Доильный аппарат Советский патент 1989 года по МПК A01J5/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к конструки 1И доильных аппаратов.

Цель изобретения - обеспечение полного отдаивания путем прекращения процесса доения при выявлении полной отдачи молока, исключения возможност преждевременного отключения доильных стаканов и автоматического контроля времени прекращения отдачи молока из

каждого соска,

На фиг. 1 изображена схема доильного аппарата, первый вариант; на фиг. 2 - изометрическая проекция доильного стакана, трубы, подающей молоко, уловителя и части молокосборни- ка; на фиг. 3 - уловитель, разрез; на фиг. 4 - молокосборник, продольный разрез; на фиг. 5 - молокосборник разрез, в другой плоскости; на фиг. 6 - устройство для изменения давления воздуха по первому варианту (два левых клапана в атмосферном положении, два правых клапана в вакуумном положении, продольный разрез; на фиг. 7 - блок-схема управляющего устройства; на фиг. 8 - схема доильного аппарата, второй вариант; на фиг. 9 - устройство для изменения давления по второму варианту (два левых клапана в атмосферном положении, два правых клапана в положении пульсирующего давления, продольный разрез; на . 10 - блок-схема блока контроля молока; на фиг. 11 - бло схема другого варианта блока контроля.

Конструкции доильных стаканов 1а, 1Ь, 1с и Id аналогичны. Доильный стакан содержит корпус 2, изготовленный из нержавеющей стали, в котором установлен вкладыш 3 из гибкого и непроницаемого материала с образованием камеры 4 давления. Подающие молоко трубы 5а, 5Ь, 5с и 5d соединены одним концом соответственно с вкладышами 3 доильных стаканов 1а, 1Ь, 1с и Id, а другим концом - с молокосборником 6 через уловители 7а, 7Ь, 7с и 7d.

Уловители 7а, 7Ь, 7с и 7d по конструкции одинаковы. Уловитель может быть выполнен в двух вариантах, один из которых показан на фиг. 2, а другой - на фиг. 3. Уловитель 7 включает трубчатый корпус 8 с фланце 9, снабженным резьбовой частью. В боковой стенке корпуса 8 уловителя

5

0

5

0

5

0

5

0

5

7 выполнен в виде канавки продольный канал 10. В периферийной стенке корпуса 8 уловителя 7 и в нижней части канала 10 имеется небольшое отверстие 11 ,через которое канал 10 соединяется с центральным каналом 12. Корпус 8 уловителя 7 вставлен во внешнюю трубу 13, через которую корпус 8 сообщается с подающей молоко трубой 5. Внешняя труба 13 соединена с корпусом В посредством муфты 14, навинченной на фланец 9, а в стенку внешней трубы 13 вмонтировано два электрода 15 и 16, выходящие на ее внутреннюю и наружную поверхности. Уловитель 7 по фиг. 3 имеет более простую конструкцию. Подающая молоко труба 5 частично сужается, образуя часть малого диаметра 17 и в стенку трубы 5 выше части 17 малого диаметра вмонтированы электроды 15 и 16, подобные электродам уловителя 7 по фиг.2 , Электроды 15 и 16 изготовлены из неокисляющегося электропроводного материала, например из платины, нержавеющей стали или угля. Внутренность цилиндрического корпуса 18 молоко- сборника 6 разделена перегородками 19 с образованием четырех смотровых камер 20 и сборной камеры 21 для молока. К корпусу 18 прикреплена передающая труба 22, сообщающаяся с камерой 21. Смотровые камеры 20 и сборная камера 21 сообщаются друг с другом через небольшие отверстия 23, и подающие молоко трубы 5а, 5Ь, 5сj 5d соединены с крьш1кой 24 и сообщаются с камерами 20 и 21. Электроды 25 и 26 вмонтированы во внешнюю периферическую стенку камер 20. Передающая труба 22 соединена с вакуумным устройством (не показано).

Передающие давление трубы 27 (фиг.1) соединены одним концом с соответствующими камерами 4 давления доильных стаканов 1а, 1Ь,1с и Id; а друг им концом - с приспособлением 28 переключения (фиг.6) давления воздуха, которое содержит корпус 29, разделенный перегородкой 30 на вакуумную камеру 31 и на секцию переменного вакуума, которая дополнительно разделена перегородкой 32 на четыре камеры 33 переменного давления. Вакуумная камера 31 сообщается с источником 34 вакуума через всасывающую трубу 35, а в перегородке 30 выполнены всасывающие отверстия 36, через

5152

которые соотпетс.твующне камеры 33 переменного давления сообщаются с вакуумной камерой 31. Камеры 33 переменного давления снабжены соответствующими трубами 37 передачи давления соответственно соединенными с передающими давления трубами 27 и с соответствующими атмосферными каналами 38, открытыми в атмосферу и расположенными против всасывающих отверстий Двухходовые клапаны содержат тело клапана 39, имеющие возможность перемещения, пружину 40, нормально подпружинивающую соответствующее тело клапана вверх (фиг.6) и соленоид 41, возбуждаемый с целью перемещения соответствующего связанного с ним тела клапана вниз с противодействием подпружинивающему усилию соответствующей пружины.

Уловители 7а, 7Ь, 7с и 7d содержат каждый по комплекту электродов 15а и 16а, 15Ь и 16Ь, 15е и 16с, 15d и 16d, при этом один из электродов каждого комплекта 16а, 16Ь, 16с или 16d последовательно соединен с управляющим устройством 42 посредством линий 43. Электроды 25 и 26 могут быть установлены вместо электродов 15 и 16 в таком же соединении, если вместо уловителя 7 используется моло- косборник 6 с электродами 25 и 26.

Датчики 44 потока молока соединены с соответствую1цими электродами 16 для приема от них сигналов, восгфоиз- ВОДЯ1ДИХ присутствие или отсутствие молока на основе своей электропроводимости, и генерирующих усиленные сигналы. Счетные схемы 45 соединены с соответствующими детектируюо:ими схемами 44. Распределительные схемы 46 соединены со счетными схемами 45 сигнальными лампами 47 и через линии 48 с соленоидами 41.

Доильный аппарат работает следующим образом.

Соски вводят во вкладыщи 3.

В пневматическом приспособлении 28 переключения давления воздуха соленоиды, например 41 возбуждаются для перемещения тел клапана 39 с преодолением подпружинивающего усилия пружин 40 (фиг.6). В резуль тате этого -атмосферные каналы 38 закрываются, перекрывая атмосферное давление, и одновременно открываются всасывающие отверстия 36, сообщая камеры 4 давления доильных стаканов 1с и Id с источ

5

0

5

64

0

5

0

5

0

5

6

НИКОМ 34 вакуума. Но истечении от 1 до 2 с соленоиды 41 выключаются. Затем тела клапанов 39 подпружиниваются вверх посредством пружин 40, закрывая всасывающие отверстия 36 и открывая атмосферные каналы,38 камеры 4 давления доильных стаканов 1с и Id сообщаются с атмосферным давлением для создания давления в камерах 4.давления. Возбуждение и выключение соленоидов 41 циклично повторяется. Цикличные возбуждения и выключения соле юидов 41 поочередно повторяются.

Подающие молоко трубы 5а, 5Ь, 5с и 5d, соединены с вкладышами 3, с одной стороны и; ч умируются посредством oTcaci.Baini icT o устройства (не показано) через передающую трубу 22. О cacь;вaниe и пул}.с иией вкладыша

3из-за периодической смены атмосферного давления и вакуума внутри камеры

4давления прикладывается к соску отсасываю1чее усилие, обеспечивающее доение.

В устройстве, снабженном уловителя- пи 7а, 7Ь, 7с и 7d, отсасываемое молоко протекает по центральному каналу 12 и частично по каналу 10 (фиг.2), попадая в молокосборник 6. Часть молока, проходящая по каналу

10,ограничивается мпльм отверстием

11,скорость его потока )ьшaeтcя до временной ocTanoeiui з нем, в результате чего электроды 15 и 16 детектируют электропроводимость молока.

Таким образом, молоко фиксируется элсктрс дами 15 и 16 или 25 и 26. Получаемые сигна.чь; поступают па датчики 44 потока молока. Когда чок молока прекращается, электроды 15 и 16 или 25 и 26 прекращают фиксацию молока, некоторые, или все датчики 44 потока молока выдают сигналы, воспроизводя- и1ие отсутствие молока и соответствующие значению электропроводности молока, которое меньше заданного уровня. Счетные схемы 45 реагируют на сигна.чы отсутствия молока и подсчиты вают продолжительность времени этих сигналов, выдавая полученный результат. Подсчитанное время сравнивается с заданным (обычно от 20 до 30 с) распределительными схемами 46. Когда подсчитанное время совпадает или превышает заданное время, некоторые или все распределительные схемы 46 выдают сигналы остановки, которые подаются на соответствующие соленоиды

41. Соленоиды 41 выключаются, откры-i вая соответствующие атмосферные каналы 38 и обеспечивая возможность сообщения камер 4 давления соответствуюид1х доильных стаканов 1а,1Ь,1с и 1d с атмосферным давлением. Воздействие пульсации на соответствующие соски прекращается, прекращается доение. Однако во вкладышах 3 по-прежнему пре обладает вакуум и доильные стаканы 1а, 1Ь, 1с и Id остаются на сосках. Некоторые, или все распределительные схемы 46 выдают сигналы остановки вместе с одновременным возвращением к нулю соответствующих связанных схем.

Предположим, что ток молока из соска временно случайно прекращается, в результате чего следует генерирова- ние сигнала об отсутствии молока электродами 16 и 15 или 25 и 26 и поступление его к детектирующей схеме, со- ответствующей этому соску. Если в этом случае ток молока восстанавлива- ется в течение заданного времени, установленного для распределительной схемы, и электроды 15 и 16 или 25 и 26 вновь начинают выдавать сигналы, индицирующий присутствие молока, тогда распределительная схема, соответствующая этому соску, не выдает сигнала остановки, и одна из счетных схем с 45,соответствующая этску соску, возвращается в исходное состояние Соответствующая счетная схема возобно вляет подсчет как только вновь получает сигнал остановки.

При отдаивании молока из всех доильных стаканов 1а, 1Ь, 1с и 1d дей- ствие аппарата прекращается и они снимаются с сосков. Распределительные схемы 46 соединены с сигнальными лампами 51 для сигнализации о снятии доильного стакана.

На фиг. 8 и 9 изображен второй вариант выполнения доильного аппарата.

Согласно второму варианту приспособление 28 переключения давления воздуха содержит генератор 49 пульси- рующего давления и переключающее устройство 50. Генератор 49 пульсирующего давления может представлять собою генератор пульсирующего давления любого типа, соединенный с источ- НИКОМ вакуума 34 для генерирования периодически и поочередно атмосферного давления и вакуума.

Переключающее устройство 50 содержит корпус 51, разделенный перегородкой 52 на секцию промежуточной камеры и секцию переключающей камеры Секция промежуточной камеры разделена перег ородкой 53 на две промежуточные камеры 54, а секция переключающей камеры разделена перегородками на четыре переключаю1иие камеры 55.

Промежуточные камеры 54 сообщаются соответственно с трубами 56 подачи давления, соединенными с генератором 49 пульсирующего давления. В перегородке 52 выполнены каналы 57 давления, через которые переключаю1дие камеры 55 сообщаются с промежуточными камерами 54. Камеры 55 содержат трубы 58 переноса давления, соединенные с передающими давление трубами 27, а атмосферные каналы 59 открыты в атмосферу и расположены против соответствующих каналов давления 57. Переключающее устройство 50 содержит тела 60 клапанов пружины 61 и соленоиды 62. Когда от распределительных схем 46 поступают сигналы остановки к соответствующим соленоидам они выключаются, открывая атмосферные каналы 59 и камерь 4 давления соответствующих доильных стаканов 1а и 1Ь приводятся в сообщение с атмосферным давлением. В течение этого периода соленоиды 62 не получают сигналов остановки для закрытия атмосферных каналов 59 и открытия каналов давления 57 так, что пульсирующее давление непрерывно прикладывается к соответствующим доильным стаканам 1с и Id.

На фиг, 10 и 11 показаны два контрольных блока различных типов.

Ког.на у коровы имеется заболевание вымени, например мастит или молочная лихорадка, ее молоко содержит ннормально повышенное количество ионо Na и С1, следовательно, это молоко отличается повышенной электропроводностью. В этом в контрольном блоке это явление используется для контроля молока, отсасываемого из каждого соска. При этом измеряют электропроводность молока, отсасываемого из каждого соска, вычисляют разницу между минимальным значением электропроводности молока и другими значениями электропроводности молока, и определяют, что дойная корова или сосок, дающий молоко, дают молоко со значением

разности проводимости, превышающим эталон нормального детектирования. В этом случае корова, или данный сосок признаются больными. По величине значения разности в сравнении с эталонным значением определяют, насколько далеко зашло заболевание коровы или соска.

В контрольном блоке генератор 63 синусоидального напряжения своим выходом соединен с одним электродом 15а, 15Ь, 15с или 15d соответственно уловителя 7а, 7Ь, 7с и 7d через усилитель 64. Другой электрод 16а, 16Ь, 16с или 16d соединен со схемой 65 измерения электропроводности.

Выход каждой измерительной схемы

65соединен с одной стороны со схемо

66отбора минимального значения, а с другой стороны - с первым входом цепей 67 со встречными ЭДС, второй вход которых соединен с выходом схемы 66 отбора минимального значения.

Выход каждой из схем 67 со встречными ЭДС соединен с одной стороны с первым входом соответствую1цих первых схем 68 сравнения, а с другой стороны - со вторыми схемами 69 сравнения, второй вход каждой из первых схем 68 сравнения соединен с входным зажимом 70 эталонного значения низкого уровня, а второй вход каждой из вторых схем 69 сравнения - с входным зажимом 71 эталонного значения высокого уровня. Выход каждой из первых схем 68 сравнения соединен с одной стороны с входом соответствующих схем НЕТ 72, а с другой стороны - с первым входом соответствующих схем И 73.

Выход каждой из вторых схем 69 сравнения соединен с одной стороны с входом соответствующих схем НЕТ 74, а с другой стороны - с первым входом соответствующих схем 75 возбуждения.

Выход каждой из схем НЕТ 72 соединен с входом соответствующих первы возбуждающих схем 76, а выход каждой из схем НЕТ 74 - с вторым входом соответствующих схем И 73 выходы которых соединены с входами вторых схем 77 возбуждения.

Выходы первых схем 76 возбужде- ния соединены с лампами 78 индикации полунормального молока. Выходы треть схем 75 возбуждения соединены с

лампами 79 индикации ненормального молока.

Выход схемы 66 отбора минимального молока значения соединен с входом третьей схемы 80 сравнения, отрегулированной на эталонное значение для определения ненормального молока, ее выход соединен с вторым входом каждой из третьих схем 75 возбуждения.

Блок контроля работает следующим образом.

К входному зажиму 70 низкого уровня и к входному зажиму 71 высокого уровня прикладывают эталонное значение разности сосками,

электропроводности между 1, составляющей 5-10 см, и

эталонное значение разности электропроводности 15 10 см.

Молоко, выходящее из доильных стаканов 1 приостанавливается внутри соответствующих уловителей 7.

Поскольку синусоидальный сигнал генератора 63 прикладывается через усилитель 64 к одному электроду 15а, 15Ь, 15с или 15d каждого из уловителей 7 от другого электрода 16а, 16Ь, 16с или 16d подается сигнал, зависящий от электропроводности молока на схемы 65 измерения проводимости и преобразуются ими в выходные сигналы постоянного тока, индицирующие .значения проводимости.

Все четьфе сигнала постоянного тока подаются на схему 66 выбора минимального значения и на первый вход соответствующих схем 67 со встречными ЭДС. Схема 66 отбирает из поступающих из нее сигналов минимального значения и выдает их на второй вход соответствующих схем 67 со встречными ЭДС, где вычитается сигнал минимального значения из всех четырех сигналов постоянного тока, формируя сигналы разности, прикладываемые к первому входу каждой из первых схем 68 сравнения и первому выходу каждой из вторых схем 69 сравнения.

Первый компаратор 68 сравнивает сигнал разности с эталоном низкого уровня 5 X и выдает сигнал, когда сигнал разности превышает эталон низкого уровня. Второй компаратор 69 сравнивает сигнал разности в сравнении с эталоном высокого уровня 15 X lO cM выдавая второй сигнал, когда сигнал разности превышает эталон высокого уровня.

11

152656А

При нормальном молоке первая сравнивающая схема 68 не выдает сигналы, поскольку разностный сигнал ниже эталона низкого уровни. Схемы НЕТ 72 возбуждают соответствующие первые возбуждающие схемы 76 которые включают лампы 81, индищ1рующие нормальное молоко.

При полунормальном молоке первые схемы 68 сравнения выдают сигналы, поскольку разностный сигнал превыща- ет эталон низкого уровня, тогда как вторые схемы 69 сравнения не выдают сигналы, поскольку разностный сигнал ниже эталона высокого уровня. Поэтому сигналы и обращенные выходы схем НЕТ 74 позволяют соответствующим схемам И 73 возбуждать соответствующие вторые схемы 77 возбуждения лампы, которые включают соответствующие лампы 78 индикации полунормального молока одновременно с возбуждением con ответствующих зуммеров (не показаны)

При ненормальном молоке первые 68 и вторые 69 схемы сравнения вьщают сигналы и соответствующие схемы НЕТ запрещают возбуждение первых 76 и вторых 77 схем возбуждения. Возбуждаются только третьи схемы 75 возбухсце ния, включающие соответствующие лампы 79 индикации ненормального молока одновременно с возбуждением связанны с ними зуммеров.

На фиг. 11 показан еще один вари-, ант контрольного блока.

Выходы схем 65 измерения проводи мости соединены со схемой 82 отбора максимального значения и схемой 83

5

5

0

0

5

2

отбора минимального значения. Выходы схем 82 и 83 отбора с:оединены с вычитающей схемой 84,

Разностный сигнал, выдаваемый схемой 84 вычитания, приводит в действие схему 76, 77 или 75 возбуждения, через первый компаратор 68 или через второй компаратор 69, включая соответствующую лампу индикации вместе с зуммером,

Формула изобретения

Доильный аппарат с доильными стаканами, содержащий датчики потока молока, выполненные в виде электродов, установленные на выходе каждого доильного стакана, шланги передачи давления , распределитель и переключатель давления, средство управления переключателем давления и схемы подсчета времени отсутствия молока, отличающийся тем, что, с целью обеспечения полного отдаивания путем исключения возможности процесса доения при выявлении полной отдачи молока, исключения возможности преждевременного отключения доильных стаканов и автоматического контроля времени прекращения отдачи молока из каждого соска, схема подсчета времени отсутствия молока снабжена счетной схемой возвращения схемы подсчета времени отсутствия молока в исходное состояние при восстановлении подачи молока, при этом счетная схема соединена с выходом датчика потока молока и входом распределителя.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения - обеспечение полного отдаивания путем исключения возможности процесса доения при выявлении полной отдачи молока, исключения возможности преждевременного отключения доильных стаканов и автоматического контроля времени прекращения отдачи молока из каждого соска. Устройство содержит доильные стаканы 1, источник вакуума, молокопроводы 5, молокосборник 6, приспособление 28 переключения давления воздуха. Уловитель 7 расположен в молокопроводе 6. Электроды вмонтированы в стенку молокопровода 5 выше уловителя 7, по току молока с выходом во внутреннюю его полость и на наружную стенку. Генератор синусоидальных колебаний через усилитель соединен с одним электродом. Другой электрод через управляющее устройство 42 соединен с приспособлением 28 переключения давления воздуха. Управляющее устройство 42 содержит четыре управляющих канала - по числу сосков. Каждый канал содержит соединенные последовательно датчик потока молока, счетную схему и распределительную схему. При этом положительный эффект достигается за счет введения в управляющее устройство 42 счетной схемы. Последняя позволяет осуществить возврат схемы подсчета времени отсутствия молока в исходное состояние при восстановлении подачи молока. 11 ил.

fji.i

5а

Физ.З

ч

Фаг.1

Фиг. 6

Фи.в

Фиг. 9

-Q71 70

81 78 79

uJLg /t

-r-1 - -U I

w