Переносной манипулятор доения коров Российский патент 2024 года по МПК A01J5/07 A01J7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к переносным манипуляторам доения коров.

Известен манипулятор доильной установки [1], включающий четыре датчика потока молока и механизмы додаивания, выполненные на каждом доильном стакане, а также доильный аппарат, который содержит двухкамерные доильные стаканы с регуляторами вакуума.

Данный манипулятор сложный в конструкции и вызывает неудобство операторам машинного доения, при установке доильных стаканов на доли вымени.

Известен переносной манипулятор для доения коров [2], который включает доильный аппарат, блок управления, посредством разъема прикрепляемый к молокопроводу и вакуумпроводу доильной установки, молоколовушку с поплавком, посредством молочной трубки соединяемой с молокоприемной камерой коллектора, двухполупериодный пульсатор, а также механизм снятия доильного аппарата с вымени животного по завершении процесса доения

Данный переносной манипулятор для доения коров хотя и обеспечивает изменение вакуума под соском и снятие доильного аппарата по завершению процесса доения, однако сложен в конструкции и не достаточно эффективен в работе, так как не обеспечивает машинное додаивание.

Известен переносной манипулятор линейной доильной установки [3], содержащий датчик потока молока с золотниковым переключателем, пневмоцилиндр, тросом связанный с доильным аппаратом, который содержит двухкамерные доильные стаканы с регуляторами вакуума и механизмами додаивания, четырехкамерный коллектор с поплавками.

Данный переносной манипулятор линейной доильной установки, хотя и обеспечивает додаивание по каждой доле вымени, однако он сложен в конструкции и ненадежен в эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению является переносной манипулятор доения коров [4], содержащий поплавковый датчик потока молока, блок управления которого содержит магнит и герконы электрически соединенные с пневмоэлектроклапанами, пневмоцилиндр, тросом связанный с доильным аппаратом, который содержит двухкамерные доильные стаканы с механизмом додаивания, выполненные на каждом доильном стакане.

Данный переносной манипулятор, хотя и обеспечивает додаивание по каждой доле вымени с требуемым усилием и в сторону естественного направления соска, однако ненадежен в эксплуатации, вследствие возможного торможения вала с магнитом при его проворачивании.

Целью изобретения является повышение эффективности машинного доения на линейных доильных установках

Техническим решением является, то, что внутри поплавка датчика потока молока установлены магниты, а в корпусе датчика герконы электрически соединенные с пневмоэлектроклапанами, в крышке расположен переключающий геркон электрически соединенный с электроклапаном, кроме этого в цепь управления включены светодиоды разного цвета, обеспечивающие световую индикацию включения режимов доения.

Предлагаемое изобретение будет понято из следующего описания и приложенных чертежей.

На фиг. 1 изображен предлагаемый переносной манипулятор доения, общий вид; на фиг. 2 датчик потока молока; фиг. 3 электроклапан; фиг. 4 пневмоцилиндр; фиг. 5 датчик потока молока при включении режима контроля; фиг. 6 электроклапан при включении режима контроля.

Переносной манипулятор доения (фиг. 1) содержит датчик потока молока 1, пневмоцилиндр 2, поршень 3 которого с направляющей 4 соединен шнуром 5 с двуплечим рычагом 6, шарнирно прикрепленным коллектору 7. Другим концом двуплечий рычаг соединен с клапаном 8. Шнур 5 проходит через кольцо 9 и содержит фиксатор 10. Пневмоцилиндр 2 содержит механизм фиксации 11, с подпружиненным пружиной 12 стопор 13.

Каждый доильный стакан 14 содержит механизм додаивания 15, исполнительный элемент которого выполнен в виде сильфона 16, тяг 17, которые соединены посредством шарниров 18 с упором 19, для взаимодействия с околососковым пространством вымени животного.

Датчик потока молока 1 соединен: молочным шлангом 20 с коллектором 7; молочным шлангом 21 с молокопроводом 22 и жестко прикреплен к разъему 23. Датчик потока молока 1 содержит поплавковую камеру 24 с поплавком 25 и с расположенным в нем цилиндрическим штоком 26 с выступом 27. Цилиндрический шток 26 образует с дном поплавковой камеры 24 калиброванную щель 28, пропускная способность которой составляет 200 мл/мин.

При заполнении поплавковой камеры 24 молоком и перемещении поплавка 25 вверх, он за выступ 27 поднимает цилиндрический шток 26 и тем самым увеличивает калиброванную щель 28 и молоко по молочному шлангу 21 поступает в молокопровод 22.

В верхней части поплавка 25 выполнено кольцевое углубление 29, диаметр которого превышает диаметр выступа 27, а глубина равна его высоте. Внутри поплавка 25, в нижней его части расположен магнит 30, а в верхней магнит 31.

В крышке 32 датчика потока молока 1 установлен переключающий геркон 33 (тип КЭМ-3), контакты которого электрически соединены: I контакт (фиг. 2) - с блоком 34 (фиг. 1), II контакт (фиг. 2) - с зеленым светодиодом 35 (фиг. 1) и далее блоком 34; III контакт (фиг. 2) - с электроклапаном 36 (фиг. 1), который электрически соединен с синим светодиодом 37. Блок 34 электрически соединен через контактную пластину 38 с источником электрической энергии - 12 В (на схеме не показан) и содержит кнопку включения 39.

В корпус 40 датчика потока молока 1 со стороны магнита 30 поплавка 25 расположены на разной высоте герконы 41 и 42 (тип КЭМ-2). При чем магнитное поле магнита 30 воздействует на геркон 42 при положении поплавка 25 в поплавковой камере 24 (по высоте) при интенсивности молокоотдачи 600 мл/мин., а с герконом 41 при нижнем положении поплавка 25, при интенсивности молокоотдачи 200 мл/мин. Герконы 41 и 42 с одной стороны электрически соединены с контактом 43 электроклапана 36, а с другой соответственно: геркон 42 с оранжевым светодиодом 44 и далее с пневмоэлектроклапаном 45; геркон 41 с красным светодиодом 46 и далее с пневмоэлектроклапаном 47. Пневмоэлектроклапаны 45 и 47 электрически соединены с блоком 34.

Пневмоэлектроклапаны 45 и 47 с одной стороны соединены вакуумшлангом 48 с вакуумпроводом 49, а с другой соответственно соединены: пневмоэлектроклапан 45 посредством вакуумшланга 50 с распределителем 51 и далее вакуумшлангами 52 с механизмами додаивания 15 каждого доильного стакана 14; пнемоэлектроклапан 47 вакуумшлангом 53 с пневмоцилиндром 2.

Электроклапан 36 содержит соленоид 54, жестко соединенный с толкателем 55, контактную шайбу 56 и шток 57. При чем шток 57 содержит ручку 58 и подпружинен пружиной 59, а контактная шайба 56 подпружинена пружиной 60 (фиг. 3). В корпусе 61 электроклапана 36 расположена обмотка 62 и контакты 43 и 63. В толкателе 55 выполнена проточка 64.

Пневмоцилиндр 2 (фиг. 1) содержит скобу 65, посредством которой он устанавливается на стойку 66.

Пневмоэлектроклапаны 45 и 47 содержат соответственно фильтры 67 и 68, исключающие попадание загрязнителей из окружающей среды в пнемоэлектроклапаны 45 и 47, пневмоцилиндр 2 и в сильфоны 16 механизма додаивания 15.

В поплавковой камере 24 со стороны герконов 41 и 42 выполнен по всей ее высоте прилив 69 (фиг.1, фиг. 2), а поплавок 25 по высоте усечен по хорде 70, равной ширине прилива 69. Такая конструкция поплавковой камеры 24 и поплавка 25 препятствует проворачиванию поплавка 25 и его магнитов 30 и 31 при работе относительно герконов 41, 42 и 33 соответственно.

Пульсатор 71 вакуумшлангом 72 соединен с распределителем переменного вакуума 73 и далее с межстенными камерами доильных стаканов 14.

От самопроизвольного перемещения поршня 3 (фиг. 4) с направляющей 4 в полости 74 пневмоцилиндра 2 и опускания коллектора 7 (фиг. 1) с доильными стаканами 14, шнур 5 (фиг. 4) удерживается жестко прикрепленному к нему фиксатора 10, взаимодействующим с подпружиненным пружиной 12 стопором 13 с ручкой 75.

Переносной манипулятор доения коров работает следующим образом.

Пневмоцилиндр 2 (фиг. 1) устанавливают посредством скобы 65 на стойку 66 и датчик потока молока 1 посредством разъема 23 подсоединяют к молокопроводу 22 и вакуумпроводу 49 доильной установки (на схеме не показана). Блок 34 посредством контактной пластины 38 подсоединяют к источнику электрической энергии (на схеме не показан).

Вакуум из вакуумпровода 22 по молочному шлангу 21 поступает в датчик патока молока 1 и далее по молочному шлангу 20 к коллектору 7.

Одновременно вакуум из вакуумпровода 49 поступает: в пульсатор 71 и далее по вакумшлангу 72 в распределитель переменного вакуума 73 и далее в межстенные камеры (на схеме не показаны) доильных стаканов 14; по вакуумшлангу 48 к пневмоэлектроклапанам 45 и 47.

Одновременно атмосферный воздух поступает: через фильтр 67 и пневмоэлектроклапан 45 по вакуумшлангу 50 через распределитель 51 по вакуумшлангам 52 в сильфоны 16 механизмов оттягивания 15 каждого доильного стакана 14; через фильтр 68 и пневмоэлектроклапан 47 по вакуумшлангу 53 в пневмоцилиндр 2.

В исходном положении контакты 63 (фиг. 3) и 43 разомкнуты, так как под действием пружины 60 контактная шайба 56, толкатель 55 и соленоид 54 занимают крайнее правое положение в корпусе 61 электроклапана 36.

Кнопкой включения 39 (фиг. 1) блока 34 замыкают электрическую цепь и электрическая энергия поступает в блок 34 от источника электрической энергии. Так как в этом момент контакты I и II переключающего геркона 33 (фиг. 2) замкнуты, то электрическая энергия поступает к зеленому светодиоду 35 (фиг.1 ), который зажигается и сигнализирует о готовности датчика потока молока 1 к управлению процессом доения. В начальный момент электрическая энергия не подается к герконам 41 (фиг. 1) и 42, так как контакты 63 (фиг. 3) и 43 электроклапана 36 разомкнуты. Поплавок 25 (фиг. 1) в поплавковой камере 24 находится в нижнем положении и его магнит 30 своим магнитным полем воздействует на геркон 41, замыкая его контакты, но электрическая энергия к пневмоэлектроклапану 47 не поступает.

Удерживая рукой, коллектор 7 с доильными стаканами 14, выводят из зацепления с фиксатором 10 (фиг. 4) стопор 13 ручкой 75, преодолевая сопротивление пружины 12, освобождая шнур 5. Так как полость 74 пневмоцилиндра 2 через фильтр 68 (фиг. 1) и пневмоэлектроклапан 47 сообщена с атмосферой, то при перемещении доильных стаканов 14 к вымени животного (на схеме не показано) перемещают поршень 3 с направляющей 4 вниз.

Доильные стаканы 14 подносят к вымени, открывают клапан 8 коллектора 7 и устанавливают их на доли вымени (на схеме не показано). Вакуум поступает в коллектор 7 и далее по молочным трубкам в подсосковые камеры (на схеме не показано) доильных стаканов 14.

Начинается процесс доения. Молоко из доильных стаканов 14 по молочным патрубкам поступает в коллектор 7 и далее по молочному шлангу 20 в поплавковую камеру 24 датчика потока молока 1, откуда через калиброванную щель 28 (если интенсивность потока молока не превышает 200 мл/мин.) по молочному шлангу 21 в молокопровод 22.

При повышении интенсивности потока молока свыше 200 мл/мин., молоко не успевает эвакуироваться через калиброванную щель 28 и поплавковая камера 24 заполняется молоком. Поплавок 25 (фиг. 5) с магнитами 30, 31 всплывает и поднимает за выступ 27 цилиндрический шток 26, увеличивая калиброванную щель 28 и молоко по молочному шлангу 21 (фиг. 1) поступает в молокопровод 22. При этом выступ 27 (фиг. 5) цилиндрического штока 26 находится в кольцевом углублении 29 поплавка 25.

При верхнем положении поплавка 25, его магнит 31 магнитным полем воздействует на переключающийся геркон 33, при этом контакты I и II размыкаются - светодиод зеленый гаснет, а контакты I и III замыкаются и электрическая энергия поступает к электроклапану 36 (фиг. 1). При поступлении электрической энергии в обмотку 62 (фиг. 6) электроклапана 36, магнитное поле созданное обмоткой 62, воздействует на соленоид 54, который перемещается влево с толкателем 55 и контактной шайбой 56. При этом контактная шайба 56 сжимает пружину 60 и замыкает контакты 63 и 43 и электрическая энергия поступает к герконам 41 (фиг. 1), 42 и синему светодиоду 37, при этом он загорается информируя оператора машинного доения, что датчик потока молока 1 перешел в режим автоматического контроля потока молока.

Одновременно под действием пружины 59 (фиг. 6) шток 57 перемещается вниз и входит в проточку 64 толкателя 55, фиксируя контактную шайбу 56, в положении замкнутого состоянии контактов 63 и 43.

При снижении интенсивности потока молока поступающего в поплавковую камеру 24 (фиг. 1), поплавок 25 вследствие снижения уровня молока в поплавковой камере 24 опускается. При этом опускается вместе с ним цилиндрический шток 26, образуя с дном поплавковой камеры 24 калиброванную щель 28 и датчик потока молока 1 начинает осуществлять контроль интенсивности потока молока. Одновременно магнитное поле магнита 31 поплавка 25 перестает воздействовать на переключающий геркон 33 (фиг. 2). При этом контакты: I и III размыкаются и электрическая энергия не поступает к электроклапану 36 (фиг. 1); I и II (фиг. 2) замыкаются - светодиод зеленый загорается. Происходит одновременное свечение зеленого 35 (фиг. 1) и синего 37 светодиодов, информирующих, что датчик потока молока 1 начинает осуществлять контроль истечение молока.

При снижении интенсивности потока молока до 600 мл/мин., поплавок 25, занимает положение, при котором его магнит 30 устанавливается на уровне геркона 42 и под действием его магнитного поля геркон 42 срабатывает, замыкая электрическую цепь. При этом электрическая энергия поступает к пневмоэлектроклапану 45 и к оранжевому светодиоду 44, который загорается и информирует о начале режима машинного додаивания. При поступлении электроэнергии к пневмоэлектроклапану 45, происходит его срабатывание и вакуум их вакуумпровода 49 по вакуумшлангам 48 через пневмоэлектроклапан 45 по вакуумшлангу 50, распределитель 51 и вакуумшланги 52 поступает в механизм додаивания 15 каждого доильного стакана 14. При поступлении вакуума, сильфоны 16 сжимаются и через тяги 17 и шарниры 18 воздействуют на упоры 19. Вследствие того, что упоры 19 взаимодействуют с околосковым пространством, то при дальнейшем сжатии сильфонов 16 доильные стаканы 14 опускаются вниз, то есть происходит оттягивание каждой доли вымени индивидуально. Если при этом интенсивность потока молока возрастает и уровень молока в поплавковой камере 24 увеличивается, то поплавок 25 с магнитом 30 перемещается вверх и его магнитное поле не воздействует на геркон 42, цепь размыкается и машинное додаивание прекращается. При повторном снижении интенсивности потока молока до 600 мл/мин., снова включается режим машинного додаивания, то есть осуществляется «следящий» режим машинного додаивания.

Если интенсивность потока молока не увеличивается, то поплавок 25 с магнитом 30 опускается вниз и его магнитное поле не воздействует на геркон 42, цепь размыкается и машинное додаивание прекращается и оранжевый светодиод 44 прекращает свечение.

При снижении интенсивности потока молока до 200 мл/мин., поплавок 25, занимает нижнее положение, при котором его магнит 30 устанавливается на уровне геркона 41 и под действием его магнитного поля геркон 31 срабатывает, замыкая электрическую цепь. Электрическая энергия поступает к пневмоэлектроклапану 47 и к красному светодиоду 46, который загорается, информируя о начале снятия доильных стаканов 14 с вымени животного. При поступлении электроэнергии к пневмоэлектроклапану 47, происходит его срабатывание и вакуум их вакуумпровода 49 по вакуумшлангу 48 через пневмоэлектроклапан 47 по вакуумшлангу 53 поступает в пневмоцилиндр 2. Под действием вакуума поршень 3 с направляющей 4 перемещается вверх, втягивая за собой шнур 5. При натяжении шнура 5, пневмоцилиндр 2 проворачивается скобой 65 на стойке 66 и отклоняется от вертикального положения в направлении доильных стаканов 14. Шнур 5 при натягивании воздействует на двуплечий рычаг 6, который клапаном 8 закрывает доступ вакуума в коллектор 7, то есть отключает подсосковые камеры доильных стаканов 14 от вакуума. При дальнейшем перемещении шнура 5 происходит снятие доильных стаканов 14 с вымени коровы. Перемещения поршня 3 с направляющей 4 и шнура 5 с коллектором 7 и доильными стаканами 14 происходит до фиксации фиксатора 10 (фиг. 4) стопором 13. Так как шнур 5 (фиг. 1) проходит через кольцо 9, которое прикреплено к центру распределителя 51, то при снятии доильных стаканов 14, обеспечивается максимальное удаление их от поверхности пола.

Затем нажимают на кнопку 39, отключая блок 34 от источника электрической энергии. За ручку 58 электроклапана 36 оттягивают шток 57, который выходит из проточки 64 (фиг. 6) толкателя 55 и под действием пружины 60 (фиг. 3) контактная шайба 56, толкатель 55 и соленоид 54 перемещаются в право, размыкая контакты 63 и 43. Отсоединяют блок 34 (фиг. 1) от контактной пластины 38 и датчик потока молока 1 посредством разъема 23 от молокопровода 22 и вакуумпровода 49, снимают со стойки 66 пневмоцилиндр 2 и переносят манипулятор доения к следующей корове.

Источники информации

1. SU 1750511 С1, 5 A01J 7/00, 30.07.1992 Манипулятор доильной установки.

2. RU 2348149 C1, A01J 7/00 (2006.01), 10.03.2009 Переносной манипулятор для доения коров.

3. RU 2151499 C1 A01J 7/00, 5/007, 27.06.2000 Переносной манипулятор линейной доильной установки.

4. RU 2801542 C1, A01J 5/007 (2023.05), 10.08.2023 Переносной манипулятор для доения коров.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к переносным манипуляторам доения коров. Переносной манипулятор доения коров содержит датчик потока молока (1), доильный аппарат, шнуром (5) соединенный с пневмоцилиндром (2), причем шнур прикреплен к рычагу, взаимодействующему с клапаном, и содержит фиксатор (10), взаимодействующий с подпружиненным стопором (13) механизма фиксации (11). Поплавковая камера (24) датчика потока молока содержит поплавок (25) с установленными внутри него магнитами (30, 31), взаимодействующий с герконами. Поплавок содержит кольцевое углубление. Поплавковая камера содержит цилиндрический шток (26) с выступом (27). Цилиндрический шток образует с дном поплавковой камеры калиброванную щель (28) с пропускной способностью 200 мл/мин. Механизм додаивания (15) каждого доильного стакана (14) содержит сильфон (16), две тяги (17), которые посредством шарниров (18) соединены с упором (19), который взаимодействует с околососковым пространством, поршень пневмоцилиндра содержит направляющую (4). Повышается эффективность машинного доения на линейных доильных установках. 6 ил.

Переносной манипулятор доения коров, содержащий датчик потока молока, доильный аппарат, шнуром соединенный с пневмоцилиндром, причем шнур прикреплен к рычагу, взаимодействующему с клапаном, и содержит фиксатор, взаимодействующий с подпружиненным стопором механизма фиксации, поплавковая камера датчика потока молока содержит поплавок с установленными внутри него магнитами, взаимодействующий с герконами, верхний магнит взаимодействует с герконом, расположенным в крышке датчика, в начале доения при превышении интенсивности потока молока свыше 200 мл/мин и заполнении поплавковой камеры и электрически соединен с электроклапаном, нижний магнит взаимодействует с герконами, которые расположены в корпусе датчика, таким образом, что взаимодействие магнита с верхним герконом происходит при интенсивности потока молока 600 мл/мин, а с нижним герконом - при нижнем положении поплавка, соответствующем интенсивности потока молока 200 мл/мин, в цепь управления включены светодиоды зеленого, синего, оранжевого и красного цвета, обеспечивающие световую индикацию включения режимов доения, поплавок содержит кольцевое углубление, поплавковая камера содержит цилиндрический шток с выступом и цилиндрический шток образует с дном поплавковой камеры калиброванную щель с пропускной способностью 200 мл/мин, пневмоэлектроклапаны содержат фильтры и соединены с одной стороны с вакуумпроводом, а с другой один пневмоэлектроклапан соединен с механизмом додаивания доильного стакана, а другой - с пневмоцилиндром, механизм додаивания каждого доильного стакана содержит сильфон, две тяги, которые посредством шарниров соединены с упором, который взаимодействует с околососковым пространством, поршень пневмоцилиндра содержит направляющую.