ИМИТАТОР ВЫМЕНИ КОРОВЫ Российский патент 1997 года по МПК A01J7/00 G09B9/00 G09B23/28 G09B23/36 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к стендам для исследования параметров процесса ручного и машинного доения коров.

Известен тренажер для исследования параметров ручного и машинного доения верблюдиц, содержащий искусственное вымя, блоки контроля, управления и индикации. Однако этот тренажер не позволяет исследовать параметры процесса машинного доения с учетом физиологических особенностей молокоотдачи. Основным недостатком выбранного прототипа является непригодность его для имитации вымени коровы с различной тугодойностью.

Задача изобретения заключается в повышении точности имитации вымени коровы с различной степенью тугодойности.

Поставленная задача решается за счет того, что корпус выполнен без гофр, из трех слоев резины, разделенной между собой элементами из упругого материала. Имитация реакции коровы на физический параметр внешнего биообъекта осуществляется с помощью блока имитации реакции коровы на запах доярки. А также применены датчики механического воздействия рук доярки, реагирующие на поглаживание, растирание и разминание. Кроме того, вместо конусообразных сосков применены цилиндрические.

На фиг.1 изображена структурно-функциональная схема имитатора вымени коровы: на фиг.2 схема соска имитатора вымени коровы.

Имитатор вымени коровы содержит чашеобразный корпус 1, который выполнен из трех слоев резины, разделенной между собой элементами из упругого материала 2. На каждом из слоев установлены датчики 3, реагирующие соответственно на поглаживание, растирание и разминание. Имеются четыре эластичных соска 4, выполненных в виде цилиндров. Блок питания 5, блок контроля параметров внешнего воздействия 6, блоки 7 10 соответственно имитации: тонуса сфинктера соска, внутривыменного давления, припуска молока и реакции коровы на запах доярки, внешние раздражители. Датчики 3, блок 10 имитации коровы на запах доярки, внешние раздражители в совокупности дают блок имитации реакции коровы на физический параметр внешнего биообъекта. Блок 11 служит для вывода информации. Каждый сосок имеет выходной канал 12 и снабжен стержнем 13 с шарообразной камерой 14, держателем 15 и толкателем 16. Стержни соединены через электромагнитные краны 17 с блоком имитации тонуса сфинктера соска через пневмо- или гидрокамеры 18 с мембраной 19.

Внутренняя полость соска через электромагнитный кран 20, трубку 21 и предохранительный клапан ограничителя уровня 22 соединена с блоком имитации и поддержания внутривыменного давления. Через трубку 23 жидкость поступает в сосок после того, как откроется электромагнитный кран 24.

Имитатор вымени коровы работает следующим образом.

Так как одним из основных условий появления рефлекса молокоотдачи у коровы служит присутствие доярки, то на первом этапе работы с исследовательским стендом имитируется реакция коровы на запах доярки. Это достигается посредством прерывания светового пучка на фотодатчике. При этом электрическая цепь замыкается и сигнал с блока 10 подается на блок 9 имитации припуска молока.

На втором этапе осуществляется имитация реакции коровы на внешние раздражители. В качестве внешнего раздражителя используется воздействие на имитатор вымени в виде поглаживания. В результате чего контакты датчиков 3 наружного слоя замыкаются и сигнал поступает на блок 6 контроля параметров внешнего воздействия, а затем на блок 9. Это вариант слабой тугодойности коровы.

При имитации варианта средней тугодойности коровы датчики наружного слоя отключены. С замыканием контактов среднего слоя, которые срабатывают только при растирании, сигнал поступает в блок 6, а затем в блок имитации припуска молока 9.

При имитации варианта тугодойных коров отключают датчики 3 наружного и среднего слоев. Оставшиеся датчики 3 третьего слоя реагируют только на разминание и при их замыкании сигнал поступает в блок 6 контроля параметров внешнего воздействия, а затем в блок 9 имитации припуска молока.

В качестве внешнего раздражителя при имитации различной тугодойности коровы используется воздействие руки человека или массажника.

При имитации различной степени тугодойности коровы с момента поступления сигнала на блок 9 заменитель молока начинает заполнять емкость корпуса 1 и цистерны сосков 4. С небольшой по времени задержкой от блока 7 электрический сигнал поступает на электромагнитный кран 17, при этом кран открывается и заменитель молока поступает в верхнюю часть камеры 18, мембрана 19 перемещает стержень 13 по направляющей 15 вместе с толкателем 16 на определенную величину, следовательно выводные отверстия 12 в основании сосков открываются.

По заданной программе от блока 7 по второму каналу электрический сигнал подается на электромагнитный кран 20. В этом случае избыточное давление жидкости (заменитель молока) через трубопровод 21 по сквозному отверстию стержня 13 поступает в шарообразную эластичную камеру 14. Это позволяет имитировать упругость сфинктера соска. Блок 8 имитации и поддержания внутривыменного давления осуществляет поступление жидкости через трубку 23, электромагнитный кран 24 и предохранительный клапан ограничитель 22 уровня в полость соска 4. Это соответствует имитации процесса интенсивности молокоотдачи коровы.

Технологические параметры с блоков 6 10 преобразуются в однозначные электрические сигналы и поступают в блок 11 вывода информации. Полученные результаты могут выдаваться в визуальной форме или для записи на средства регистрации: самописец, осциллограф, дисплей.

Источник информации:
Авторское свидетельство СССР N 1782490, БИ N 47,1992с

Использование: сельское хозяйство и педагогика, в частности может быть применено в составе стенда для исследования параметров процесса ручного и машинного доения коровы. Сущность изобретения: имитатор вымени коровы содержит чашеобразный корпус 1 с четырьмя эластичными сосками 4 и систему управления контроля, включающую блоки питания 5, контроля параметров внешнего воздействия 6 на вымя с датчиками этих параметров, имитации тонуса сфинктера соска 7, внутривыменного давления 8, припуска молока 9 и реакции коровы на физический параметр внешнего биообъекта 10. Причем корпус 1 выполнен из трех слоев резины, разделенных между собой посредством элементов из упругого материала 2, а в качестве блока имитации реакции коровы на физический параметр внешнего биообъекта 10 применен блок имитации реакции коровы на запах доярки. При этом в качестве датчиков 3 параметров внешнего воздействия на вымя блока контроля этих параметров 6 использованы датчики механического воздействия рук доярки, соответствующего поглаживанию, растиранию и разминанию вымени коровы, установленные на поверхности каждого из трех слоев корпуса 1. Кроме того, соски 4 выполнены цилиндрическими, в вершине каждого соска 4 выполнены два сквозных выводных отверстия, а внутри соска 4 с возможностью перекрытия последних установлена шарообразная камера из эластичного материала, сообщенная с источником давления блока имитации тонуса сфинктера соска 7. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Имитатор вымени коровы, содержащий чашеобразный корпус с четырьмя эластичными сосками и систему управления и контроля, включающую блоки питания, контроля параметров внешнего воздействия на вымя с датчиками этих параметров, имитации тонуса сфинктера соска, внутривыменного давления пропуска молока и реакции коровы на физический параметр внешнего биообъекта, отличающийся тем, что корпус выполнен из трех слоев резины, разделенных между собой посредством элементов из упругого материала, в качестве блока имитации реакции коровы на физический параметр внешнего биообъекта применен блок имитации реакции коровы на запах доярки, а в качестве датчиков параметров внешнего воздействия на вымя блока контроля этих параметров использованы датчики механического воздействия рук доярки, соответствующего поглаживанию, растиранию и разминанию вымени коровы, установленные на поверхности каждого из слоев корпуса. 2. Имитатор по п.1, отличающийся тем, что соски выполнены цилиндрическими, в вершине каждого соска выполнены два сквозных выводных отверстия, а внутри соска с возможностью перекрытия последних установлена шарообразная камера из эластичиного материала, сообщенная с источником давления блока имитации тонуса сфинктера соска.