Устройство для определения индекса продуктивности и нормы корма животных Советский патент 1992 года по МПК A01J7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам автоматизации отбора высокопродуктивных животных.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение эксплуатации устройства.

На фиг. 1 показано устройство, разрез в вертикальной плоскости в рабочем положении, общий вид; на фиг. 2 - блок-схема подключения программного блока 4 блока идентификации корма к микропроцессору вычислительного блока; на фиг. 3 - блок-схема узлов вычислительного блока со схемой сопряжения герконов программного блока и блока идентификации; на фиг. 4 - Г-образ- ная молокоотборная трубка, сечение.

Устройство для определения индекса продуктивности и нормы корма животным состоит из доильного аппарата, состоящего из цилиндрической емкости в виде до- ильного ведра 1, крышки 2 с доильными стаканами 3 и пульсатором 4, шланга 5 подсоединения доильного аппарата к вакуумной линии б и патрубка 7 отсоса молока из доильного ведра 1 с мол око про вод 8 с по- лым наконечником 9, помещенным в доильное ведро до соприкосновения с дном концом, имеющим срез в 45° к своей оси, для лучшей эвакуации молока без образования пульсационных пробок. На жестком патрубке 7, установленном вертикально в его рассечке, установлен пробоотборник 10 порций молока для их дальнейшего анализа, включающий приемную полую Г-об- разную молокоотборную трубку 11, установленную перпендикулярно к патрубку 7 с возможностью вращения вокруг своей оси и имеющую на конце срез в 45° к своей оси, обращенный к направлению потока молока при его отсосе из ведра 1. Для отвода воздуха из пробоотборника в процессе заполнения молоком емкости 10 служит жесткая полая S-образцая молокоотборная трубка 12, установленная в рассечке патрубка 7, неподвижным выходным концом отверстия обращенного в сторону, противоположную направлению потока молока при его отсосе. Для отсоса молоха из ведра 1 и подачи его в транспортирующий молокопро- вод 8 служит кран 13, который при доении закрыт. Для определения индекса продуктивности и нормы корма служит блок 14 идентификации с герконами, взаимодействующий с поплавком 15 с размещенным на нем магнитом 16, поле которого воздейст- вует на герконы I7, установленные во внутренней полости вертикально расположенной в ведре 1 трубки из немагнитного материала. Герконы 17 установлены с определенным шагом по высоте, соответствующим номеру индекса продуктивности или нормы кормления, например с интервалом пропорций, указанных в таблице. Блок 1 идентификации посредством шины 18 подсоединен к вычислительному блоку с цифровым индикатором 20 отсчета нормы корма или индекса продуктивности. Блок 19 крепится к доильному ведру 1 при помощи кронштейна 21. Трубка отсоса молока 9 может иметь гибкий наконечник благодаря наличию эластичного соединения 22 -трубки. Для обеспечения надежности съема показаний уровня молока в ведре 1 при доении беспокойных животных служит присосок 23 из эластичного материала закрепленный на днище ведра 1 и выполненный в виде сферической полости с острой кромкой, обращенной к плоскости крепления - к полу. Для автоматического введения программы работы вычислительного устройства служит программирующий блок 24, выполненный в виде набора магнитоуправляемых элементов, подключенных к шине 18 и блоку 19 и размещенных в полости трубки блока 14 идентификации в общем с ним корпусе, но в нижней его части. Так же, как и блок 14 идентификации, блок 24 срабатывает при перемещении поплавка 15 по мере заполнения доильного ведра 1 молоком при машинном доении животных. Шины 25 и 26 и переключатель 27 входят в состав вычислительного блока 19 на основе микропроцессора 28.

Переключение микропрограмм происходит через блок 29 регистров, подсоединенный к микропроцессору 28. Автоматизация подключения магистралей микропрограмм микропроцессора 28 осуществляется с помощью тактового генератора 30 частоты.

Для регистрации времени доения служит сигнализатор конечной стадии доения в виде блока 31 таймера с индикатором.

Блок 32 напряжения в виде шинного разъема и магистрали 33 пульта управления блока 19 служит для подключения блока 19 к шине 18 и пульта управления блока 19 к микропроцессору 28.

Блок 19 состоит из структурно-функционально взаимосвязанных между собой блоков: управления 34, памяти 35, вычислений 36 и регистрации 37. Клавиатура 38 пульта управления блока 19 состоит из матричного поля цифровой и специальной аббревиатуры, характерной для работы устройства в режиме доения и определения индексов продуктивности и нормы корма. В частности, содержит цифровые клавиши от О до 9, клавиши: десятичной запятой, арифметических операций, выполнения операций, сброса показаний и коррекции, включения секундомера и его остановки, подачи звуковой сигнализации и ее отключения, измерения промежуточного временного интервала и возврата к текущему времени измерения продолжительности доения и служебные переключатели программ.

В качестве элементной базы микропроцессора могут служить интегральные микросхемы типа КБ 145 ВВЗ-2 и К 757 ИП1-2. На дне доильного ведра 1 выполнено к углублениям 39, в котором расположены гер- коны 40-42.

Устройство работает следующим образом.

В режиме доения и определения индекса продуктивности доильный аппарат устанавливают в зоне доения животного на пол С помощью присоса 23, подсоединяют к магистралям вакуума и транспортирующего молокопровода б и 8 посредством шлангов 5 и 7. Кран 13 при этом закрыт. На пульте управления блока 19 устанавливают заданное время подачи звуковой сигнализации, например 4 мин 30 сек, для контроля окончания доения и перехода на режим додаивания. Так как оператор обслуживает одновременно несколько доильных аппаратов и животных и не в состоянии проконтролировать начало конечной фазы машинного доения, то наличие сигнализации позволяет осуществлять рациональные переходы оператора от одного животного к другому и вовремя снять доильный аппарат с сосков, предотвращая сухое доение и связанные с ним заболевания вымени животных. После введения программы работы таймера 31 и включения питания блока 14 (элементов СЦ- 32 или от автономного источника питания с преобразованием от сети переменного тока) на вымя животного надевается доильные стаканы 3 и устройство готово к работе в автоматическом режиме. При этом первые порции молока от доящегося животного попадают в углубление 39 на дне ведра 1 объемом 150-200 гл, где расположены герконы 40-42 блока 24, служащие для автопрограммирования. Цикл автопрограммирования состоит из следующих операций. Поплавок 15 с магнитом 16 по мере заполнения углубления 39 поднимается вверх и магнитным полем замыкает контакты клавиатуры 38 пульта управления Сброс,.сблокированные с герконом 40 блока 24. Происходит обнуление регистра 20 индикации. Поднимаясь, поплавок 15 достигает уровня герко- на 41, сблокированного с контактами клавиатуры 38 цифры 1. Микропроцессор 28 опознает состояние контактов матрицы 1 и в регистре 20 индикации появляется

цифра 1. Аналогично происходит ввод программ арифметической операции +, соответствующей уровню геркона 42. На этом операции автопрограммирования блока 19 заканчиваются и устройство по мере заполнения ведра 1 молоком достигает участка расположения блока 14. Блок 14 идентификации сблокирован с контактами клавиатуры 38 Вычислить и представляет

собой группу параллельно подсоединённых между собой герконов 17 по числу групп идентификации (групп продуктивности животных). Расстояние между герконами 17 по высоте их расположения соответствует интервалам норм продуктивности, например, согласно таблице.

При этом точного определения удоя не требуется, а определяется лишь срответствие этого надоя определенной группе в интервале нормирования кормления по уровню продуктивности. Количество таких групп обычно не превышает 4-7, поэтому достаточно 4-7 герконов 17. Это не только

упрощает устройство, но не устраняет необходимость дополнительной обработки информации об индивидуальных удоях, пересчета нормы корма и т.д. Таким образом, по мере наполнения доильного ведра

на индикаторе 20 высвечивается лишь одна из цифр от 1 до 7 в зависимости от дифференцирования групп кормления. По сигналу таймера 3 оператор производит додаивание, снятие доильных стаканов 3 и записывает в журналы регистрации индекс разового надоя, например 4, а также общее время доения по индикатору на блок 31. Для опорожнения доильного ведра 1 открывают кран 13 и сообщают полость доильного.

ведра 1 с вакуумированным молокопрово- дом 8. При этом происходит отсос молока по вертикальным патрубкам 9 и 7 и происходит отбор проб для анализа молока через трубку 11 пробоотборника 10. Некоторая

часть молока, например 1%, отводится в пробоотборник 10с резиновой крышкой и трубками 12 и 11. Доля (в %) от общего количества молока, прошедшего через пробоотборник 10, регулируется путем поворота трубки 11 относительно своей оси,благодаря чему 45-градусное сечение конца трубки 11 по отношению к потоку молока принимает большую или меньшую площадь (овал сечения становится уже или

шире). При этом достигается большая точность отбора проб, так как отбор происходит не в пульсирующем (как обычно на УЗМ-1), а в непрерывном потоке молока. По мере опорожнения ведра 1 поплавок 15 опускается и происходит автоматический сброс показаний индикаторов 20 и блока 31. В пробоотборник 10 вставляется новая мерная емкость для следующего животного и процесс доения и определения индекса повторяется в прежнем порядке. Общий индекс продуктивности по двум или трем дойкам определяется как ближайшее среднее от индексов каждой дойки. Например, утром индекс был равен 3, днем 4, а вечером 2, тогда + 4 + 2/3 3. Если получается дробное число, то округление производят в зависимости от периода лактации: на восходящей части округляют в большую сторону, а на нисходящей части кривой лактации - в меньшую. При вычисле- ниях можно использовать вычислитель самого устройства, но в ручном режиме работы с клавиатурой. Для удобства контроля количества расходуемого корма устройство предусматривает возможность прямого пересчета индекса в соответствующий удой или в норму корма, выраженный непосредственно в весовых единицах. Для этого необходимо вручную перепрограммировать блок 19 с вводом цены деления (дозы), например в О,,Г,О,О (кг), что соответствует одному импульсу от геркона 17 идентификатора, равному 100 г концентрированного корма. Результат суммирования отдельных импульсов по мере наполнения доильного ведра 1 отражается на индикаторе 20. Аналогично определяют удой в киллограммах или в литрах. При этом блок 14 предварительно тарируют в репер- ных точках расположения герконов 17 по высоте и цену деления массы молока вводят в память 19 блока. Например , цена деления после тарировки на весах составила 0,9785 кг, тогда это число набирается на клавиатуре пульта 38 и вводится операция +. Ана- логичное ручное перепрограммирование можно осуществить путем перестановки герконов 17 в блоках 14 и 24 в соответствующем ручному нажатию клавиатуры пульта порядке (с учетом вертикального подъема поплавка при доении).

Формула изобретения 1. Устройство для определения индекса продуктивности и нормы корма животных, содержащее цилиндрическую емкость с крышкой, сообщенную с доильным аппаратом, а также посредством патрубка отсоса молока - с молокопроводом, при этом внутри цилиндрической емкости расположен по- плавок с магнитом, а по высоте емкости

установлены герконы блока идентификации с возможностью их взаимодействия с магнитом, причем выходы герконов подключены к соответствующим клеммам клавишного пункта управления вычислительного блока, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения эксплуатации, оно снабжено программирующим блоком, выполненным в виде трех герконов, установленных по вертикали друг над другом с возможностью поочередного взаимодействия с магнитом, причем нижний геркон программирующего блока сообщен со входом Сброс вычислительного блока, средний - с контактами цифровой клавиши пульта управления, верхний - с контактами клавиши операции Сложение, при этом герконы блока идентификации расположены выше третьего геркона программирующего блока.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что вычислительный блок выполнен в виде микрокалькулятора.

3.Устройство по п. 1,отличающеес я тем, что основание цилиндрической емкости снабжено эластичным присоском,

4.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что дно цилиндрической емкости выполнено с углублением в центральной части, в котором размещен программирующий блок, причем геометрические размеры углубления превышают геометрические размеры поплавка.

5.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что оно снабжено сигнализатором конечной стадии доения с цифровым индикатором, причем сигнализатор конечной стадии доения связан соответствующими клеммами вычислительного блока.

6.Устройство поп. 1,отличающеес я тем, что оно снабжено сообщенным с патрубком отсоса молока посредством Г- и S-образных молокоотборных трубок пробоотборником, причем Г-образная молокоот- борная трубка установлена с возможностью осевого вращения, при этом концевое сечение Г-образной молокоотборной трубки расположено на оси патрубка отсоса молока под углом в 45° к своей оси и оси патрубка отсоса молока навстречу потоку молока из цилиндрической емкости в молокопровод, а S-образная молокоотборная трубка жестко сообщена патрубком отсоса молока и выходным концом и направлена в сторону направления перемещения потока молока в молокопровод.

Фиг.2.

Раг.З

Изобретение относится v. сельскому хозяйству, а именно к средствам автоматизации отбора высокопродуктивных животных. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение эксплуатации устройства. Устройство определения индекса продуктивности и нормы корма животных содержит доильное ведро 1, связанное с доильными стаканами 3 и молокопроводом 8. Внутри доильного ведра 1 в углублении 39 установлен программирующий блок 24, над которым разме/8 -Е щен блок 14 идентификации, причем оба выполнены на герконах40,41,42 и 17, которые подключены к соответствующим контактам клавиатуры пульта управления вычислительного блока 19, Поплавок 15 с магнитом 16 установлен с возможностью поочередного взаимодействия с герконами 40,41, 42 и 17. В процессе доения доильное ведро 1 начинает заполняться молоком. Поплавок 15 всплывает и магнит 16 взаимодействует сначала последовательно с герконами 40-42, которые сбрасывают вычислительный блок 19 в исходное состояние, набирают цифру 1 и переводят вычислительный блок 19 в режим сложения, а потом магнит 16 взаимодействует с герконами 17, которые замыкают контакты цифровых клавиш пульта управления вычислительного блока 19. На последнем отображается количество выдоенного молока. После доения на вычислительном блоке 19 рассчитывают средний индекс продуктивности и норму корма, которую необходимо выдать животному. 5 з.п. ф-лы, 4 ил„ 1 табл. го о о 33 42 W ЛГ Фаг.1