ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2001 года по МПК A01J5/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам механизации доения коров.

Известен доильный аппарат, содержащий доильные стаканы, пульсатор, шланги и коллектор, в молочной камере которого размещен полый шток с поплавковым клапаном на нем /1/.

Данный аппарат не исключает "сухого" доения и требует его ручного снятия с сосков вымени коровы после извлечения молока.

Известен доильный аппарат, содержащий доильные стаканы, пульсатор, блок управления и исполнительный механизм для снятия доильного аппарата, соединенного гибкой нитью с коллектором /2/.

Применение пружин в качестве исполнительного механизма для снятия доильного аппарата усложняет конструкцию. При этом, чтобы привести исполнительный механизм в рабочее положение, дояр перед надеванием стаканов на соски коровы должен растянуть пружины и зафиксировать их в растянутом положении. Это требует определенной силы и навыков. Для того чтобы пружины медленнее сжимались /возвращались в первоначальное положение/, имеется специальное демпфирующее устройство, одним из элементов которого является жидкость. Все это усложняет конструкцию доильного аппарата. К тому же требуется специальный блок управления с использованием, как средств пневмоавтоматики, так и электроники.

Известен доильный аппарат с манипулятором, содержащий доильные стаканы, коллектор, пульсатор, пневмодатчик, исполнительный механизм для снятия доильного аппарата /3/.

Исполнительный механизм для снятия доильного аппарата выполнен из системы рычагов, пневмоцилиндров, что делает его материалоемким и громоздким. К тому же для копирования подвесной частью аппарата формы вымени и обеспечения равномерного распределения массы по соскам вымени выполнены многочисленные шарниры, что усложняет конструкцию и понижает надежность. Для управления работой исполнительного механизма применен пневмодатчик, который требует в начале доения ручного подъема поплавка и установки под его головку специальной скобы для фиксирования. Оператор должен убедиться, прежде чем перейти к другой корове, что скоба после начала молокоотдачи вышла из-под головки стержня поплавка, ибо манипулятор становится неработоспособным. К тому же доильный аппарат с манипулятором требует специальных станков, что не позволяет его использовать на широко распространенных линейных доильных установках.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании высокоэффективного доильного аппарата, обеспечивающего безопасное молоковыделение при снижении затрат труда и расширении возможности применения.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности при упрощении конструкции и улучшении приспособленности аппарата к вымени животных.

Технический результат достигается тем, что в доильном аппарате, содержащем доильные стаканы, коллектор, пульсатор, исполнительный механизм для снятия доильного аппарата с вымени и пневмодатчик, последний снабжен корпусом с размещенными параллельно плунжерной и клапанной камерами, сообщающимися между собой отверстием, плунжерная камера цилиндрической формы с размещенным внутри плунжером с поршнями различных диаметров на концах, запоршневые полости камеры снабжены калибровочными отверстиями для связи с атмосферой, а межпоршневая полость - с источником вакуума, клапанная камера снабжена шариком и штоком для перемещения шарика, установленным в отводе камеры, напротив отверстия, перекрытого поршнем меньшего диаметра, расположен патрубок для связи с исполнительным механизмом снятия доильного аппарата, выполненным в виде пневмоцилиндра одностороннего действия с бесштоковым поршнем, связанным гибкой нитью, переброшенной через блоки, с клапаном отключения вакуума от коллектора, поплавковый клапан молокосборной камеры соосно установлен на полом штоке с возможностью перекрытия его полости в верхней торцевой части при отсутствии молока в молокосборной камере, а нижняя часть штока сообщена с запоршневой полостью поршня большего диаметра.

На чертеже схематично изображен предлагаемый доильный аппарат. Аппарат показан для применения на доильной установке с молокопроводом типа АДМ - 8А.

Доильный аппарат состоит из доильных стаканов 1, коллектора 2, клапана 3 для отключения вакуума от коллектора, пульсатора 4, пневмодатчика 5, исполнительного механизма 6 для снятия доильного аппарата, состоящего из полого цилиндра 7 со штуцером 8 и поршня 9. На наружной поверхности цилиндра установлен шарнирно блок 10 и имеется отверстие 11. Цилиндр 7 закреплен на переходнике 12 для подсоединения к молочно-вакуумному крану доильной установки. Поршень 9 через гибкую нить 13 и блоки 10 и 14 соединен с клапаном 3 коллектора. Коллектор 2 шлангами 15 и 16 соединен соответственно с пульсатором и пневмодатчиком.

Пневмодатчик состоит из молокосборной камеры 17, внутри которой на полом штоке 18 размещен поплавковый клапан 19. Молокосборная камера имеет патрубок 20 для приема молока от коллектора и патрубок 21 с отверстием 22 и калибровочным отверстием 23. Над молокосборной камерой размещены плунжерная камера 24 и клапанная камера 25, связанные между собой отверстием 26. В плунжерной камере расположен плунжер 27 с поршнями 28 и 29 различного диаметра.

Запоршневые полости камеры снабжены калибровочными отверстиями 30 и 31 для связи с атмосферой, а межпоршневая полость имеет патрубок 32 для связи с источником вакуума. К тому же запоршневая полость поршня большого диаметра через канал 33 связана с полостью штока 18. Клапанная камера снабжена шариком 34 и шариком 35 для перемещения шарика, установленным в отводе 36, в котором имеется отверстие 37 для связи с атмосферой клапанной камеры. В верхней части камера снабжена патрубком 38 для сообщения с внутренней полостью цилиндра 7 через шланг 39 и штуцер 8. Для отвода молока от патрубка 21 служит шланг 40, соединяющийся со штуцером переходника 12, идущего к молокопроводу.

Доильный аппарат работает следующим образом. Как известно, молочно-вакуумные краны линейных доильных установок находятся между двумя смежными животными.

Доильный аппарат при помощи переходника 12 и исполнительного механизма 6 подключается к молочно-вакуумному крану доильной установки. Чтобы меньше был нагружен кран, желательно предусмотреть упор переходника в вакуумпровод. Цилиндр исполнительного механизма будет после установки размещаться вдоль туловищ животных на высоте 1,6...1,8 м /в зависимости от высоты монтажа молоко- и вакуумопроводов в помещении коровника/.

При этом по длине цилиндр 7 будет доходить до плоскости начала вымени у коров для удобства снятия аппарата. Одновременно с установкой исполнительного механизма 6 к вакууму подключаются пульсатор 4 и патрубок молочной камеры коллектора 2, перекрытый клапаном 3.

Вакуум из молокосборной камеры 17 через патрубок 32 проникает в межпоршневую полость камеры 24. Из-за перепада давлений плунжер поднимается вверх /сила атмосферного давления снизу на поршень 29 больше, чем сила от атмосферного давления на поршень 28 сверху/ и через открывшееся отверстие 26 вакуум проникает в клапанную камеру 25 и далее через патрубок 38, шланг 39 и штуцер 8 в полость 7 /поршень 9 находится в правом крайнем положении/. Доярка нажимает на шток 35, тем самым перемещает шарик в полость камеры 25. Шарик выполнен по диаметру несколько меньше диаметра полости камеры 25. От струи воздуха из отверстия 37 он поднимается вверх и просасывается к отверстию 26, тем самым отсекает вакуум от камеры 25. Шарик 34 удерживается из-за разности давлений в камерах 24 и 25. Через зазор между шариком 34 и полостью камеры 25 воздух проникает в полость цилиндра 7 исполнительного механизма 6.

Доярка подготавливает вымя коровы и за нить 13 перемещает поршень 9 в крайнее левое положение и нажимает на стержень клапана 3, поднимая его, тем самым подключая вакуум к подсосковым камерам доильных стаканов, и надевает стаканы 1 на соски вымени. Начинается процесс доения.

Молоко из сосков вымени через коллектор 2, шланг 15 поступает в молокосборную камеру 17 пневмодатчика 5 и через калибровочное отверстие 23, шланг 40 поступает в молокопровод. С увеличением интенсивности молоковыделения отверстие 23 не справляется с возрастающим потоком молока и уровень молока в молокосборной камере 17 начинает подниматься, всплывает поплавок 19. Молоко из камеры вытекает при этом как через отверстие 23, так и - 22. При всплытии поплавка открывается верхний торец полого штока 18 и вакуум из камеры 17 через канал 33 поступает в запоршневую полость поршня 29. Так как диаметр отверстия 30 мал по сравнению с диаметром канала 33, то небольшой подсос воздуха из атмосферы незначительно скажется на величине вакуума. От разницы давлений плунжер 27 опустится вниз /сверху на поршень 28 действует атмосферное давление/. Боковая поверхность поршня 28 перекрывает отверстие 26. Шарик 34 под действием силы тяжести упадет вниз и скатится в отвод 36. В таком положении плунжер будет находиться в основное время доения.

С затуханием рефлекса молокоотдачи поступление молока в пневмодатчик 5 прекратится, что приведет к уменьшению уровня молока в камере 17. Поплавок 19 опустится и перекроет верхний торец полого штока 18, вследствие чего вакуум отсоединится от запоршневой полости поршня 29 и в ней постепенно создается атмосферное давление из-за поступления воздуха через калибровочное отверстие 30. Плунжер 27 поднимется вверх /сила атмосферного давления на поршень 28 сверху меньше, чем сила от атмосферного давления на поршень 29 снизу/, и откроется отверстие 26. Вакуум из межпоршневой полости камеры 24 проникает в камеру 25 и далее в полость цилиндра 7 исполнительного механизма 6. Из-за разницы давлений на поршень 9 он переместится вправо совместно с гибкой нитью 13, что приведет к ее натяжению. Пока отверстие 11 связано с атмосферой, при положении поршня слева от него, скорость перемещения поршня невысокая. Как только поршень перекроет отверстие, скорость движения и сила натяжения нити 13 увеличатся. Клапан 3 переместится и перекроет поступление вакуума к подсосковым камерам доильных стаканов 1. От перемещения поршня с гибкой нитью доильный аппарат снимется с сосков вымени, выведется из-под коровы в сторону и повиснет на исполнительном механизме 6.

Применение исполнительного механизма для снятия доильного аппарата в виде пневмоцилиндра со свободнодвижущемся поршнем, связанным гибкой нитью с коллектором, обеспечивает лучшее приспособление подвесной части аппарата к различным размерам и формам вымени и свободное копирование места расположения вымени коровы при ее перемещениях во время доения в отличие от системы рычагов с шарнирами прототипа. Такая конструкция аппарата позволяет своевременно и надежно механизировать снятие доильных аппаратов без передержки на сосках, исключая "сухое" доение коров.

Источники информации:
1. Патент N 2122318, кл. A 01 J 5/04, опубл. в Б.И., N 33, 1998 г.

2. Болотин В.М. Манипулятор доения с пружинным исполнительным механизмом. Техника в сельском хозяйстве, N 2, 1990, с 41-42.

3. Белянчиков Н. Н., Смирнов А.И. Механизация животноводства и кормоприготовление, 3-е изд: перераб, и доп. -М: Агропромиздат, 1990, с. 250, - прототип.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам механизации доения коров. Доильный аппарат содержит доильные стаканы, коллектор, пульсатор, исполнительный механизм для снятия доильного аппарата с вымени, связанный с пневмодатчиком и выполненный в виде пневмоцилиндра одностороннего действия с бесштоковым поршнем, увязанным гибкой нитью, переброшенной через блоки, с клапаном отключения вакуума от коллектора, поплавковый клапан молокосборной камеры пневмодатчика соосно установлен на полом штоке с возможностью перекрытия его полости в верхней торцевой части при отсутствии молока в молокосборной камере, а нижняя часть штока сообщена с запоршневой полостью поршня большего диаметра. Над молокосборной камерой размещены плунжерная и клапанная камеры, соединенные между собой отверстием, при этом плунжер выполнен с поршнями различного диаметра. Конструкция аппарата позволяет исключить передержку доильных стаканов на сосках. 1 ил.

Доильный аппарат, содержащий доильные стаканы, коллектор, пульсатор, исполнительный механизм для снятия доильного аппарата с вымени и пневмодатчик, отличающийся тем, что пневмодатчик снабжен корпусом с размещенными параллельно плунжерной и клапанной камерами, сообщающимися между собой отверстием, плунжерная камера цилиндрической формы с размещенными внутри плунжером с поршнями различных диаметров на концах, запоршневые полости камеры снабжены калибровочными отверстиями для связи с атмосферой, а межпоршневая полость - с источником вакуума, клапанная камера снабжена штоком для перемещения шарика, установленным в отводе камеры, напротив отверстия, перекрытого поршнем меньшего диаметра, расположен патрубок для связи с исполнительным механизмом снятия доильного аппарата, выполненным в виде пневмоцилиндра с поршнем, связанным гибкой нитью через блоки с клапаном отключения вакуума от коллектора, поплавковый клапан молокосборной камеры соосно установлен на полом штоке с возможностью перекрытия его полости в верхней торцевой части при отсутствии молока в молокосборной камере, а нижняя часть штока сообщена с запоршневой полостью поршня большего диаметра.