).
Cuando tanto en el interior del mango como en la cámara de pulsaciones hay vacío las paredes del manguito están tensas y se produce la extracción de la leche. Esta fase se denomina fase de ordeño. Cuando en el interior del manguito hay vacio, y en la cámara de pulsación hay presión atmosférica, las paredes del manguito se colapsan, dan masaje al pezón y la leche no es extraída. Esta fase se denomina fase de masaje. Componentes de la máquina de ordeño:
Debe poseer un sistema de vacío dinámico con regulación que necesita para su funcionamiento una bomba de vacío, un regulador y un sistema de pulsación. Para su detallada descripción nos basaremos en una típica ordeñadora con conducción de leche: 1. Grupo o juego de ordeño:
1.1. Juego de pezoneras: Es el conjunto que comprende las pezoneras y su colector, que las conecta a un tubo largo de pulsación o un recipiente portátil. 1.2. T ubo corto de la leche: T ubo hacia el colector . 1.3. T ubo corto de pulsación: conecta colector con la cámara de pulsación . 1.4. T oma de aire: Orificio en pezoneras . 1.5. T ubo largo de leche: conecta el colector con un recipiente de leche . 1.6. T ubo largo de pulsación: conecta el colector con el pulsador . 2.
Sistema de vacío. 2.1. Bomba
de vacío: Bomba de extracción de aire que produce el vacío en la instalación de ordeño.
La
altura topográfica del lugar de trabajo influye en el rendimiento, por ello es que si se trabaja en alturas mayores a las del nivel del mar, se debe compensar la disminución de caudal y el aumento de consumo de aire. Por otro lado el nivel del vacío también tiene su influencia en el rendimiento, de tal forma que mientras menor sea este mayor será el caudal. El caudal de la bomba se define como el volumen de aire que desplaza la bomba cuando ha alcanzado su temperatura de funcionamiento. Podemos definir la reserva real o efectiva como el caudal de reserva de la bomba medido admitiendo aire en un punto cercano al regulador hasta bajar el nivel del vacío 2KPa por debajo de la lectura obtenida con todas las unidades de ordeño en funcionamiento. Las necesidades de caudal y de reserva real para el ordeño y limpieza se determinan de la siguiente forma: Bomba de vacío N ecesidades de aire libre
Caudal mínimo (l-min) hasta 10 u.d. más de 10 u.d. Reserva real mínima (l-min)hasta 10 más de 10 u.d.
Instalaciones Máquina con cubo o directo a cántara
50+60n1 650+45n2 40+25n1 290+10n2
Máquina con conducción, con depósito medidor o con conducción independiente. 150+60n1 750+45n2 100+25n1 350+10n2
Siendo
n1 el número de unidades de ordeño hasta 10 unidades y n2 el número de unidades de ordeño que excedan de 10. A estas necesidades hay que añadir el consumo de aire de todos los equipos y accesorios auxiliares. Para ello el fabricante deberá informar el consumo de litro de aire por minuto de cada componente. La eficiencia de la bomba suele estar comprendida entra el 85 y el 95%. 2.2 C onducción
de aire (vacío de ordeño): Transporta aire solamente en el ordeño.
(pulsadores): Conduce solamente aire y forma parte del sistema de pulsación. Juega un papel importante ya que sus características constructivas depende de la conservación del nivel de vacío en la instalación. El nivel de vacío desciende a medida que nos alejamos de la bomba, a este efecto se lo conoce como caída de vacío y es directamente proporcional al caudal de aire que pasa por la instalación y la longitud de la misma, e inversamente proporcional al diámetro de la conducción.
2.3 C onducción de aire
2.4 C alderín
de vacío (interceptor) : Su función es impedir el paso de líquidos o cuerpos extraños a la
bomba. 2.5 V acuómetro
(indicador de vacío): mide nivel de vacío.
Válvula automática concebida para mantener un nivel de vacío constante. Durante el funcionamiento, la válvula del regulador está ajustándose constantemente para admitir el aire
2.6 Regulador:
necesario para mantener el nivel de vacío en cualquier circunstancia, y entrando un caudal máximo de aire llamado capacidad de regulador 2.7 Depósito
sanitario: para evitar las contaminaciones de un sistema a otro.
3. Sistema de leche. 3.1. C onducción
de leche: tubería que lleva la leche al depósito receptor y proporciona el vacío.
para evacuación de leche: transporta leche desde la bomba a un recipiente de almacenamiento.
3.2. C onducción
3.3. Receptor:
recoge leche de las conducciones y alimenta al extractor, la bomba o recipioentes.
3.4. Ex tractor
de leche: extrae la leche del vacío y los descarga a presión atmosférica.
3.5. Bomba
de leche: impulsa la leche desde el vacío.
4. Sistema de pulsación.
Movimiento cíclico de apertura y cierre del mango con el fin de producir cambios cíclicos de presión atmosférica y vacío. El proceso se basa en conectar intermitentemente el tubo largo de pulsación con el vacío de la instalación y la presión atmosférica interior. La pulsación puede ser simultánea o alternada. Un ciclo de pulsación es la secuencia completa de los movimientos de manguito de ordeño. De la gráfica de pulsación podemos definir las siguientes fases:
4.1. Pulsación:
y y y y
Fase
de aumento de vacío = (a/a+b+c+d)*100% Fase de vacío máximo (o de ordeño)= (b/a+b+c+d)*100% Fase de disminución de vacío= (c/a+b+c+d)*100% Fase de vacío mínimo (o de no ordeño)=(d/a+b+c+d)*100%
La
frecuencia de pulsación es el número de ciclos de pulsación por minuto. La relación de pulsación es el porcentaje de los tiempos de aumento de vacío máximo referido a la duración del ciclo de pulsación registrado en la cámara de pulsación. Produce cambios cíclicos de presión. Los pulsadores pueden ser neumáticos, eléctricos y mecánicos. Además pueden ser individuales o tener un generador central de pulsaciones.
4.2. Pulsador:
4.3. Generador
de pulsaciones: Acciona los pulsadores.
Tipos de máquinas de ordeño:
1. Definiciones.
de ordeño con cubo (olla): La leche fluye desde el juego de ordeño a un recipiente móvil conectado a un sistema de vacío.
1.1. Máquina
de ordeño directo a cántara: La leche fluye a una cántara utilizada para el transporte de leche, conectada al sistema de vacío.
1.2. Máquina
de ordeño con conducción de l eche: fluye por una tubería que tiene la doble función de proporcionar el vacío de ordeño y transportar la leche hasta un recipiente.
1.3. Máquina
de ordeño con depósito medidor de leche: fluye a un dispositivo medidor bajo vacío conectado a la conducción de aire (vacío de ordeño). La leche pasa por una tubería hasta el depósito receptor.
1.4. Máquina
de ordeño con conducciones independientes de aire y leche: el aire y la leche se separan a partir de las pezoneras y circulan por tuberías independientes a distintos niveles de vacío.
1.5. Máquina
2. Sistemas de ordeño y tipos de máquinas de ordeño que mejor se adaptan a ellos. 2.1.
Ordeño en plaza. La vaca esta fija y es el operario el que se mueve. 2.1.1.Sistemas
fijos.
2.1.1.1. Ordeño con olla o con cántara: La leche fluye desde la unidad de ordeño hasta un recipiente móvil conectado al sistema de vacío. En e l caso de una olla, esta se la lleva para vaciarla a la cántara. También es posible ordeñar directamente a la cántara. El grupo de motobomba se sitúa en una pequeña sala a l as afueras del establo. A todo lo largo de las piezas va una conducción de aire. Las
ventajas de este sistema son: Es económico. No tiene muchas necesidades de vacío. Fácil de manejar. Su mantenimiento no es costoso. y y y y
Los
inconvenientes son: Incomodidad para el ordeñador. La olla debe ser trasladada. Facilidad de contaminación. No es posible la perfecta limpieza. Es lento e incomodo, se producen tiempos muertos. Bajos rendimientos. Solo es recomendable para explotaciones pequeñas y con poca capacidad de inversión. y y y y y y
2.1.1.2. Ordeño con conducción de leche (sistema RTS): La leche fluye desde la unidad de ordeño hasta una conducción de leche situada a lo l argo del establo.
Esta conducción tiene la doble función de proporcionar el vacío necesario para el ordeño y además transportar la leche hasta el receptor de la lechería. Sus
ventajas: El lavado puede hacerse por circulación. La leche fluye en condiciones higiénicas. El ordeño es más cómodo. y y y
Sus
desventajas: Caro. Dificultad de ordeño en puntos alejados. Dificultad de montaje. Se producen tiempos muertos. La posición del ordeñador incomoda. Rendimiento limitado. y y y y y y
2.1.2.
Sistemas móviles. Se mueve el conjunto productor de vacío. Su precio es bajo. Sin embargo se producen desajustes orgánicos, tienen muy poca sensibilidad. Por ello no es recomendable su uso.
2.2.
Ordeño en sala.
La
vaca se coloca en el lugar de ordeño y el operario sólo se mueve en una zona limitada, equipadas con máquinas de ordeño con conducción de leche. La sala de ordeño, lleva también la lechería y una sala de máquinas. Las
ventajas del sistema son: Permite delimitar claramente la zona de ordeño y la lechería. Cómoda postura para el obrero. Rendimientos elevados. Condiciones higiénicas óptimas. Se puede realizar un control de producción de forma sencilla. Se puede distribuir fácilmente el concentrado durante el ordeño. y y y y y y
Su
desventaja: tiene una inversión bastante elevada.
La sala de ordeño. La sala de ordeño. Definición. Partes de u na sala.
La
sala de ordeño debe estar diseñada de tal forma que sea fácil ubicar los equipos de ordeño, el paso del ganado, destacando la importancia de los corrales de apriete y accesos al ordeño. La anchura de los accesos debe estar en función del tamaño del rebaño. El área de espera al ordeño puede ser al lado del patio de ejercicio o bajo la zona de la cubierta. El corral de apriete tendrá forma de embudo a la entrada de la sala de forma que mediante puertas o vallas de apriete, el ganado esté en todo momento condicionado al paso rápido por la sala, aumentando así la eficiencia.
E l foso
de ordeño. La plataforma de ordeño.
El ordeñador debe quedar en la cota inferior que la plataforma donde esta el ganado. Para esto se debe diseñar una plataforma para las vacas y que ellas puedan llegar ahí por las gradas o ramplas. Se debe proyectar mecanismos de apertura y cierre de puertas que puedan ser manipuladas por el ordeñador desde el foso. Las salidas de la sala deben estar diseñadas de forma que las vacas puedan salir solas. Es muy conveniente diseñar a la salida de la sala un pequeño corral con una mangada y un potro. Construcción. Los
materiales de construcción deben cumplir con las siguientes características: las paredes, techos y suelo deben ser impermeables y fácilmente lavables, pero no deben formarse charcos. A la vez la disposición de agua fría para limpiezas desde el foso, y agua caliente para el lavado de ubres. Junto a la sala se construye la lechería (independiente), donde queda centralizada la maquinaria y el almacenamiento frigorífico de la leche. Este edificio debe disponer de fácil acceso a los vehículos destinados al transporte de leche, además de vestuarios y aseo personal para empleados, sin darles salida directa a la lechería. Las salas de ordeño en
paralelo.
Se
lo utiliza para menos de 50 vacas. La plaza del ganado va sobre un escalón. Las tuberías de la leche se sitúan por encima del animal ancladas en soportes metálicos. El sistema incluye tolvas, se recomienda un silo auxiliar automatizado. El ganado está en la sala de espera, e ntra de frente en su plaza y tras el ordeño se procede a la apertura de las puertas y las vacas van por el pasill o de retorno al establo. La
sala en espina de pescado.
Esta sala es muy versátil. Se puede utilizar con rebaños desde 30 a 250 vacas. Las vacas entran en sala en grupos y se van colocando en plazas a ambos lados del foso, una junto a o tra en un ángulo de 35º, respecto a la línea de foso. El ganado en la sala de ordeño discurre por pasillos laterales, la barandilla delantera es regulable. El ordeñador maneja desde el foso las puertas de entrada o salida y las tolvas de alimentación. Debido a que las vacas entran en tandas, la vaca más lenta, define el ritmo de la tanda. Es importante que las salas tengan salas de espera con sistemas de apriete y salidas ampliadas.
Salas en espina de pescado: ¿en línea media o línea baja? Se
refiere a la posición de las conducciones de la leche que van a hacia el tanque de almacenamiento. Se afirma que la instalación en línea baja produciría menor mastitis y producía menor deterioro de la leche; porque el ordeñador cuando se encuentra en línea media se ve obligado a atender a dos vacas y uno de los aparatos puede quedar funcionando en vacío provocando irritación de la ubre. Además que el recorrido de la leche se lo realiza por conducciones de subidas y bajadas, lo que afecta la homogeneidad de la leche. Sin
embargo por otros trabajos realizados, obtuvimos los siguientes resultados: Línea y y y y y
y y
y y
media
Línea
Más económica. Limpieza fácil. Montaje sencillo. Fácil revisión de la instalación. Los medidores quedan a la altura de la vista. Difícil contaminación. La elevación de la leche por la bomba es menor. Tiene mejor rendimiento. Permite rendimiento máximo.
Los criterios de
y y y
baja Ordeña un 2 a 8% más rápido. Menos fluctuaciones cíclicas. El foso de ordeño está más despejado, por lo que hay mayor facilidad de movimiento por el ordeñador.
elección de una sala de ordeño.
La
elección de una sala va ligada por las siguientes condiciones: número de cabezas de lactación, disponibilidad de la mano de obra, con el rendimiento del sistema, y con los costes de inversión y mano de obra de cada modelo. La eficiencia del sistema es función de muchas variables. Los datos de partida que debemos considerar para la e lección son los siguientes: y
y y
y y
del rebaño y tipo de estabulación: En estabulación fija debemos utilizar máquinas de ordeño con ollas y preferiblemente el sistema RTS, en estabulación libre se hace necesaria la sala de ordeño. El número de vacas es determinante en este caso. Para estimar el número máximo de vacas a ordeñar, se puede tomar el 85% del total de las vacas. Producción media esperada: Algunas razas pueden tener salas especiales. Alimentación: La tendencia actual es prescindir del suministro de pienso en sala para aumentar la eficacia del ordeño. Inversión: Economizar al máximo la inversión. Mano de obra: Elegir una instalación que nos diera un rendimiento máximo. E structura
Rendimiento de la instalación de
Se
ordeño.
definen los siguientes conceptos:
y y
y
T iempo
por hombre: Es el número de vacas que un operario puede ordeñar por hora. Rendimiento por punto: Es el número de vacas que son ordeñadas por un punto de ordeño en una hora. Rendimiento de una instalación: Es el número máximo de vacas que pueden ser ordeñadas por esa instalación en una hora. Rendimiento
de duración de la rutina (W RT ).
Es el tiempo de todas las operaciones asociadas con el ordeño de la vaca. Depende de: y y y
Los
El tipo de instalación. El número de operaciones a realizar en la rutina. La velocidad a la que se realizan estas operaciones.
tiempos normalmente varían entre 0,8 a 1,5 min-vaca.
T iempo
de unidad (U T ). Es el tiempo en el que un juego de ordeño se está utilizando para ordeñar a una vaca, incluyendo el tiempo muerto correspondiente. En la práctica el UT varía entre 6 a 10 min-vaca. El tiempo de apurado lo elige el ganadero, los tiempos muertos son variables, el tiempo de ordeño es el tiempo que tarda el juego de ordeño en extraer la leche y es función de la producción de la vaca, de la rapidez de la suelta y del tipo de máquina de ordeño.
El técnico puede elegir de acuerdo con los tiempos UT y WRT las instalaciones más adecuadas.
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA Q UÍ MICA TECNOLOGÍ A DE LACTEOS
LA MAQ UINA Y LAS INSTALACIONES DE ORDEÑO EN EL GANADO VACUNO LECHERO
NOMBRE: GUTIERREZ ALCARAZ MAYRA DA NIELA CARRERA: ING. Q UÍ MICA.
FECHA: 28 DE FEBRERO DE 2011
