МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ДОЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК A01J7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к манипуляторам для доения.

Известно устройство - манипулятор для доения, содержащий доильные стаканы, соединенные с коллектором, молочный шланг, пневмоцилиндры машинного додаивания и отвода подвесной части доильного аппарата, пневмодатчик объема молока с поплавком, на верхней части которого вертикально установлен в направляющей, закрепленной в неподвижном корпусе с патрубком, золотниковый переключатель с двумя внутренними продольными каналами для сообщения пневмоцилиндров с источником вакуума или атмосферой, с установленным над неподвижным корпусом и его направляющей подвижным корпусом с дополнительной направляющей и патрубком для соединения внутренней полости дополнительной направляющей посредством пневмошланга и штуцера с коллектором, снабженный стопором в виде откидной скобы, упирающейся в начальном положении в нижнюю поверхность головки переключателя /1/.

К недостаткам известного устройства относятся следующие. Во-первых, процесс регулирования вакуумметрического давления в подсосковых камерах доильных стаканов известного доильного аппарата не является в достаточной мере физиологичным, поскольку в начальный период - период повышения интенсивности молокоотдачи происходит скачкообразный переход с минимального технологического уровня вакуумметрического давления на максимальный, что само по себе является недопустимым при воздействии на мягкие ткани соска и вымени. В процессе молоковыведения, если интенсивность молокоотдачи не уменьшилась ниже 400...500 г/мин, регулирования вообще не проводится. Доение происходит при максимальном вакуумметрическом давлении, несмотря на возможные колебания интенсивности молокоотдачи в пределах до указанной величины, что может привести к повреждению мягких тканей соска и вымени. Регулирование в соответствии с интенсивностью молокоотдачи начинается только в конце процесса молоковыведения, как указывают авторы существующей разработки, при уменьшении интенсивности ниже указанной величины в фазе машинного додаивания. Это является малоэффективным для улучшения процесса доения в связи с наползанием доильных стаканов на соски вымени, защемлением верхнего сфинктера соска и прекращения отдачи молока животным. В связи с чем в известной конструкции предусмотрен режим оттягивания доильных стаканов для возобновления отдачи молока, что также негативно сказывается на стимулировании процесса молокоотдачи. Регулирование вакуумметрического давления в подсосковом пространстве должно осуществляться в течение всего процесса машинного доения, без скачкообразных переходов, в соответствии с интенсивностью молокоотдачи животного, что обеспечивает наиболее физиологичный процесс доения, исключающий наползание доильных стаканов и такую трудоемкую операцию, как машинное додаивание.

Во-вторых, недостатком данной конструкции является то, что манипулятор работает без фазы выхода в "режим готовности", т.е. необходимо провести комплекс подготовительных операций для включения манипулятора в работу (переключение кранового переключателя, установка пневмодатчика в стартовое положение и др. ), что при массовом использовании уменьшает производительность доильного комплекса из-за увеличения времени на выполнение ручных операций при обслуживании одного животного.

Цель изобретения - повышение эффективности машинного доения коров путем регулирования вакуумметрического давления в подсосковых и межстенных камерах доильных стаканов в зависимости от интенсивности молокоотдачи, снижение времени, затрачиваемого на обслуживание одного животного, а также сокращение ручных затрат.

Поставленная цель достигается введением в конструкцию манипулятора регулятора вакуума, состоящего из молоколовушки и мембранно-клапанного датчика, золотникового устройства, состоящего из корпуса с отверстиями и золотника, а также переключателя вакуумного режима плунжерного типа.

На фиг. 1 изображена общая схема манипулятора; на фиг. 2 - функциональная схема манипулятора.

Манипулятор для доения содержит доильные стаканы 1, пульсатор 2, коллектор 3, переключатель вакуумного режима 4, установленный на коллекторе 8, пневмоцилиндры 5 и 6 с камерами ввода 7 и 8 и вывода 9 и 10 доильного аппарата, золотникового устройства 11, соединительных шлангов 12 и регулятора вакуума 13, состоящего из молоколовушки 14 и датчика регулятора вакуума 15.

Переключатель вакуумного режима 4 состоит из корпуса 16 с шестью отверстиями, плунжера 17, пружины 18 и кнопки 19. Отверстия 20 и 21 сообщены с атмосферным воздухом, отверстия 22 и 23 - с силовым вакуум-проводом, отверстие 24 при помощи соединительного шланга 12 - с датчиком регулятора вакуума 15, отверстие 25 - с камерами 7 и 8 пневмоцилиндров 5 и 6.

Золотниковое устройство 11 состоит из корпуса 26 с пятью отверстиями и золотника 27. Отверстие 28 сообщено с атмосферным воздухом, отверстие 29 при помощи соединительных шлангов 12 - с коллектором 3 и пульсатором 2, отверстия 30 и 31 - с молоколовушкой 14, отверстие 32 - с датчиком регулятора вакуума 15 и камерами 9 и 10 пневмоцилиндров 5 и 6.

Молоколовушка 14 регулятора вакуума 13 включает в себя корпус молоколовушки 33, в верхней части которого имеется атмосферное отверстие 34 с переменным проходным сечением, а также впускное 35 и перепускное 36 отверстия, стакан молоколовушки 37 с калиброванным сливным отверстием 38 в нижней части и жестко прикрепленными к днищу с внутренней стороны стержнем 39, а с наружной - поршнем 40 датчика регулятора вакуума 15, в котором выполнено сквозное отверстие 41.

Датчик регулятора вакуума 15 имеет четыре отверстия, два из которых 42 и 43 сообщаются между собой, отверстие 44 посредством соединительных шлангов 12 сообщено с отверстием 32 золотникового устройства 11 и камерами 9 и 10 пневмоцилиндров 5 и 6, отверстие 45 - с отверстием 24 переключателя вакуумного режима 4. В датчике регулятора вакуума 15 установлены мембрана 46 с отверстиями, соединенная с клапаном 47.

Манипулятор для доения работает следующим образом.

После впуска коров в станки и преддоильной обработки вымени оператор нажимает кнопку 19 переключателя вакуумного режима 4, преодолевая действие пружины 18, перемещает плунжер 17, при этом соединяются отверстия 23 и 25, вследствие чего вакуум силового провода подводится к камерам 7 и 8 пневмоцилиндров 5 и 6. Одновременно с этим соединяются отверстия 20 и 24, вследствие чего атмосферный воздух по соединительным шлангам 12 подводится к отверстию 45 датчика регулятора вакуума 15. Далее через отверстия в мембране 46, отверстия 43, 42, отверстия в поршне 41, отверстие 44 атмосферный воздух подводится к торцевому отверстию 32 золотникового устройства 11, в результате чего разность давлений на золотнике 27, между атмосферным и вакуумметрическим, перемещает последний в левое положение, при котором соединяются отверстия 29 и 30, вызывая подключение доильных стаканов 1. Одновременно с этим атмосферный воздух подводится к камерам 9 и 10 пневмоцилиндров 5 и 6. Вследствие этого подвесная часть доильного аппарата поднимается. Оператор подводит доильные стаканы 1 под вымя и надевает их на соски. Под действием вакуумметрического давления стакан молоколовушки 35 до поступления в него молока будет находиться в крайнем верхнем положении, что обеспечивает максимальное проходное сечение отверстия 34, в связи с чем в подсосковом и межстенном пространствах величина вакуума будет минимально-необходимой для начала процесса доения 28...33 кПа. После надевания доильных стаканов 1 на соски вымени оператор отпускает кнопку 19 переключателя 4, тем самым пружина 18 возвращает плунжер 17 в исходное положение, при этом соединяются отверстия 21 и 25, вследствие чего атмосферный воздух подводится к камерам 7 и 8 пневмоцилиндров 5 и 6, при этом доильный аппарат фиксируется на вымени только за счет вакуумметрического давления, создаваемого в доильных стаканах 1. Одновременно с этим соединяются отверстия 22 и 24, вследствие чего вакуум силового провода подводится к отверстию 45 датчика регулятора вакуума 15. Далее процесс доения выполняется автоматически.

Вакуум, поступая в полость под поршень 40, создает разность давлений на мембране 46, вызывая прогиб последней и подъем клапана 47, перекрывая тем самым дальнейшее продвижение вакуума. Сделанные в мембране 46 отверстия позволяют вакууму проникнуть в полость под мембраной 46, уравновешивая давление на ней, но дальнейшего продвижения вакуума не происходит из-за разности давлений на клапане 47.

Молоко, начиная выводиться из вымени коровы, заполняет стакан молоколовушки 37, частично вытекая через калиброванное отверстие 38 в молокопровод доильной установки.

С увеличением интенсивности выведения молока из вымени оно заполняет стакан молоколовушки 37, так как не успевает полностью эвакуироваться через калиброванное отверстие 38. По мере накопления молока в стакане 37 он со стержнем 39 перемещается вниз, уменьшая проходное сечение отверстия 34 в верхней части молоколовушки 14. Вследствие чего расход воздуха через него уменьшается и происходит плавное увеличение вакуумметрического давления в зависимости от интенсивности молокоотдачи.

В период наибольшей интенсивности молокоотдачи стакан молоколовушки 37 и стержень 39 опустятся в крайнее положение, при этом стержень 39 полностью перекроет доступ воздуха, в результате чего доение будет осуществляться при максимальном вакуумметрическом давлении 52,3 кПа.

Вместе со стаканом 37 опускается жестко прикрепленный на нем поршень 40 датчика регулятора вакуума 15. В крайнем нижнем положении поршень 40 давит на торец клапана 47, соединенный с мембраной 46. Клапан 47 открывается, пропуская вакуум через отверстие 43. Дальнейшему распространению вакуума препятствует поршень 40.

По мере снижения интенсивности молокоотдачи количество молока в стакане 37 начинает уменьшаться. Стакан 37 под действием разрежения перемещается вверх, проходное сечение отверстия 34 увеличивается, что приводит к постепенному снижению вакуумметрического давления в доильных стаканах 1. Таким образом осуществляется регулирование вакуумного режима в зависимости от интенсивности молокоотдачи, что обеспечивает физиологичность процесса доения, так как не происходит наползания доильных стаканов 1 на соски вымени животного, тем самым исключая такую трудоемкую операцию, как машинное додаивание.

В конце процесса молоковыведения поршень 40 вместе со стаканом молоколовушки 37 поднимается, соединяя отверстия 42 и 44, пропуская вакуум к золотнику 27, на котором создается разность давлений между вакуумом силового провода и рабочим вакуумом - 28...33 кПа. Золотник 27 переходит в правое положение, соединяя отверстия 28 и 29 и впуская воздух в подсосковые и межстенные пространства доильных стаканов 1. Одновременно с этим вакуум распространяется в камеры 9 и 10 пневмоцилиндров 5 и 6. Доильные стаканы 1 спадают с вымени коровы и выводятся пневмоцилиндрами 5 и 6 из под нее.

Манипулятор переходит в режим "готовности". Для работы со следующим животным оператору достаточно, нажав кнопку 19 переключателя 4, надеть доильные стаканы 1 на соски вымени.

Источники информации
1. Патент 2041622 РФ, A 01 J 7/00. Манипулятор для доения / М.А. Левин (РФ). - N 5062206/15; Заявлено 14.09.92; Опубликовано 20.08.95. Бюл. N 23.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к манипуляторам для доения, и содержит доильные стаканы, пульсатор, коллектор, пневмоцилиндры ввода-вывода доильного аппарата, соединительные шланги, регулятор вакуума, состоящий из молоколовушки и мембранно-клапанного датчика, золотниковое устройство с отверстиями и золотником и переключатель вакуумного режима плунжерного типа. Конструкция повышает эффективность машинного доения коров путем регулирования вакуумметрического давления в подсосковых и межстенных камерах доильных стаканов в зависимости от интенсивности молокоотдачи, снижает время на обслуживание одного животного и сокращает ручные затраты. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Манипулятор для доения, содержащий доильные стаканы, пульсатор, коллектор, пневмоцилиндры ввода-вывода доильного аппарата, соединительные шланги, отличающийся тем, что он снабжен переключателем вакуумного режима, установленным на коллекторе и состоящим из плунжера, пружины и корпуса, в котором выполнено шесть отверстий, два из которых соединены с атмосферой, а четыре - с вакуумом силового провода. 2. Манипулятор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен золотниковым устройством, состоящим из золотника и корпуса с пятью отверстиями, одно из которых соединено с атмосферой, одно - с вакуумом силового провода, а три - с молокопроводом. 3. Манипулятор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен регулятором вакуума, состоящим из молоколовушки и датчика регулятора, имеющим три полости, разделенные мембраной и клапаном, при этом в верхней части корпуса молоколовушки выполнено атмосферное отверстие, изменение проходного сечения которого обеспечивается стержнем, жестко прикрепленным к днищу стакана молоколовушки, при перемещении его в вертикальной плоскости под воздействием вакуумметрического давления и веса молока, причем с обратной стороны стакана молоколовушки жестко прикреплен поршень датчика регулятора вакуума, обеспечивающий в нижнем положении воздействие на клапан и мембрану.