ПУЛЬСАТОР ДОИЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2024 года по МПК A01J5/12 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в доильных установках

Известен пневматический пульсатор, который содержит пневматическое управляющее устройство для перемещения золотника, который при возвратно-поступательном перемещении циклически соединяет источник вакуума с пульсационными камерами доильного аппарата.

Конструкция пульсатора обеспечивает его длительный и надежный срок службы. Пневматический пульсатор доильного аппарата, корпус которого имеет жесткую рамную конструкцию из основания, боковых стенок и поперечины и содержащий пневматическое управляющее устройство для перемещения золотника, который при возвратно-поступательном перемещении циклически соединяет источник вакуума с межстенными камерами стаканов доильного аппарата. Золотник скользит по пластине из износостойкого синтетического материала с окнами, сообщающими с источникам вакуума и с межстенными камерами. Пластина плотно прижата к основанию с каналами. Из основания выступают две обращенные друг к другу боковые стенки, образующие с основанием часть корпуса. Пульсатор имеет жесткую U-образную часть, прижатую к пластине [патент РФ №2289239 С2, заявл. 17.02.2003, опубл: 20.12.2006 г. Бюл. 35].

Пульсатор имеет сложную конструкции. При работе из-за циклического перемещения золотника по пластине изнашиваются трущиеся поверхности, что приводит к подсосу воздуха, потере работоспособности и требует ремонт пульсатора. Это приводит к большим расходам по замене вышедших из строя частей и кроме того, для ремонта требуется высококвалифицированный персонал.

Также известен пневматический сдвоенный пульсатор АДУ-02.200 доильного аппарата. Пульсатор содержит пульсирующий и стимулирующий блоки, объединенные в единый корпус. Каждый блок содержит мембрану, клапан с подпятником, установленных в диффузоре, при этом образованы вакуумная камера, камеры переменного вакуума, соединенные жиклером между собой, и камера атмосферного давления, которая является общей для обоих блоков пульсатора. Пульсирующий блок при работе обеспечивает частоту пульсаций 1,1±0,1 Гц, а стимулирующий - 4…8 Гц. Причем стимулирующий блок работает, когда пульсирующий создает вакуум в камере переменного вакуума и, соответственно, такт сосания в стакане доильного аппарата. [Ведищев, С.М. Механизация доения коров: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. 160 с. С. 10-12]

Недостатками известного пульсатора является то, что на такт сосания, создаваемого пульсирующим блоком, накладываются 4-8 тактов сжатия стимулирующего блока от чего сосковая резина доильного стакана не успевает полностью раскрыться, а находятся в полусжатом состояние. Это сужает поперечное сечение сосковой резины и снижает пропускную способность доильного аппарата, особенно при интенсивном припуске молока коровой.

Наиболее близким техническим решением является известный пульсатор доильного аппарата, включающий корпус внутри которого размещены вакуумная камера, камера атмосферного давления, камеры переменного вакуума, соединенные каналом между собой, и управляющая камера, пластина с калиброванным отверстием, перекрываемое гибкой перегородкой и мембрана с клапаном, принятый за прототип.[Королев, В.Ф. Доильные машины: Теория, конструкция и расчет. Издание 2-е, переработанное и дополненное / В.Ф. Королев. М.: Машиностроение, 1969 - С. 267-268].

Известный пульсатор позволяет при работе стабилизировать частоту пульсаций.

Основным недостатком известного пульсатора является, то, что он обеспечивает синхронный режим доения коров. На всех стаканах, установленных на сосках вымени коровы, создается либо такт сосания, либо сжатия. Это приводит к колебанию вакуума под сосками при интенсивном припуске молока у коровы, особенно при доении высокоудойных коров, так как происходит переполнение молочной камеры коллектора доильного аппарата.

Задача изобретения - создание пульсатора, обеспечивающего стабилизацию частоты пульсаций и величины вакуума под сосками вымени коров при их доении.

Техническое решение заключается в том, что стабилизация частоты пульсаций и величины вакуума под сосками вымени коров при доении коров доильными аппаратами осуществляется путем сдваивания пульсаторов синхронного действия в противоположных тактах работы, что обеспечивает режим попарного доения сосков вымени.

Техническое решение достигается тем, что пульсатор доильного аппарата, содержащий корпус, внутри которого размещены вакуумная камера, камера атмосферного давления, камеры переменного вакуума, соединенные каналом между собой, и управляющая камера, пластина с калиброванным отверстием, перекрываемое гибкой перегородкой и мембрана с клапаном, а пульсатор доильного аппарата снабжен дополнительными зеркально отображенными пульсаторами, соединенных между собой основаниями корпусов с образованной общей вакуумной камеры, внутри которой установлена цилиндрическая вставка с выполненными радиальными отверстиями для сообщения ее внутренней полости с общей вакуумной камерой, при этом мембраны закреплены между собой на общем стержне клапана, выполненным единым и размещенным в полости цилиндрической вставки с возможностью при возвратно-поступательном перемещении перекрывать в ней радиальные отверстия.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный пульсатор соответствует критерию «новизна», так как имеет существенные отличия.

1. Пульсатор доильного аппарата состоит из двух зеркально отображенных пульсаторов.

2. Вакуумная камера сдвоенных пульсаторов общая.

3. В вакуумной камере размещена цилиндрическая вставка.

4. В стенках цилиндрической вставки выполнены радиальные отверстия.

5. Полость цилиндрической вставки через отверстия сообщена с вакуумной камерой.

6. Стержни мембран жестко соединены между собой клапаном.

7. Клапан сдвоенных пульсаторов выполнен единым.

8. Клапан сдвоенных пульсаторов, выполненный единым, при возвратно-поступательном перемещении позволяет боковой поверхностью перекрывать радиальные отверстия цилиндрической вставки.

Изобретение поясняется чертежным материалом.

На фиг. 1 схематично представлен общий вид пульсатора доильного аппарата в крайнем нижнем положении клапана; на фиг. 2 - схематично представлен общий вид пульсатора доильного аппарата в крайнем верхнем положении клапана, т.е. в противоположных тактах работы доильного аппарата.

Заявляемый пульсатор доильного аппарата представляет два зеркально отображенных пульсатора 1 и 2 соединенных между собой основаниями корпусов и цилиндрической вставкой 3 с радиальными отверстиями 4. В корпусе установлены стенки 5 и 6, в которых выполнены калиброванные отверстия 7 и 8, с возможностью перекрытия гибкими перегородками 9 и 10, защемленными по наружному периметру и лежащие на стенках 5 и 6 соответственно. Между стенками расположены мембраны 11 и 12, также защемленные по периметру и соединенные между собой стержнем 13, на котором расположен клапан 14, размещенный в полости 15 цилиндрической вставки 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения при прогибе мембран 11 и 12. Радиальные отверстия 4 обеспечивают сообщение полости 15 цилиндрической вставки 3 с вакуумной камерой 16, общей для пульсаторов 1 и 2. Клапан 14 при возвратно-поступательном перемещении имеем возможность своей боковой поверхностью циклично перекрывать радиальные отверстия 4 цилиндрической вставки 3. В корпусе пульсатора доильного аппарата помимо вакуумной камеры 16 имеются камеры атмосферного давления 17 и 18, соединенные с атмосферой через отверстия 19 и 20, камеры переменного вакуума 21, 22 и 23, 24, соединенные соответственно каждая пара которых каналами 25 и 26 между собой соответственно, управляющие камеры 27, 28. Вакуумная камера 16 имеет патрубок 29 для соединением с источником вакуума, а камеры переменного вакуума 21 и 23 снабжены патрубками 30, 31 для соединения посредством шлангов с парой доильных стаканов доильного аппарата.

При не работающем пульсаторе (патрубок 29 отключен от источника вакуума) положение клапана 14 и мембран 11 и 12 будут стремится занять равновесное положение. То есть прогиб мембран будет способствовать тому, что клапан 14 будет занимать среднее положение в полости 15 цилиндрической вставки 3, перекрывая отверстие 4. Для того чтобы пульсатор включался в работу после перерыва в отключенном положении сила упругости одной из мембран, возникающей при ее прогибе должна быть несколько больше другой. Это можно решить, например, толщиной ее стенки. Тогда клапан 14 полностью не закроет отверстия 4 и пульсатор доильного аппарата при подключении к источнику вакуума будет стабильно включаться и работать.

Заявляемый пульсатор доильного аппарата работает следующим образом. На фигуре 1 показана схема, когда клапан 14 расположен в крайнем положении и пульсатор 1 выполняет такт сосания, а пульсатор 2 - такт сжатия в каждой паре доильных стаканах. Клапан 14 при этом занимает крайнее нижнее положение, верхняя мембрана 11 в горизонтальном положении, а нижняя мембрана 10 прогнута. Камера переменного вакуума 21 через полость 15 цилиндрической вставки 3, отверстия 4 сообщается с вакуумной камерой 16, где постоянное вакуумметрическое давление, так как патрубок 29 связан с источником вакуума. Далее вакуум из камеры 21 через канал 25 распространяется в камеру 22. Так как под гибкой перегородкой 9 атмосферное давление, она выгибается вверх, и между ней и стенкой 5 образуется вакуумная полость 33 (фиг. 2), в которую через калиброванное отверстие 7 будет перетекать воздух из управляющей камеры 27. Через некоторое время вакуум в управляющей камере 27 достигнет величины, при которой мембрана 11 переместится вверх, этому способствует также перепад давлений действующий на основание клапана 14 снизу из камеры 23, ибо там атмосферное давление, которое будет создаваться и в камере 24, так как через канал 26 они сообщены. Гибкая перегородка 10 (фиг. 1), перемещаясь под действием атмосферного давления и силы упругости, будет нагнетать воздух из полости 32 в управляющую камеру 28 через отверстие 8, и через некоторое время произойдет прогиб мембран 11, 12 и перемещение с переключением клапана 14, он займет крайнее верхнее положение (фиг. 2). Верхним основанием клапан 14 отсоединит камеру 21 от вакуумной камеры 16, но откроется проход для воздуха из камеры 17 в камеру 21, так как мембрана 11 будет прогнута вверх (фиг. 2). Одновременно к вакууму через отверстия 4 подключится камера 23, а камера 18 закроется мембраной 12, отсечется поступление в камеру 23 атмосферного воздуха, поступающего через отверстия 20. При этом гибкая перегородка 10 прижмется к пластине 6. Гибкая перегородка 9 выгнется и между ней и пластиной 5 образуется вакуумная полость. То есть положение пульсатора 1 примет, то, что до этого занимал пульсатор 2 и наоборот. Затем процесс повторяется.

Так как управляющие камера 27 и 28 закрыты герметично и через калиброванные отверстия 7 и 8 во время работы пульсатора циркулирует один и тот же объем воздуха, то отверстия не засоряются и пульсатор работает стабильно, обеспечивая при работе доильного аппарата попарное доение при постоянном вакууме под сосками вымени коровы.

Источники информации

1. Патент РФ №2289239 С2, заявл. 17.02.2003, опубл: 20.12.2006 г. Бюл. 35.

2. Ведищев, С.М. Механизация доения коров: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. 160 с. С. 10-12.

3. Королев, В.Ф. Доильные машины: Теория, конструкция и расчет. Издание 2-е, переработанное и дополненное/ В.Ф. Королев. М.: Машиностроение, 1969. - 279 с. - С. 267-268. (прототип).

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в доильных установках. Пульсатор доильного аппарата содержит корпус, внутри которого размещены вакуумная камера, камера атмосферного давления, камеры переменного вакуума, соединенные каналом между собой, и управляющая камера, пластина с калиброванным отверстием, перекрываемым гибкой перегородкой, и мембрана с клапаном. Пульсатор доильного аппарата снабжен дополнительными зеркально отображенными пульсаторами, соединенными между собой основаниями корпусов с образованием общей вакуумной камеры. Внутри вакуумной камеры установлена цилиндрическая вставка с выполненными радиальными отверстиями для сообщения ее внутренней полости с общей вакуумной камерой. Мембраны закреплены между собой на общем стержне клапана, выполненном единым и размещенном в полости цилиндрической вставки с возможностью при возвратно-поступательном перемещении перекрывать в ней радиальные отверстия. Обеспечивается стабилизация частоты пульсаций и величины вакуума под сосками вымени коров при их доении. 2 ил.

Пульсатор доильного аппарата, содержащий корпус, внутри которого размещены вакуумная камера, камера атмосферного давления, камеры переменного вакуума, соединенные каналом между собой, и управляющая камера, пластина с калиброванным отверстием, перекрываемым гибкой перегородкой, и мембрана с клапаном, отличающийся тем, что пульсатор доильного аппарата снабжен дополнительными зеркально отображенными пульсаторами, соединенными между собой основаниями корпусов с образованием общей вакуумной камеры, внутри которой установлена цилиндрическая вставка с выполненными радиальными отверстиями для сообщения ее внутренней полости с общей вакуумной камерой, при этом мембраны закреплены между собой на общем стержне клапана, выполненном единым и размещенном в полости цилиндрической вставки с возможностью при возвратно-поступательном перемещении перекрывать в ней радиальные отверстия.