УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВАКУУМНОГО РЕЖИМА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК Российский патент 1997 года по МПК A01J7/00 

Описание патента на изобретение RU2075929C1

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, в частности к работе доильных установок.

Для работы доильных установок отечественной промышленностью выпускаются вакуумные установки УВУ-60/45 [1] Их работа осуществляется с подачей воздуха 60 или 45 м3/ч при разрежении 53 кПа за счет изменения частоты вращения ротора насоса с 22 на 23,7 с-1 путем замены шкива на валу электродвигателя.

Такое техническое решение не обеспечивает регулируемую подачу насоса в зависимости от фактического расхода воздуха в коммуникациях доильной установки при работе доильных аппаратов, т.к. число одновременной работы доильных аппаратов не остается постоянным, а зависит от физиологического состояния стада, соблюдения требований технологии машинного доения.

Наиболее близким, выбранным в качестве прототипа, является техническое решение, включающее вакуумный насос, электродвигатель, вариатор оборотов с механическим приводом от пневмокамеры. Уменьшение разрежения в коммуникациях доильной установки и пневмокамере через систему рычагов передается на вариатор, увеличивая частоту вращения и наоборот, обеспечивая постоянный вакуумный режим в вакуумном баллоне (2).

Недостатком известного технического решения является переменная величина разрежения в подсосковой камере доильного стакана, т.к. не учитываются потери разрежения на перемещение молока и воздуха в системе коммуникаций. Для пояснения причин, вызывающих указанный недостаток на фиг. 1, приведен график наложения главной характеристики вакуумного насоса УВУ-60 -Рраз.=f(Q) (линия 1) при частоте вращения 23,7 с-1 (согласно технической характеристики [1]) с характеристикой молокопровода и вакуумпровода (пневмомолокопровода) доильной установки АДМ-8 на 100 коров Рт=f(Q) (кривая П) (3).

Кроме того, на фиг. 1 представлены: Рраб рабочее разрежение в подсосковой камере доильного стакана; ΔP падение разрежения на участке "коллектор молокопровод); С рабочая точка вакуумного насоса; цифры: 1 10 число одновременно работающих аппаратов АДУ-1, принимаемые для нахождения характеристики Рт=f(Q); Ш главная характеристика вакуумного насоса УВУ-60 Рраз=f(Q) при частоте вращения ротора, необходимой для работы шести аппаратов; IV то же, для работы одного аппарата.

Характеристики Ш, IV дополнительно внесены на известный график (3). Аналогично можно построить характеристики Рраз=f(Q) для другого числа одновременно работающих аппаратов.

Таким образом, каждой частоте вращения ротора насоса соответствует индивидуальная характеристика Рраз= f(Q). Потери разрежения hw характеризуют потери энергии на транспортировку молока по молокопроводу и перемещение воздуха по вакуумпроводу и молокопроводу. Эти потери переходят в тепло и теряются безвозвратно. Чем выше расход воздуха и количество транспортируемого молока, тем выше потери hw. Из характеристики Ш, IV следует, что одновременной работе шести доильных аппаратов необходима величина Pраз=59,4 кПа и Q=27,5 м3/ч.

Работе одного аппарата должно соответствовать разрежение 49,4 кПа с расходом воздуха 8 м3/ч. Если принять по условиям известной конструкции [2] постоянную величину разрежения, необходимую для работы шести аппаратов и равную 59,5 кПа, то доение при меньшем числе аппаратов будет сопровождаться повышением разрежения в подсосковой камере доильных стаканов. Т.к. Рраб=сonst и равно 50,0 кПа, то при работе одного аппарата указанное превышение Рраб cоставляет около 10 кПа. Поэтому регулирование скорости вращения ротора вакуумного насоса в зависимости от постоянной величины pазрежение [2] будет сопровождаться изменением Рраб, нарушением технологии машинного доения.

Цель изобретения повышение стабильности вакуумного режима и эффективности функционирования вакуумных насосов при работе доильных установок.

На фиг. 1 приведен график работы устройства; на фиг. 2 общий вид устройства.

Устройство включает вакуумный насос 1, электродвигатель 2, вариатор 3, вакуумпровод 4, вакуумметр 5, крыльчатка с валом 6, генератор напряжения 7, корпус 8 усилитель напряжения 9, электромагнит 10, блок сигнализации 11, вакуумный регулятор 12, вакуумный баллон 13, магнитный пускатель 14, трубка 15.

Техническое решение реализуется следующим образом.

После запуска электродвигателя 2 магнитным пускателем 14 в работу, вращающий момент вариатором 3 передается к вакуумному насосу 1. Т.к. из системы трубопроводов доильной установки откачивается большое количество воздуха, то скорость его движения в корпусе В и скорость вращения крыльчатки с валом 6 и генератора напряжения 7 максимальные. Ток от генератора 7 через усилитель 9 и электромагнит 10 обеспечивает максимально возможную частоту вращения ротора насоса 1. Номинальное разрежение регулируется вакуумным регулятором 12 и контролируется вакумметром 5. По мере завершения откачки воздуха из системы, скорость вращения генератора напряжения 7 и ток в усилителе напряжения 9 уменьшается, изменяется положение стержня электромагнита 10 с переходом насоса 1 через вариатор 3 к минимальным технически возможным оборотам вала ротора. При этом номинальное разрежение из вакуумного баллона 13 по трубке 15 и минимальный ток из усилителя напряжения 9 передаются в блок 11 сигнализации, содержащий реле времени и давления, обеспечивая звуковую (световую) сигнализацию готовности системы к работе. Если через некоторое время, устанавливаемое специалистами напряжение в усилителе 9 не повысится (доярки к работе не приступили) блок 11 через магнитный пускатель 14 отключит электродвигатель 2 от сети. При необходимости потребуется повторный запуск системы в работу.

Если же доярки своевременно приступили к работе, то воздух от доильных аппаратов (пропорционально их числу) поступает в вакуумпровод 4 приводя во вращение крыльчатку с валом 6, генератор 7. Ток из усилителя напряжения 9 передается в электромагнит 10, увеличивая скорость вращения ротора насоса 1. Максимальный (предельно допустимый при эксплуатации) расход воздуха в системе коммуникации доильной установки обеспечивает наибольшее напряжение в усилителе 9 и максимальные обороты ротора насоса. Дальнейшее, не предусмотренное технологией машинного доения, увеличение расхода воздуха, а соответственно напряжения в усилителе 9 и блоке 11 сигнализации, обеспечит подачу звукового сигнала (светового) с последующим отключением пускателя 14 электродвигателя 2 от источника электроэнергии. Если после подачи сигнала источник повышенного расхода воздуха будет устранен (были открыты молочные или доильные краны), то отключение электродвигателя от сети не последует.

Для осуществления промывки вакуумпровода 4 корпус 8 изготовлен съемным за счет фланцевых соединений с установкой отрезка трубы (на фиг. 2 не обозначен) между вакуумпроводом 4 и регулятором 12.

Таким образом, любое изменение расхода воздуха в системе (уменьшение, увеличение) адекватно сказывается на работу насоса. Наличие обратной связи между расходом воздуха и подачей вакуумного насоса обеспечивает также поддержание необходимого разрежения согласно характеристики пневмомолокопровода П (фиг. 1). Одновременно значительно сокращается расход воздуха через вакуумный регулятор, с исключением упругих деформаций от изменения остаточного давления в коммуникациях, являющихся одним из источников дестабилизации вакуумного режима.

В результате согласованной работы вакуумного насоса и коммуникации с доильными аппаратами, техническое решение обеспечит снижение потребляемой насосом электрической энергии, повышение его моторесурса и стабильности вакуумного режима.

Похожие патенты RU2075929C1

название год авторы номер документа
РЕГУЛЯТОР РАЗРЕЖЕНИЯ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 1993
  • Шарабурин О.Е.
  • Лазуков А.А.
RU2068638C1
ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ 1992
  • Ужик В.Ф.
  • Прокофьев В.В.
RU2032323C1
ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ КОРОВ 1999
  • Марьяхин Ф.Г.
  • Учеваткин А.И.
  • Коршунов Б.П.
RU2150191C1
Молочно-вакуумная линия для доильных установок 1987
  • Рудаков Александр Иванович
  • Сулейманов Рестем Зиатдинович
SU1516066A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА ПРИ ДОЕНИИ 1999
  • Марьяхин Ф.Г.
  • Учеваткин А.И.
  • Коршунов Б.П.
  • Костин В.Д.
  • Баутин В.М.
  • Антонов Ю.М.
RU2147398C1
Вакуумная система доильной установки 1987
  • Дерябин Владимир Евстафьевич
SU1500219A1
ПЕРЕНОСНОЙ МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ДОЕНИЯ КОРОВ 2005
  • Корнейко Александр Алексеевич
  • Ужик Оксана Владимировна
RU2313937C2
Переносной манипулятор для доения коров 2018
  • Ужик Владимир Федорович
  • Кузьмина Ольга Сергеевна
  • Китаёва Оксана Владимировна
RU2695868C1
ПЕРЕНОСНОЙ МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ДОЕНИЯ КОРОВ 2008
  • Ужик Оксана Владимировна
RU2348149C1
Способ стабилизации разрежения в воздухомолокопроводах доильной установки и устройство для его осуществления 1987
  • Дерябин Владимир Евстафьевич
SU1664204A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 075 929 C1

Реферат патента 1997 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВАКУУМНОГО РЕЖИМА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства. Сущность изобретения: устройство для стабилизации вакуумного режима и эффективности функционирования вакуумных насосов доильных установок включает электродвигатель и вакуумный насос, между которыми установлен вариатор частоты вращения ротора насоса, работающий в зависимости от суммарного расхода воздуха, поступающего в систему пневмомолокопровода через пульсаторы, коллекторы, прососы воздуха в сочленениях труб, кранов и т.д. В результате согласованной работы вакуумного насоса и коммуникаций с доильными аппаратами, техническое решение обеспечит снижение потребляемой насосом электрической энергии в процессе эксплуатации, повышение его моторесурса и стабильности режима. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 075 929 C1

1. Устройство для стабилизации вакуумного режима и эффективности функционирования вакуумных насосов доильных установок, включающее вакуумный насос, электродвигатель, вариатор оборотов насоса, пневмокамеру, вакуумный баллон, регулятор разрежения, вакуумметр, коммуникации с гасителями колебаний, доильные аппараты, отличающееся тем, что между системой коммуникации и вакуумным насосом установлены корпус, включающий крыльчатку с валом и генератор напряжения, усилитель напряжения, электромагнит управления и вариатор вакуумного насоса. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено блоком сигнализации, включающим реле времени и давления.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2075929C1

Вакуумная система доильной установки 1987
  • Дерябин Владимир Евстафьевич
SU1500219A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

RU 2 075 929 C1

Авторы

Кузьмин А.Е.

Токарчук И.М.

Даты

1997-03-27Публикация

1995-05-03Подача