Karuzela udojowa unosi się na magnesach. Nowa technologia może ograniczyć koszty doju krów

Hala udojowa, której obrotowa platforma unosi się dzięki sile magnesów, może ograniczyć zużycie energii, tarcie i awarie urządzeń. Firma Madero zaprezentowała podczas World Dairy Expo innowacyjną karuzelę udojową MagLev, przeznaczoną przede wszystkim dla dużych gospodarstw mlecznych. Producent deklaruje, że do obracania platformy potrzeba nawet sześciokrotnie mniej energii niż w tradycyjnej konstrukcji betonowej.

Nowoczesne technologie coraz mocniej zmieniają sposób organizacji doju w dużych gospodarstwach mlecznych. Producenci urządzeń szukają rozwiązań, które pozwolą obsługiwać więcej krów, ograniczać koszty energii i zmniejszać liczbę awarii.

Jedną z ciekawszych innowacji zaprezentowała firma Madero Dairy Systems. Podczas wystawy World Dairy Expo w Madison w Stanach Zjednoczonych producent przedstawił karuzelową halę udojową MagLev, której platforma wykorzystuje zjawisko lewitacji magnetycznej.

Najważniejszą zmianą w porównaniu z tradycyjnymi karuzelami jest sposób podtrzymywania obrotowej platformy. Zamiast opierać cały jej ciężar na klasycznym układzie rolek i kół, konstruktorzy wykorzystali siły magnetyczne. Dzięki temu platforma może obracać się przy znacznie mniejszym tarciu mechanicznym.

Według producenta oznacza to mniejsze zapotrzebowanie na energię potrzebną do obracania karuzeli, ograniczenie zużycia elementów mechanicznych i rzadszą konieczność wykonywania prac serwisowych.

Jak działa karuzela udojowa unosząca się na magnesach?

Zasada działania urządzenia opiera się na odpowiednio rozmieszczonych elementach magnetycznych, które wytwarzają siłę podtrzymującą ruchomą platformę.

W tradycyjnej karuzeli udojowej ciężar platformy, wyposażenia oraz stojących na niej krów przenoszą elementy mechaniczne. Podczas obrotu pojawia się tarcie, które powoduje zużywanie się części i zwiększa zapotrzebowanie na energię.

W systemie MagLev znaczną część tego obciążenia przejmuje układ magnetyczny. Magnesy umieszczone w odpowiednio zaprojektowanej konstrukcji utrzymują platformę nad nieruchomą częścią urządzenia. Pomiędzy elementami pozostaje niewielka szczelina powietrzna.

W rezultacie ograniczony zostaje bezpośredni kontakt mechaniczny, który w standardowych rozwiązaniach powoduje tarcie i zużywanie się podzespołów. Technologia została opisana również w amerykańskim patencie przyznanym w maju 2026 roku.

Co ważne, sama lewitacja nie wymaga ciągłego zasilania elektromagnesów. Siłę podtrzymującą zapewniają magnesy trwałe.

Nie oznacza to jednak, że cała hala udojowa działa bez prądu. Energia elektryczna nadal jest potrzebna między innymi do napędu obrotowego, pracy urządzeń udojowych, pomp i automatyki.

Nawet sześciokrotnie mniejsze zużycie energii do obracania platformy

Jedną z największych zalet nowej konstrukcji ma być ograniczenie zużycia energii elektrycznej. Pedro Madero, dyrektor wykonawczy firmy Madero, przedstawił podczas World Dairy Expo porównanie tradycyjnej platformy betonowej z rozwiązaniem wykonanym ze stali nierdzewnej.

Według producenta stalowa konstrukcja waży około jednej trzeciej tego, co porównywalna platforma betonowa. Mniejsza masa ułatwia jej obracanie, ponieważ układ napędowy musi pokonywać mniejsze opory związane z pracą konstrukcji.

Dodatkowe korzyści ma zapewniać zastosowanie lewitacji magnetycznej, która ogranicza tarcie występujące pomiędzy platformą a elementami podpierającymi.

Na tej podstawie przedstawiciel firmy oszacował, że system Madero MagLev może potrzebować około jednej szóstej energii wykorzystywanej do obracania standardowej karuzeli z betonową platformą. Oznaczałoby to ograniczenie zużycia energii przez sam mechanizm obrotowy o około 83%.

Mniej tarcia oznacza rzadsze naprawy urządzeń

Ograniczenie zużycia energii nie jest jedynym celem opracowania systemu MagLev. Producent wskazuje, że największe korzyści ekonomiczne mogą wynikać z mniejszego zużycia mechanizmów i ograniczenia kosztów ich wymiany.

Tradycyjne karuzele pracują przez wiele godzin dziennie, często niemal bez przerwy. W dużych gospodarstwach mlecznych każdego dnia obsługują setki, a nawet tysiące krów.

Tak intensywna eksploatacja powoduje stopniowe zużywanie się kół, rolek, łożysk i elementów prowadzących. W przypadku awarii konieczne może być zatrzymanie urządzenia i przeprowadzenie naprawy.

Dla gospodarstwa utrzymującego duże stado oznacza to nie tylko koszty serwisu, ale również ryzyko zakłócenia harmonogramu doju. W systemie MagLev konstruktorzy starali się ograniczyć liczbę punktów, w których występuje tarcie mechaniczne.

Według firmy ma to zmniejszać częstotliwość wymiany elementów, ograniczać drgania i poprawiać trwałość urządzenia. Mniejsze wibracje mogą również sprzyjać ochronie podzespołów elektronicznych oraz wyposażenia zamontowanego na platformie.

Producent podkreśla ponadto, że konstrukcja ze stali nierdzewnej jest odporna na korozję i przystosowana do intensywnego użytkowania.

Dlaczego duże fermy wybierają hale karuzelowe?

Karuzelowe hale udojowe od wielu lat znajdują zastosowanie przede wszystkim w gospodarstwach utrzymujących duże stada bydła mlecznego. Ich podstawową zaletą jest możliwość prowadzenia doju wielu krów w sposób ciągły i dobrze zorganizowany.

Zwierzęta wchodzą kolejno na obracającą się platformę, zajmują stanowiska, a pracownicy przygotowują wymiona i zakładają aparaty udojowe. Podczas powolnego obrotu odbywa się dój, natomiast po zakończeniu cyklu krowy opuszczają urządzenie.

Dzięki takiej organizacji można ograniczyć przestoje związane z wprowadzaniem i wyprowadzaniem kolejnych grup zwierząt. Przedstawiciel Madero ocenia, że karuzele mogą osiągać nawet dwukrotnie większą przepustowość niż najlepsze alternatywne rozwiązania udojowe.

Niezależnie od zastosowanej technologii największe korzyści z karuzel uzyskują zwykle gospodarstwa, w których urządzenie może być intensywnie wykorzystywane przez wiele godzin dziennie. W mniejszych stadach koszt budowy rozbudowanej hali karuzelowej może okazać się trudny do uzasadnienia ekonomicznego.

Nowa technologia ma ograniczyć zapotrzebowanie na pracowników

Jednym z ważnych problemów współczesnej produkcji mleka jest trudność ze znalezieniem pracowników do obsługi zwierząt. Dotyczy to nie tylko krajów, w których wynagrodzenia są wysokie.

Według Pedra Madero gospodarstwa w różnych częściach świata coraz częściej mają problemy z rekrutacją osób gotowych do regularnej pracy podczas doju.

Dlatego producenci urządzeń rozwijają technologie zwiększające liczbę krów obsługiwanych przez jednego pracownika. Karuzele udojowe dobrze wpisują się w ten kierunek, ponieważ umożliwiają organizację pracy przy wielu stanowiskach jednocześnie.

Czy przyszłością będzie połączenie karuzeli i robotów?

Firma Madero nie zamierza ograniczać rozwoju technologii wyłącznie do magnetycznego podtrzymywania platformy. Jej przedstawiciele wskazują również na możliwość połączenia wysokowydajnych hal karuzelowych z robotyzacją poszczególnych czynności udojowych.

Takie rozwiązanie mogłoby ograniczyć potrzebę ręcznego przygotowania strzyków i zakładania aparatów udojowych. Pedro Madero zwraca uwagę na możliwość wykorzystania robotów przemysłowych.

Urządzenia tego typu potrafią wykonywać złożone ruchy i pracują już w wielu zakładach przemysłowych. Zastosowanie ich podczas doju wymagałoby jednak bardzo dokładnego rozpoznawania położenia strzyków oraz dostosowania ruchów do zachowania krów.

Dużym wyzwaniem pozostaje również tempo pracy. W hali karuzelowej zwierzęta przemieszczają się wraz z platformą, dlatego robot musiałby wykonywać czynności precyzyjnie i w ograniczonym czasie.

Przedstawiciele firmy podkreślają, że jest to kierunek przyszłych prac rozwojowych, a nie gotowe rozwiązanie dostępne w prezentowanym systemie MagLev.

Firma przewidywała dostępność urządzenia pod koniec 2026 lub na początku 2027 roku.

Czy nowa karuzela udojowa opłaci się hodowcom?

O opłacalności systemu MagLev nie zdecyduje wyłącznie ograniczenie zużycia energii. W dużych gospodarstwach szczególnie ważne mogą okazać się oszczędności związane z mniejszą liczbą przestojów i rzadszą wymianą podzespołów. Jeżeli technologia rzeczywiście ograniczy zużycie elementów mechanicznych, może zmniejszyć koszty eksploatacji urządzenia przez wiele lat.

Warto jednak pamiętać, że klasyczne karuzele udojowe są rozwiązaniami dobrze znanymi, a ich koszty serwisowania i napraw można stosunkowo łatwo oszacować. W przypadku nowego systemu potrzebne są dane z dłuższego okresu użytkowania.

Dopiero porównanie kosztów inwestycji, zużycia energii, prac serwisowych i ewentualnych przestojów pokaże, czy zastosowanie lewitacji magnetycznej przynosi rzeczywiste korzyści ekonomiczne.

Dla dużych gospodarstw mlecznych może to być interesujący kierunek modernizacji, zwłaszcza jeśli obecne urządzenia pracują niemal nieprzerwanie. Natomiast w mniejszych stadach korzyści mogą nie uzasadniać kosztów zakupu rozbudowanej karuzeli.

System Madero MagLev pokazuje, że rozwój techniki udoju nie ogranicza się do robotyzacji i automatyzacji pracy. Producenci szukają również sposobów na ograniczenie tarcia, zużycia urządzeń i strat energii.

Przeczytaj również: Ketoza u krów mlecznych to kosztowna choroba