Устройство для управления процессом доения по четвертям вымени коровы Российский патент 2024 года по МПК A01J5/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам доения коров.

Известен манипулятор доильной установки, содержащий держатель доильного стакана, снабженный сильфонными механизмами додаивания и ловушкой, установленными на штоке, управляемом первым пневмоцилиндром, который в свою очередь соединен с поворотным рычагом, управляемым вторым пневмоцилиндром вывода манипулятора, блок управления, состоящий из четырех датчиков, каждый из которых своими входами соединен через коллектор с доильными стаканами, а выходами с молочным шлангом через управляемый пневмозажим с общим молокопроводом (а.с. СССР №1750511, МПК A01J 7/00, опубл. 30.07.1992, Бюл. №28).

К недостаткам известного устройства относятся конструктивная сложность, невозможность индивидуального отключения выдоенной доли вымени от вакуума с целью исключения холостого доения, отсутствие регулирования режимов работы доильного аппарата (частота пульсации, соотношение тактов) в зависимости от скорости молокоотдачи, отсутствие контроля температуры и электропроводности молока для диагностики состояния вымени животного с последующей цифровой обработкой и передачей данных в компьютерную сеть.

Известно использование лепесткового клапана в герметичном клапане для дезинфекции мусоропровода. Данное устройство содержит герметизирующую прокладку, выполненную из гибкого материала, преимущественно из резиновой пластины средней степени твердости и имеет сходящиеся в центре симметрии восемь лепестков клапана, образованных в одном круге, расположенными через 45 градусов, четырьмя диаметральными прорезями в ней, длинна каждой из которых больше длинны диаметра рабочего отверстия корпуса, между крышкой и корпусом установлена дополнительная прокладка, выполненная из мягкого материала, например из резиновой пластины мягкой степени твердости, и приклеена к крышке, которая соединена подвижно с корпусом посредством заклепки, установленной в верхних отверстиях крышки и корпуса, при этом крышка имеет возможность поворота вокруг заклепки, и освобождать рабочее отверстие корпуса. Герметизирующая прокладка и корпус установлены на стволе мусоропровода винтами, расположенными по углам в их монтажных отверстиях (патент РФ №2492942, МПК В08В 9/027, опубликованный 20.09.2013 Бюл. №26).

К недостаткам использованного клапана относятся невозможность использования его с жидкими субстанциями, что связано с особенностями эксплуатации мусоропровода, а также конфигурацией лепестков клапана, которые расположены в канале строго горизонтально.

Известно устройство для автоматизированного управления процессом доения по четвертям вымени коровы, содержащее коллектор с датчиками потока и электропроводности молока, установленных в камерах с калиброванным отверстием, электронный коммутатор, доильные стаканы, пневмоцилиндр, подключенный через электромагнитный клапан к вакуумпроводу и соединенный гибкой механической связью с коллектором, датчик-счетчик потока молока с выключателем вакуума, молокопровод, электромагнитный пульсатор, подключенный к блоку управления доением, вакуумпроводу и попарно двойным вакуумным шлангом - к доильным стаканам. На каждом патрубке распределительной камеры переменного вакуума в доильные стаканы расположен управляемый клапанный механизм, состоящий из электромагнитной катушки и сердечника в виде неодимового магнита с закрепленным на нижнем конце цилиндрическим клапаном, имеющим канал сообщения с атмосферным давлением и паз на боковой поверхности, при этом ход сердечника в верхней части клапанного механизма ограничивается неподвижным упором из ферромагнитного материала с отверстием (патент РФ №2773053, МПК A01J 5/00, опубликованного 23.03.2022).

Недостатками известного устройства является сложность конструкции, высокие материалоемкость и затраты электроэнергии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению (прототип) является устройство, содержащее коллектор с входными патрубками, подключенными к доильным стаканам, пневмоцилиндр, подключенный через электромагнитный клапан к вакуумпроводу и соединенный гибкой механической связью с коллектором, датчик-счетчик потока молока, снабженный выключателем вакуума, подключенным к электромагнитному клапану, и соединенный с молокопроводом, электромагнитный пульсатор, подключенный к блоку управления доением, вакуумпроводу и попарно двойным вакуумным шлангом - к доильным стаканам, на каждом входном патрубке коллектора расположен управляемый клапанный механизм, состоящий из патрубка с выпускным отверстием, которое имеет неперекрываемую калиброванную щель (патент РФ №2738473, МПК A01J 5/00 от 14.12.2020).

Недостатком прототипа является расположение клапана в патрубке молочной камеры коллектора, который создает дополнительное гидравлическое сопротивление, что снижает пропускную способность, способствует налипанию молочного жира и образованию молочного камня, так же сложность промывки коллектора и клапанного механизма.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства путем исключения из конструкции сложных в монтаже датчиков электропроводности молока, датчика потока, снижение налипания молочного жира, повышение коэффициента готовности и эксплуатационной надежности, снижение трудоемкости ремонта (при отказе клапанного механизма возможна его оперативная замена) и времени обслуживания всей установки.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для управления процессом доения по четвертям вымени коровы, содержащем коллектор с входными патрубками, подключенными к доильным стаканам, пневмоцилиндр, подключенный через электромагнитный клапан к вакуумпроводу и соединенный гибкой механической связью с коллектором, датчик-счетчик потока молока, снабженный выключателем вакуума, подключенным к электромагнитному клапану, и соединенный с молокопроводом, электромагнитный пульсатор, подключенный к блоку управления доением, вакуумпроводу и попарно двойным вакуумным шлангом - к доильным стаканам, на каждом входном патрубке коллектора расположен управляемый клапанный механизм, состоящий из патрубка с выпускным отверстием, которое имеет неперекрываемую калиброванную щель, согласно изобретению патрубок выполнен съемным, соединен с коллектором с помощью резьбового соединения и имеет длину, равную двойному диаметру входного патрубка коллектора, при этом на внутренней поверхности по середине и по периметру патрубка выполнен паз, в который установлена из гибкого упругого материала прокладка, выполненная в виде обода с прикрепленными к ней сходящиеся в центре симметрии восемь лепестков, образованных в одном круге, с расположенными через 45° четырьмя диаметральными прорезями в ней, длина каждой из которых больше длины диаметра выходного отверстия патрубка, причем лепестки в поперечном сечении по вертикали имеют переменную толщину, уменьшающуюся к центру молочного канала, с образованием конусообразного углубления с вершиной, направленной к коллектору.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что в результате использования предлагаемого изобретения упрощается конструкция, снижается травматичность доения, облегчается ремонт и обслуживание доильного оборудования в виде упрощения процесса промывания коллектора, уменьшается налипание молочного жира.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая схема устройства для управления процессом доения по четвертям вымени коровы, на фиг.2 представлен клапанный механизм - вид сбоку; на фиг.3 представлен клапанный механизм - вид сверху, сечение А-А.

Устройство для управления процессом доения по четвертям вымени коровы, содержит коллектор 1 с входными патрубками 2, подключенными к доильным стаканам 3, пневмоцилиндр 4, подключенный через электромагнитный клапан 5 к вакуумпроводу 6 и соединенный гибкой механической связью 7 с коллектором 1. Датчик-счетчик 8 потока молока, снабжен выключателем 9 вакуума, подключенным к электромагнитному клапану 5, и соединенный с молокопроводом 10. Электромагнитный пульсатор 11, подключен к блоку управления доением 12, вакуумпроводу 6 и попарно двойным вакуумным шлангом 13 - к доильным стаканам 3. На каждом входном патрубке 2 коллектора 1 расположен съемный управляемый клапанный механизм 14, соединенный с ним с помощью резьбового соединения (на рисунке не показано), состоящий из патрубка 15 с выпускным отверстием 16, которое имеет неперекрываемую калиброванную щель 17. Патрубок 15 имеет длину равную двойному диаметру входного патрубка 2 коллектора 1. На внутренней поверхности по середине и по периметру патрубка 15 выполнен паз 18, в который установлена прокладка 19 из гибкого упругого материала, выполненная в виде обода 20 с прикрепленными к ней сходящиеся в центре симметрии восемь лепестков 21, образованных в одном круге, с расположенными через 45° четырьмя диаметральными прорезями в ней, длина каждой из которых больше длины диаметра выпускного отверстия 16 патрубка 15, причем лепестки 21 в поперечном сечении, по вертикали имеют переменную толщину, уменьшающуюся к центру молочного канала, с образованием конусообразного углубления с вершиной, направленной к коллектору 1.

Устройство для управления процессом доения по четвертям вымени коровы работает следующим образом.

При нажатии кнопки «Пуск» (на фиг. не показана) блока управления 12 в пневмоцилиндр 4, через электромагнитный клапан 5 поступает атмосферное давление и гибкая механическая связь 7 вытягивается, следуя за коллектором 1. Затем из молокопровода 10 вакуум поступает в датчик-счетчик потока молока 8, далее через открытый выключатель вакуума 9, управляемый электромагнитным клапаном 5, поступает в коллектор 1 через выпускное отверстие 16, которое имеет неперекрываемую калиброванную щель 17 к доильным стаканам 3. Одновременно начинает работать электромагнитный пульсатор 11, подключенный к блоку управления доением 12, вакуумпроводу 6 и попарно двойным вакуумным шлангом 13 к доильным стаканам 3, подавая в них пульсирующий вакуум.

При подсоединении доильных стаканов 3 к вымени коровы происходит постепенное повышение всасывающей способности через входные патрубки 2, выпускное отверстие 16 и неперекрываемую калиброванную щель 17, что приводит к выдаиванию первых порций молока. Молоко, попадая на лепестки 21, сильнее раздвигает их в сторону коллектора 1, тем самым, увеличивая молочный канал, а величина давления в доильных стаканах 3 становится близкой к рабочему давлению, при котором осуществляется выдаивание молока. После выдаивания одной из долей вымени лепестки 21 соответствующего управляемого клапанного механизма 14 возвращаются в исходное положение, из-за чего воздействие вакуума на соски выдоенной доли вымени снижается и холостое доение становится невозможным. При этом доильные стаканы 3 на выдоенных сосках продолжают удерживаться до полного выдаивания молока из вымени животного. После окончания доения последней четверти блок управления 12 через электромагнитный клапан 5 подает команду на выключатель вакуума 9, одновременно от этого же клапана подается вакуумметрическое давление в пневмоцилиндр 4, который втягивает гибкую механическую связь 7 и коллектор 1 с доильными стаканами 3 отсоединяется от вымени коровы. Процесс доения завершен.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам доения коров. Устройство для управления процессом доения по четвертям вымени коровы содержит коллектор с входными патрубками, подключенными к доильным стаканам, пневмоцилиндр, подключенный через электромагнитный клапан к вакуумпроводу и соединенный гибкой механической связью с коллектором, датчик-счетчик потока молока, снабженный выключателем вакуума, подключенным к электромагнитному клапану, и соединенный с молокопроводом, электромагнитный пульсатор, подключенный к блоку управления доением, вакуумпроводу и попарно двойным вакуумным шлангом - к доильным стаканам, на каждом входном патрубке коллектора расположен управляемый клапанный механизм, состоящий из патрубка с выпускным отверстием, которое имеет неперекрываемую калиброванную щель. Патрубок выполнен съемным, соединен с коллектором с помощью резьбового соединения и имеет длину, равную двойному диаметру входного патрубка коллектора, при этом на внутренней поверхности по середине и по периметру патрубка выполнен паз, в который установлена из гибкого упругого материала прокладка, выполненная в виде обода с прикрепленными к ней сходящимися в центре симметрии восемью лепестками, образованными в одном круге, с расположенными через 45° четырьмя диаметральными прорезями в ней, длина каждой из которых больше длины диаметра выходного отверстия патрубка, причем лепестки в поперечном сечении по вертикали имеют переменную толщину, уменьшающуюся к центру молочного канала, с образованием конусообразного углубления с вершиной, направленной к коллектору. Упрощается конструкция и повышается надежность работы устройства. 3 ил.

Устройство для управления процессом доения по четвертям вымени коровы, содержащее коллектор с входными патрубками, подключенными к доильным стаканам, пневмоцилиндр, подключенный через электромагнитный клапан к вакуумпроводу и соединенный гибкой механической связью с коллектором, датчик-счетчик потока молока, снабженный выключателем вакуума, подключенным к электромагнитному клапану, и соединенный с молокопроводом, электромагнитный пульсатор, подключенный к блоку управления доением, вакуумпроводу и попарно двойным вакуумным шлангом - к доильным стаканам, на каждом входном патрубке коллектора расположен управляемый клапанный механизм, состоящий из патрубка с выпускным отверстием, которое имеет неперекрываемую калиброванную щель, отличающееся тем, что патрубок выполнен съемным, соединен с коллектором с помощью резьбового соединения и имеет длину, равную двойному диаметру входного патрубка коллектора, при этом на внутренней поверхности по середине и по периметру патрубка выполнен паз, в который установлена из гибкого упругого материала прокладка, выполненная в виде обода с прикрепленными к ней сходящимися в центре симметрии восемью лепестками, образованными в одном круге, с расположенными через 45° четырьмя диаметральными прорезями в ней, длина каждой из которых больше длины диаметра выходного отверстия патрубка, причем лепестки в поперечном сечении по вертикали имеют переменную толщину, уменьшающуюся к центру молочного канала, с образованием конусообразного углубления с вершиной, направленной к коллектору.