Shaping Teat Suction Forces of Liners with Varied Structure of Rubber Core

Open access


A liner is the only part of the milking unit which has a direct contact with a cow’s teat. It ensures a correct circulation of body liquids in a teat with its suitable massage and creates conditions for a teat to open and milk to flow out and maintains a milking cup on a teat. The result of the last task is generation of a suction force that sucks a teat into a liner. During milking, when a cup is placed on a teat, counter forces are generated that try to remove a liner from a teat and forces that cause that a teat moves up to a liner producing a phenomenon of “a climbing cup”. Forces that tend to separate a teat from a liner depend on the mass of a milking cup set and the value of the friction force. A counter force that tends to suck a teat into a liner is proportional to the level of negative pressure in a liner and the surface of cross-section of a teat that is subjected to negative pressure. We should also assume that also the structure of a liner will influence this force. The paper presents results of the laboratory tests on the impact of the shape of the cross-section of a rubber core and construction solutions of liners on the vacuum force of a liner when a teat is sucked into a teat chamber. Eight liners, popular in milking machines used in our country were used in the tests. Various penetrations of a teat (50, 62, 75 and 100 mm), working pressure (25-55 kPa) and a working stage of the milking cup were additional variables. In order to determine whether and what is the degree of the impact of variability sources on shaping the suction forces of a liner, a static processing of results was carried out using a multi-variance analysis. It was proved that at the significance level of α=0.05, the source of variability assumed in the experiment in the form of the liner shape, negative pressure and penetration affected the analysed sizes, i.e. Average values of suction forces in the suction phase (Fws) and massage phase (Fwm). The investigation of the impact of the rubber core part on the determined values of the suction force in the function of variable negative pressure proved that at teat penetration of 50 and 62 mm (the most popular lengths of teats in milked cows), the lowest suction force was observed in case of a liner with a triangular cross-section, slightly bigger with a square cross-section and the highest suction force is generated by round and oval liners.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • Boast D. Hale M. Turner D. Hillerton E. Middleton N. Ohnstad I. (2004). Variation in the rubber chemistry and dynamic mechanical properties as liners age. Bulletin of the IDF 388. 65-74.

  • Gedymin M. (2005). Wpływ zmiany kształtu trzonu gumy strzykowej z okrągłego na kwadratowy na jej oddziaływanie na strzyk. XI Międzynarodowa Konferencja Naukowa: Problemy Intensyfikacji Produkcji Zwierzęcej z uwzględnieniem ochrony środowiska i standardów UE. Materiały konfe-rencyjne IBMER Warszawa. 133-136.

  • Gedymin M. (2006). Wpływ zmiany kształtu trzonu gumy strzykowej z okrągłego na trójkątny na jej oddziaływanie na strzyk. XII Międzynarodowa Konferencja Naukowa: Problemy Intensyfikacji Produkcji Zwierzęcej z uwzględnieniem ochrony środowiska i standardów UE. Materiały konfe-rencyjne IBMER Warszawa 123-129.

  • Gedymin M. Chmielewski A. (2008). Nowe rozwiązania w konstrukcji gum strzykowych. Inżynieria Rolnicza 4(102) 289-297.

  • Harms J. (2009). Automatisches Melken – Stand der Technik und Entwicklungstendenzen. ART-Schriftenreihe 9 105-113.

  • Krzyś A. Luberański A. Szlachta J. Wiercioch M. (2010). Geometryczne parametry nowoczesnych gum strzykowych podczas interakcji ze strzykiem. Inżynieria Rolnicza 1(119) 273-279.

  • Luberański A. Krzyś A. Szlachta J. (2009). Analiza warunków ciśnieniowych w aparacie udojowym przy zastosowaniu gum strzykowych o różnym przekrojach poprzecznych części trzonowych. Inżynieria Rolnicza 5(114) 169-176.

  • Luberański A. Szlachta J. Krzyś A. Wiercioch M. (2010). Wahania podciśnienia w aparatach udojowych z gumami strzykowymi o kwadratowym trójkątnym oraz owalnym profilu części trzonowej. Inżynieria Rolnicza 2(120) 33-41.

  • Luberański A. Pruski K. Wiercioch M. (2013). Metoda komputerowego wspomagania obliczeń ciśnieniowych parametrów mechanicznego doju i nacisków masujących strzyk. Inżynieria Rolnicza 3(146) 235-242.

  • Mayntz Ch.M. (1981). Über den Einfluss Ausgewählter masse des Zizengumikopfes auf Merkamle der Melkarbeit. Dissertation. Hohenheim.

  • Nordegren S.A. (1980). Cyclic vacuum fluctuations in milking machines. Dissertation. Hohenheim.

  • Rasmussen M.D. Madsen N.P. (2000). Effects of milkline vacuum pulsator airline vacuum and cluster weight on milk yield teat condition and udder health. Journal of Dairy Science 83 77–84.

  • Rasmussen M.D. Wiking L. Bjerring M. Larsen H.C. (2006). Influence of air intake on the concentration of free fatty acids and vacuum fluctuations during automatic milking. Journal of Dairy Science 89 4596–4605.

  • Szlachta J. (1986). Studia nad wybranymi elementami budowy i użytkowania aparatu udojowego. Zeszyty Naukowe AR Wrocław Rozprawy 58 ISSN 0209-1321.

  • Szlachta J. Wiercioch M. (1987a). Określenie skłonności wsysania strzyka do komory kubka udojowego. Zeszyty Naukowe AR we Wrocławiu Rolnictwo XLVI 164 91-96.

  • Szlachta J. Wiercioch M. (1987b). Opracowanie wzorców sztucznych strzyków krowich do badań laboratoryjnych parametrów gum strzykowych. Zeszyty Naukowe AR we Wrocławiu Rolnictwo XLVI 164 97-105.

  • Wiercioch M. Szlachta J. (1993). Analiza sił wciągania strzyka do zmodyfikowanych gum strzykowych. Problemy Inżynierii Rolniczej1(1) 75-81.

  • Wiercioch M. Luberański A. Balbierz K. Krzyś A. (2010). Wpływ przekroju trzonowej części gumy strzykowej na przebieg procesu doju krów. Inżynieria Rolnicza 2(120) 271-278.

  • Wiercioch M. Luberański A. Krzyś A. Skalska D. Szlachta J. (2016). Impact of the system of air supply to a milking unit on selected parameters of milking machine operation. Agricultural Engineering Vol.20 3(159) 195-205.

  • Vetter A. van Dorland H.A. Youssef M. Bruckmaier R.M. (2014). Effects of a latency period between pre-stimulation and teat cup attachment and periodic vacuum reduction on milking characteristics and teat condition in dairy cows. Journal of Dairy Research81 107–112.

  • www.1 dostęp 10.04.2018.

  • www.2 dostęp 10.04.2018.

  • www.3 dostęp 10.04.2018.

Journal information
All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 85 85 5
PDF Downloads 79 79 4