ДОЗАТОР ДЛЯ ГРУППОВОГО УЧЕТА МОЛОКА Российский патент 1997 года по МПК A01J5/01 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для группового учета молока при машинном доении коров доильными установками с молокопроводом, и может быть использовано на молочных фермах и комплексах.

Цель изобретения повышение точности измерения массы надоенного молока и надежности работы дозатора за счет исключения влияния плотности молока на работу дозатора.

В процессе работы любой доильной установки с молокопроводом по молокопроводу в дозатор поступает фактически не молоко в чистом виде, а молоковоздушная смесь за счет впуска воздуха в молокопровод через коллектор доильного аппарата, которая имеет различную плотность вследствие разных соотношений молока и воздуха, например в дозатор АДМ-52,000 (прототип) поступает молоковоздушная смесь с различной плотностью: 1 ρ₁ 1000 кг/м³; 2 ρ₂ 500 кг/м³. В первом случае всплытие поплавкового узла произойдет при уровне H₁, во втором при уровне H₂, большем уровня H₁ вследствие различных плотностей. В обоих случаях дозатор прототип при выполнении рабочего цикла "подъем-опускание" отмеривает дозу, равную вместимости мерной камеры V_м.к.. Но масса молока в первом случае

значит m₁≠m₂, так как ρ₁ ≠ ρ₂
После (1) на (2) получим

Из (3) следует, что масса молока в одной дозе в первом и во втором случаях будет отличаться друг от друга во столько раз, во сколько отличаются плотности молока.

При таком конструктивном исполнении данное устройство является объемным дозатором, так как при любой плотности дозируемой жидкости отмериваемая доза имеет всегда один и тот же объем, равный вместимости мерной камеры V_м.к.. Следовательно, погрешность работы дозатора прототипа будет определяться численным значением плотности дозируемой жидкости.

В предлагаемом дозаторе всплытие поплавкового узла, также как и в дозаторе прототипе, произойдет при уровнях H₁ и H₂. Согласно закону Архимеда всплытие поплавкового узла возможно, если выталкивающая сила больше или равна силе тяжести поплавкового узла.

В первом случае выталкивающая сила

где d диаметр поплавка,
g ускорение свободного падения,
во втором случае

Следовательно

где m масса поплавкового узла.

Из уравнения (6) имеем
H₁•ρ₁ = H₂•ρ₂ = Hρ = const (7)
Однако эта зависимость справедлива только для мерной камеры и поплавка цилиндрической формы, из (7) получим

Объем молока в мерной камере при уровне H₁ будет равен

где D диаметр мерной камеры;
при уровне H₂

Отношение объемов

Подставив в уравнение (11) значение H₁/H₂ из уравнения (8), получим

или
V₁•ρ₁ = V₂•ρ₂
Но
V₁•ρ₁ = m₁, а V₂•ρ₂ = m₂, т.е. m₁ = m₂
Таким образом, независимо от плотности дозируемой жидкости, предлагаемый дозатор при каждом срабатывании отмеривает дозы одинаковой (равной) массы.

Регулировка массы одной дозы в заявленном дозаторе.

1. Грубая регулировка.

При заданных конструктивных размерах дозатора: D диаметр мерной камеры; d диаметр поплавка и заданной плотности молоковоздушной смеси ρ масса молока M_м, находящегося в мерной камере в момент всплытия поплавкового узла, будет равна

где H уровень молоковоздушной смеси в мерной камере в момент всплытия поплавкового узла.

Всплытие согласно закону Архимеда возможно только при условии

где m масса поплавкового узла.

Из (14) получим

Подставив значение H в (14), получим

где D > d > 0.

Из формулы (15) видно, что масса молока в мерной камере в момент срабатывания дозатора линейно зависит от массы поплавкового узла m. Изменяя массу поплавкового узла m, можно отрегулировать массу одной дозы молока, равной 1 кг.

2. Тонкая регулировка массы молока в одной дозе осуществляется также, как в прототипе, т.е. изменением длины петли молочного шланга 6.

На фиг. 1 представлен разрез дозатора для группового учета молока.

Дозатор состоит из приемной 1 и мерной 2 камер, крышки 3 с патрубками для присоединения к молокопроводу и коллектору молокосборника, поплавкового узла, сумматора и арматуры. Молокоприемная камера 1 отделена от мерной камеры перегородкой 5 с отверстием в центре. Мерная камера 2 соединена петлей молочного шланга 6 с коллектором молокосборника (на фиг. 1 не показан).

Поплавковый узел состоит из клапана 7 и поплавка 8, жестко связанных между собой полой трубкой 9. В трубке 9 имеется отверстие 11. При подъеме поплавкового узла это отверстие выходит в камеру постоянного атмосферного давления 12, а при опускании в зону вакуума приемной камеры 1.

На трубке 9 между поплавком 7 и клапаном 8 расположено отверстие 13. Изменение массы поплавкового узла осуществляется путем установки трубок-грузов 14 на трубку 9 поплавкового узла (фиг. 1).

Дозатор работает следующим образом.

В процессе дойки молоко из молокопровода поступает в приемную камеру 1 и через отверстие в перегородке 5 стекает в мерную камеру 2, заполняя ее. Поплавковый узел всплывает. Трубка 9 перемещается вверх, и отверстие 11 выходит в камеру постоянного атмосферного давления 12. При этом в медную камеру 2 через отверстие 11 трубки 9 и боковое отверстие 13 между поплавком и клапаном поступает атмосферное давление. Оно с одной стороны еще плотнее прижимает клапан 7 к отверстию в перегородке 5, а с другой вытесняет дозу молока из мерной камеры 2 по шлангу 6 в коллектор молокосборника. После опорожнения мерной камеры 2 в ней через шланг 6 создается вакуум, и поплавковый узел опускается в нижнее положение. Клапан 7 открывается, и молоко вновь заполняет мерную камеру 2. Далее процесс циклично повторяется. При выполнении цикла "всплытие-опускание" отверстие 11 трубки 9 оказывается то в зоне атмосферного (при всплытии), то в зоне вакуумного давления (при опускании). Посредством шланга 10 эти изменения давления передаются через сильфон счетному механизму сумматору 4, который указывает количество доз молока, прошедших через дозатор.

Для точного подсчета количества молока, прошедшего через дозатор, масса молока, находящегося в мерной камере, в момент всплытия поплавкового узла должна быть равна 1 кг.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Сущность изобретения: дозатор для группового учета молока содержит приемную 1 и мерную 2 камеры, крышку 3 с патрубками для присоединения к молокопроводу и коллектору молокосборника, поплавковый узел, который имеет регулируемую массу. Трубка 9 поплавкового узла имеет боковое отверстие 13 между клапаном и поплавком и отверстие 11 в верхней части трубки. К нижнему концу трубки 9 прикреплен поплавок 8, размещенный в мерной камере 2. Поплавок имеет цилиндрическую форму. Изменение массы поплавкового узла осуществляется путем установки трубок - грузов 14 на трубу 9 поплавкового узла. 1 ил.

Дозатор для группового учета молока, содержащий приемную, мерную камеры и камеру постоянного атмосферного давления, крышку с патрубками для присоединения к молокопроводу и коллектору молокоприемника, поплавковый узел, содержащий полую трубку с закрепленными на ней клапаном и поплавком, отличающийся тем, что суммарная масса поплавкового узла выполнена регулируемой посредством установки или снятия трубок-грузов на центральную полую трубку, причем поплавок расположен в мерной камере.