Устройство для имитации процесса доения при испытании доильных аппаратов Советский патент 1990 года по МПК A01J7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к стендам для испытания технических средств комплексной оценки коров по основным тех нологическим признакам, проводимой в процессе доения.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности испытаний.,

На фиг.1 схематично изображено устройство для имитации процесса доения со структурной схемой испытывав-j мой системы; на фиг.2 - искусственный сосок, общий вид, разрез.

Устройство состоит из пневматической 1 и гидравлической 2 магистралей

с арматурой, имитаторов, каждый из которых содержит закрепленное на раме 3 искусственное вымя, состоящее из емкости 4 с указателем уровня 5 и крышки 6 с вентилями 7 и 8 для подвода и слива заменителя молока и четырех искусственных сосков 9, вентилей 10 подвода вакуума к ведрам 11 доильных аппаратов, емкости 12 для слива заменителя молока. Каждый искусственный сосок 9 состоит из штуцера 13, вваренного в днище емкости 4, дроссельной шайбы 14 с калиброван- ным отверстием 15 и фильтром 16, эластичного корпуса 17 с центральным каналом 18, наконечника 19, выполненного из несмачиваемого заменителем молока материала, например фторопласта с капиллярными каналами 20, диаметр которых не превышает 0,3 мм. Наружная поверхность 21 наконечника 19 выполнена конической с углом при вершине менее 120, а его капиллярные ка- налы - параллельными оси этой конической поверхности.

Для набора номера животного предусмотрен пульт 22. Доильные стаканы 23 сообщены с коллектором 24 доиль- ного аппарата и с поплавково-пневма- тическим датчиком 25, установленным на доильных ведрах 11. Датчики 25 связаны с устройством 26 сопряжения и с электронно-вычислительной маши- ной 27, имеющей алфавитно-цифровое питающее устройство 28.

Устройство работает следующим образом.

На каждом рабочем месте с помощью дроссельных шайб 14 устанавливают свое соотношение расходов. Диаметры калиброванных отверстий 15 дроссельных шайб принимают значения в диапа

0

5

0 5 о .

д$ CQ

5

55

зоне от 1 до 3 мм, исходя из следующих соображений. Испытания системы требуется проводить в наиболее напряженном режиме функционирования. Таким является режим, обеспечивающий интенсивный поток заменителя молока от каждого искусственного вымени, верхний предел которого составляет 6 л/мин или 1,5 л/мин от каждой четверти вымени. В то же время среднестатистическая скорость молокоотдачк животного составляет 1 л/мин или 0,25 л/мин от каждой четверти. Требуемый напряженный режим достигается, если диаметры калиброванных отверстий дроссельных шайб 14 обеспечат расход от среднестатистического до предельно-возможного, что соответствует при соотношении тактов двухтактного доильного аппарата 0,7:0,3 диаметрам отверстий шайб от 1 до 3 мм. Кроме того, необходимо, чтобы у каждого искусственного вымени отношение суммарной площади калиброванных отверстий дроссельных шайб двух передних сосков, имитирующих работу передних сосков вымени животного, к суммарной площади калиброванных отверстий шайб всех четырех сосков составляло от 0,3 до 0,6.

Указанное соотношение имитирует при испытаниях один из важнейших показателей физиологических свойств вымени коров - индекс вымени, по которому ведется селекция дойных коров, а также оценка физиологического состояния животных при сравнении каждого последующего контрольного доения с предыдущим. Его постоянство в заданных пределах может характеризовать (в числе прочих показателей) пригодность испытываемой системы для инструментальной оценки физиологического состояния коров.

Идеальный индекс вымени составляет 50%, а среднее его значение 45%. Просуммировав это среднее значение с наиболее часто встречающимися отклонениями, составляющими +15%, получим диапазон от 30 до 60%. Таким образом, искусственное вымя каждого рабочего места обладает своим постоянным индексом. При необходимости он может быть изменен заменой дроссельных шайб 14.

Б процессе подготовки устройства к работе емкости 4 заполняются заменителем молока, для чего открывают

вентили 7, соединяя гидравлическую магистраль 2 с емкостями 4. После заполнения емкостей 4 на каждом имитаторе до определенного уровня по указателю 5 вентили 7 закрывают. Одновременно с заполнением емкостей 4 заменитель молока по штуцерам 13 через фильтры 16 и калиброванные отверстия 15 дроссельных шайб 14 по центральным каналам 18 сосков подходит к капиллярным каналам 20 наконечников 19 Дальнейшее передвижение жидкости останавливается за счет сил поверхностного натяжения заменителя молока на внутренней поверхности наконечника 19. Таким образом, поток оказывается перекрытым.

Вентили 10 пневматической магистрали 1 соединяют резиновыми шлангами с ведрами 11 доильных аппаратов испытываемой системы. При сообщении с помощью вентилей 10 ведер 11 доильных аппаратов с пневматической магистралью 1 создается разрежение в ведрах 11.

На пульте 22 ручного ввода номера животного испытываемой системы производят набор номера животного. Затем доильные стаканы 23 испытываемой системы надевают на искусственные соски 9. При этом жидкость под действием перепада давления, преодолевая поверхностное натяжение и сопротивление капиллярных каналов 20, начинает поступать в подсосковое пространство доильных стаканов 23. Затем жидкость попадает в коллектор 24 доильного аппарата и в датчик 25 почетвертных удоев, которым производят ее учет, и собирается в ведре 11. Б процессе имитации доения сигналы от поплавково-пневматических датчиков 25, установленных на доильных ведрах 11, поступают на устройство 26 сопряжения с объектом, далее суммируются электронно-вычислительной машиной 27 системы и в виде распечатки выдаются алфавитно- цифровым печатающим устройством 28. Распечатка, кроме номера коровы, времени доения и удоев по четвертям, включает индекс вымени, вычисленный электронно-вычислительной машиной.

Заключение о нормальном функционировании системы делают на основани сопоставления вычисленного индекса вымени и индекса, полученного в процессе аттестации на каждом имитаторе

0

5

0

5

Таким образом, процесс испытания сис- темы в целом сводится к своеобразному тестированию. В процессе опорожнения емкостей 4 атмосферный воздух поступает через отверстие в крышке 6. Испытания на каждом имитаторе могут проводиться до полного или при необходимости до частичного опорожнения емкостей 4. При полном опорожнении емкости 4 клапана коллектора производят автоматическое отключение вакуума и доильные стаканы 23 отделяются и фиксируются уловителями (на фиг.1 не показаны).

При час гичном опорожнении оператор вручную отключает вакуум от доильных стаканов 23 с помощью клапанов коллектора 24. Доильные стаканы 23 снимаются с сосков и фиксируются уловителями.

Поток заменителя молока через наконечник 19 прекращается за счет наличия следующих конструктивных признаков: капиллярных каналов, несмачиваемости материала наконечника 19 соска 9 заменителем молока, наружной конической поверхности 21 наконечника 19, параллельности капиллярных каналов 20 оси наружной конической поверхности 21 наконечника 19. При выполнении нижней поверхности наконечника 19 в виде конуса капли стекают, прерывая поток. Этот эффект начинает проявляться при угле при вершине конуса 120° и усиливается по мере его уменьшения.

Кроме того, на процесс прерывания потока оказывает влияние угол между конической поверхностью наконечника 19 и капиллярными каналами 20. Если капиллярные каналы 20 подходят по нормали к конической поверхности 21, прерывания потока не про- 5 исходит. По мере приближения направления капиллярных каналов к направлению оси конуса происходит усиление способности этих каналов к прерыванию потока за счет увеличения кривизны в районе нижней точки на кромке, образованной пересечением капиллярного канала 20 и конической поверхности 21.

После окончания испытаний заменитель молока из доильных ведер 11 сливается в емкость 12. Для повторного использования заменителя молока необходимо закрыть отверстие в крышке 6,к вентилю 7 подать разрежение от

0

5

0

0

5

21

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Целью изобретения является снижение трудоемкости и повышение точности испытаний. Устройство содержит закрепленные на раме 3 имитаторы доения, выполненные в виде искусственного вымени, имеющего емкость 4 для заменителя молока с искусственными сосками 9. Каждый сосок имеет дроссельную шайбу с калиброванным отверстием, причем отношение суммарной площади отверстий шайб передних сосков вымени к суммарной площади отверстий шайб всех сосков составляет 0,3-0,6. Соски сообщаются посредством доильных стаканов 23 с коллектором 24 и с датчиком 25, установленным на доильном ведре 11 аппарата. В процессе испытаний указанное соотношение имитирует один из показателей физиологических свойств вымени коров - индекс вымени. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

Составитель Ф.Гришанин Редактор М.Недолуженко Техред М.Ходанич Корректор Н.Ревская

Заказ 670

Тираж 395

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное