Тренажер для формирования навыков машинного доения Советский патент 1991 года по МПК A01J7/00 G09B9/00 

Изобретение относится к обучающим устройствам, служащим для обучения машинному доению коров.

Целью изобретения является повышение качества обучения технологии машинного доения за счет учета физиологических реакций животного и внешних воздействующих факторов на оператора.

На фиг. 1 показан тренажер, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. на фиг. 3

-структурная схема тренажера.

Тренажер состоит из стола 1, искусственного вымени 2, выпрямительного блока 3, пульта 4 управления и агрегата 5 индивидуального доения. Стол 1 тренажера состоит из каркаса б и внешних объемных датчиков 7-10. Датчик 7 температуры воды, идущей на подмывание вымени, выполнен в виде трубки с рукояткой и наконечником (не показан), внутри которого размещены терморезисторы, настроенные на два температурных порога срабатывания минимальной + 40°С и максимальной + 50°С температур и встроенные в электросхему пульта управления. Опуская наконечник датчика 7 в ведро с подогретой водой, получают на пульте управления информацию о соответствии температуры воды, используемой для подмывания вымени.

Датчик 8 сдаивания первых струй представляет собой корпус с четырьмя емкостями, в дно которых вмонтировано по два контакта (не показаны), замыкающиеся при сдаивании первых струй, вследствие че - го датчик посылает сигнал о выполнении данной технологической операции.

Датчик 9 обработки сосков выполнен в виде полого цилиндра, состоящего из двух разъемных частей и отвинчивающегося колпачка, и имитирует тюбик, содержащий дезинфицирующее и смягчающее кожу вещество. Датчик 9 содержит смонтированный в верхней части цилиндра микропереключатель (не показан), срабатывающий при навинчивании - свинчивании колпачка. В исходном состоянии колпачок завинчен, при отвинчивании и последующем завинчивании колпачка датчик срабатывает, посылая сигнал о выполнении операции обработки сосков.

Датчик 10 фиксации установки доиль-ных стаканов на каркасе тренажера имеет подпружиненный крюк (не показан), который опускается при навешивании на него системы доильных стаканов и замыкает цепь микропереключателя датчика.

Металлоконструкция тренажера, имитирующая туловище животного, имеет осно- вание 11, на котором установлены: перепускной клапан 12, электромагнит 13,

якорь которого посредством штока 14 присоединен к штоку клапана 12, датчик 15 массажа искусственного вымени, датчик 16 вакуума, датчик шума, например микрофон

17, громкоговоритель 18, тройник 19 с воздуховодами 20, соединяющий датчик 15 массажа искусственного вымени с резиновыми грушами 21, установленными внутри искусственного вымени 2, шланг 22 для под0 ачи жидкости из бака 23 в перепускной клапан 12.

Тренажер также снабжен датчиком 24 подмывания и обтирания вымени, смонти- рованным в нижней части искусственного

5 вымени 2 между его рабочими сосками и выполненным в виде изолированных контактов, замыкающихся водой при подмывании вымени.

Внутри рабочих сосков размещены вер0 хний и нижний клапаны (не показаны), состоящие каждый из корпуса с отверстиями, перекрываемыми ниппельными устройствами. При надавливании на сосок, заполненный жидкостью, верхний клапан

5 закрывается, нижний открывается, пропуская струю наружу.

Внутри искусственного вымени 2 предусмотрены соединенные со схемой управления датчики верхнего 25, среднего 26 и

0 нижнего 27 уровней рабочей жидкости в вымени, состоящие из четырех латунных пластин, три из которых служат контактами, замыкающимися жидкостью с общей пластиной (не показаны).

5 Пульт 4 управления установлен на столе 1 шарнирно на вертикальной оси, что дает возможность иметь два его фиксированных положения (для левого и правого доения), и представляет на блоке индикации информа0 цию о допущенных ошибках в процессе машинного доения. Пульт 4 имеет следующие индикаторы (не показаны): Время - о задержке окончания 1-й операции; Температура вымени не нормальная - о

5 некачественном выполнении операции подмывания вымени; Неудовлетворительный массаж - о некачественном выполнении операции массажа искусственного вымени; Нарушение последовательности - о нару0 шении последовательности выполнения операций подмывания, массажа и сдаивания первых струй, или невыполнение одной из них; МД не в припуске - о некачественном выполнении подмывания и массажа

5 (или невыполнении) или несвоевременной установке доильного аппарата на вымя; Стаканы холодные -доильныестаканы перед одеванием на соски не прогреты до требуемой температуры; Просос - при допущении прососа воздуха через доильные стаканы; Передержка ДА - о передержке доильных стаканов на вымени после окончания операции машинного доения или додаивания; Шум -о наличии шума в зоне искусственного вымени.

Пульт управления имеет окно со свето- цифровым индикатором Качество массажа, окно со светоцифровым индикатором Время, тумблер Контроль и световые индикаторы (в режиме оповещения - прерывистые сигналы, в режиме сигнализации о выполнении операций - постоянные), а именно: Подготовка к машинному доению, Обтирание и подмывание вымени, Массаж вымени, Сдаивание первых струй, Машинное доение, Снятие стаканов и обработка сосков.

На лицевой панели пульта 4 управления расположены: кнопка Начало работы, тумблер Настройка ДА, тумблер Мастер массажа, индикатор Темп массажа и кнопка Сброс.

Пульт управления предназначен для организации приема и запоминания сигналов, получаемых от датчиков, для формирования программных технологических операций в соответствии с заданными параметрами и с учетом основных зоотехнических и физиологических особенностей животного, для выработки и представления световой, све- тоцифровой и звуковой сигнализаций о необходимых действиях обучаемого и допущенных им ошибках, для управления подачей жидкости в искусственное вымя в зависимости от качества выполнения работ.

Блок-схема тренажера содержит последовательно соединенные между собой блок 28 контроля -управления, программное устройство 29, блок 30 сравнения и выработки команд,блок 31 индикации.

К блоку 28 контроля - управления подключен датчик 32 машинного доения, размещенный в молочном шланге вблизи доильногаведра 33 и предназначенный для выработки сигнала о поступлении рабочей жидкости в доильное ведро 33 в процессе выполнения операции доения. Датчик 32 выполнен в виде двух Г-образных пластин, помещенных в отрезок молочного шланга доильного аппарата 5, Пластины служат контактами, замыкающимися рабочей жидкостью, пульсирующей в шланге в процессе машинного доения. К блоку 28 подключены датчик 10 фиксации установки доильных стаканов на каркасе тренажера, который вырабатывает сигнал о снятии доильных стаканов 34 с сосков искусственного вымени 2, датчик 1 б вакуума, включенный в отрезок молочного шланга доильного аппарата. Датчики верхнего 25, среднего 26

и нижнего Ti уровней рабочей жидкости в искусственном вымени 2 соответственно предназначены для ограничения подачи рабочей .идкости в искусственное вымя, для 5 обеспечения подачи очередной порции рабочей жидкости в вымя в процессе машинного доения и для сигнализации об окончании операции машинного доения и выработка сигналов на доливание рабочей 0 жидкости в вымя при выполнении операций машинного додаивания и передержке доильных стаканов после окончания машинного доения или додаивания. К Строку 28 подключены также датчик 24 подмывание и

5 об,иракия вымени 2, датчик 15 массажа искусственного вымени 2, мембраны которого изгибаются при надавливании на переднюю и заднюю станки вымени и вытесняют воздух из груш 21. соприкасающихся со

0 стенками искусственного вымени 2, датчик 7 температуры воды, идущей на подмывание искусственного вымени 2. датчик 8 сдаивания первых струй, датчик 9 обработки сосков, датчик 10 фиксации установки до5 ильных стаканов 34, и датчик 35 температуры прогрева доильных стаканов 34, Последний имеет терморезистор (не пока- зан). нагреваемый при опускании доильных стаканов 34 в емкость с водой, подогретой

0 до температуры 40-50°С.

К блоку 30 сравнения подключены микрофон 17, установленный в непосредственной близости от искусственного вымени 2 и контролирующий ujyfvj, последовательно

5 подключенные между собой счетчики 36 импульсов массажа, индикатор 37 качества массажа и счетчик 38 времени продолжительности операций машинного доения. К блоку 39 подключены также соединен0 ные с громкоговорителем 18 генератор 39 звукового сопровождения начала каждой операции машинного доения и генератор 40 имитации мычания животного при допущении грубых ошибок. Кроме того, к блоку 30

5 подключен узел 41 включения электромагнита 13, управляющего работой перепускного клапана 12 для пропускания рабочей жидкости из бака 23 в искусственное вымя 2. Тренажер работает следующим обра0 зом,

В бак 23 тренажера по делениям указателя уровня заливается требуемое количество рабочей жидкости. Подготавливают ведро воды, нагретой до 40-50°С, для под5 мывания вымени, и навешивают на крюк датчика 10 фиксации установки доильных стаканов подвесную систему доильного аппарата 5. По указанию преподавателя пульт 4 управления развертывается лицевой пэ- нелью на сторону обслуживания и нвстрзивается агрегат 5 индивидуального доения. Подготавливаются к выполнению 1-й операции Подготовка к машинному доению, для чего нажимают кнопку Начало работы. Индикатор Операция Г начинает светиться прерывистым светом до тех пор, пока не будут выполнены основные работы, относящиеся к 1-й операции. Индикатор времени начинает отсчет времени 1-й операции, Затем опускают наконечник датчика 7 температуры воды в ведро с горячей водой и включают тумблер Настройка ДА. Появляется звуковой сигнал, дающий такт настройки доильного аппарата: 80 имп/мин - для двухтактных аппаратов, или 60 имп/мин - для трехтактных. После этого выключают тумблер Настройка ДА. Индикатор Операция 1 начинает светить постоянным сзе- том. Через 30 с после нажатия кнопки Начало работы должен засветиться прерывистым светом индикатор Операция 2 и прозвучать звуковой сигнал, что означает; Приступить к выполнению операции 2, если предварительно произведен замер температуры воды в ведре и выполнена настройка доильного аппарата 5. При задержке выполнения 1-й операции более 40 с загорается красным светом индикатор Время.

Приступают к проведению 2-й операции Подмывание вымени. На этой операции необходимо горячей водой из ведра подмыть искусственное вымя 2, намочив датчик 24 подмывания и обтирания вымени, при этом индикатор Операция 2 загорается постоянным светом (приступили к выполнению 2-й операции), а счетчик 38 времени начинает отсчет, времени выполнения 2-й операции. Через 20 с загорается прерывистым светом индикатор Операция 3 и звучит звуковой сигнал, HTOI означает Приступить к выполнению операции 3 - Обтирание и массаж вымени, Для этой операции необходимо не ранее, чем через 20 с после начала подмывания обтереть насухо искусственное вымя и датчик 24 подмывания и обтирания вымени; выполнить массаж вымени, стремясь производить на стенки вымени 2 нажимы в такт с индикатором Темп массажа, при этом с первым нажатием на вымя 2 индикатор Операция 3й загорается постоянным светом, а индикатор Качество массажа показывает количество произведенных нажимов и при правильном ритме массажа на нем появляется соответствующая оценка. На 50-й секунде после начала подмывания вымени загорается прерывистым светом индикатор Операция 4 и звучит звуковой сигнал, оповещающий о возможности проведения 4-й

операции, если правильно выполнены 2-я и 3-я операции или одна из них.

Затем приступают к выполнению 4-й

операции Сдаивание первых струй, для чего необходимо - за время от 40-й до 50-й секунды снять подвесную систему доильного аппарата 5 с крюка датчика 10 и опустить их в ведро с горячей водой, приняв меры для

предотвращения засасывания воды из ведра; - через 50 с (начало активного припуска) провести сдаивание первых струй в каждую из четырех ячеек датчика 8, при этом инди-- катор Операция 4 загорается постоянным

светом, индикатор Операция 5 загорается прерывистым светом и после звучания звукового сигнала можно приступить к выполнению 5-й операции, Индикатор Нарушение последовательности загорается только при выполнении 5-й операции в тех случаях, когда нарушена последователь- ность выполнения 2-4-й операций или при невыполнении хотя бы одной из них.

При выполнении операции 5 Машинное доение не позднее, чем через 80 с с начала выполнения 2-й операции надевают прогретые доильные стаканы 34 на соски искусственного вымени 2 и начинают машинное доение, при этом индикатор Операция 5 загорается постоянным светом, а счетчик 38 времени начинает отсчет. К концу машинного доения загорается прерывистым светом индикатор начала Операции 6 и звучит звуковой сигнал, что означает

Приступить к выполнению операции 6.

При выполнении 5-й операции в системе тренажера предусмотрено: при надевании холодных стаканов 34 на соски искусственного вымени 2 загорается индикатор Стаканы холодные и звучит сигнал, имитирующий мычание коровы; при установке на вымя доильных стаканов ранее 50 с или позднее 80 с с начала выполнения 2-й операции, а также при некачественном выполнении 2-3-й операций, загорается индикатор МД не в припуске и звучит сигнал, имитирующий мычание; при допущении прососа при надевании доильных стаканов 34м спаде вакуума до определенной величины загорается индикатор Просос ; при допущении ошибок, влияющих на количество надоя (подмывание вымени водой с температурой, не соответствующей норме, некачественное выполнение массажа, нару5 шение последовательности выполнения операций подмывания, массажа и сдаивания первых струй или невыполнение одной из них), машинное доение должно прекращаться через 140-150 с, а при допущении

jrpy6b x ошибок (превышение уровня шума,

не нагреты доильные стаканы 34, несвоевременное надевание доильных стаканов) - через 50-60 с; при задержке времени начала выполнения операции 6 более 20 с после загорания индикатора Операция 6 преры- вистым светом и возникновения звукового сигнала, загорается индикатор Передвижка ДА и звучит сигнал, имитирующий мычание.

При выполнении 6-й операции Машин- ное додаивание необходимо оттянуть доильные стаканы вперед и вниз и выполнить массаж задней части вымени, сделав не менее девяти нажатий на вымя, тогда при первом нажатии на вымя счетчик 38 времени начинает отсчет времени выполнения операции машинного додаивания, а после девяти нажатий индикатор Операция 6 загорается постоянным светом, сигнализируя о выполнении операции массажа. Через 30-35 с машинного додаивания .загорается прерывистым светом индикатор Операция 7 и звучит сигнал, означающий Приступить к выполнению операции 7, затем следует спад интенсивности молокоотдачи, наблюдаемый в прозрачном шланге моло- копровода. Затем нужно снять доильные стаканы 34 с сосков искусственного вымени 2 и навесить их на крюк Датчика 10 установки доильных стаканов на каркасе тренажера. При задержке времени снятия стаканов более 20 с относительно времени загорания индикатора Операция 7 (прерывистым светом) и звучания звукового сигнала (через 50-55 с по индикатору времени) загорается индикатор Передвижка ДА и звучит сигнал, имитирующий мычание коровы.

При выполнении 7-й операции Обра- ботка сосков следует взять датчик 9 обработки сосков (имитация тюбика с дезинфицирующим и смазывающим веществом) и провести имитацию обработки сосков искусственного вымени 2, при этом индика- тор Операция 7 загорается постоянным светом, а счетчик 38 регистрации времени устанавливается в нулевое положение.

Нажатием на кнопку Сброс подготавливают схему тренажера к очередному дое- нию.

Формула изобретения Тренажер для .формирования навыков машинного доения, содержащий программное устройство, соединенное с блоком сравнения и выработки команд и блоком контроля управления, к соответствующим входам которого подключены сообщенные с искусственным выменем датчики массажа, подмывания и обтирания вымени, массажа, нижнего уровня рабочей жидкости в вымени, и кроме того, датчики сдаивания первых струй, датчик вакуума, установленный на шланге агрегата индивидуального доения, бак, сообщенный трубопроводом и перепускным клапаном с искусственным выменем, при этом шток перепускного клапана совмещен со штоком электромагнита, датчик шума, блок индикации, счетчик времени продолжительности операций машинного доения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обучения технологии машинного доения за счет учета физиологических реакций животного и внешних воздействующих факторов на оператора, он снабжен генераторами звукового сопровождения начала каждой операции машинного доения и имитации мычания животного, выходы которых подключены к громкоговорителю, последовательно подключенными между собой счетчиком импульсов массажа и индикатором качества массажа, узлом включения электромагнита, датчиком фиксации установки доильных стаканов, датчиками верхнего и среднего уровней рабочей жидкости в вымени, датчиком температуры воды, идущей на подмывание вымени, датчиком обработки сосков, причем соответствующие выходы блока сравнения и выработки команд подключены к входам счетчика времени продолжительности операций машинного доения, блока индикации, счетчиков импульсов массажа, узла включения электромагнита, генераторов звукового сопровождения начала каждой операции машинного доения и имитации мычания животного, а выходы датчиков верхнего и среднего уровней рабочей жидкости в вымени, датчиков температуры воды и обработки сосков подключены к.соответствующим входам блока контроля и управления.

фи2.1

Изобретение относится к устройствам, служащим для обучения машинному доению коров. Целью изобретения является повышение качества обучения технологии машинного доения за счет учета физиологических реакций животного и внешних возг-Ш -1 действующих факторов на оператора. Тренажер содержит искусственное вымя 2 с датчиками 25-27 верхнего, среднего и нижнего уровней рабочей жидкости, датчиком 24 подмывания и обтирания вымени и датчиком массажа вымени. К блоку контроля и управления 28 подключены эти датчики, а также микрофон 17, датчик 9 обработки сосков и датчик 8 сдаивания первых струй молока. При работе тренажера контролируется температура подмывающей воды, качество массажа, работа доильного аппарата 5 и вырабатываются информационные сигналы, которые отображаются на блоках 31 и 37 индикации. При неправильном выполнении операции включается генератор 40 имитации мычания животного. Начало каждой операции сопровождается звуковым сигналом. 3 ил. сл С сь со са ел Ю о фигз

А-А

/

м Фиг.2

а