Манипулятор доильной установки Советский патент 1992 года по МПК A01J7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к манипуляторам доильных установок.

Цель изобретения -оптимизация режима доения.

На фиг, 1 изображен общий вид манипулятора доильной установки; на фиг. 2 - общий вид механизма додаивания; на фиг. 3 - общий вид датчика наличия молока в стартовом положении; на фиг. 4 - общий вид датч 1ка наличия молока в режиме додаивания; на фиг. 5 - общий вид механизма додаивания в режиме машинного додаивания; на фиг, 6 - общий вид датчика наличия молока при окончании доения

Манипулятор доильной установки (фиг. 1) состоит из несущей части 1 и блока 2 управления. Несущая часть 1 включает в себя: пневмоцилиндр 3 со штоком 4, ручкой 5 управления, держатель 6 доильных стаканов 7 с механизмом 8 додаивания, ловушку 9, поворотный рычаг 10 и пневмоцилиндр 11 вывода манипулятора.

Механизм 8 додаивания для каждого доильного стакана 7 (фиг,2) включает сильфон 12, который с одной стороны жестко закреплен на доильном стакане 7, а к свободному концу прикреплена опорная шайба 13, которая посредством четырех тяг 14 связана с упором 15. Каждый доильный стакан 7 имеет коллектор 16, который снабжен калиброванным отверстием 17. Каждый коллектор 16 прикреплен к скобе 18, которая шарнирно соединена с хвостовиком 19.

Блок 2 управления (фиг.1) состоит из четырех датчиков 20, 21, 22, 23 наличия молока, каждый из которых соединен молочным шлангом 24 со своим коллектором 16 и далее с доильным стаканом 7. Каждый датчик 20,21,22,23 наличия молока-соединен молочными шлангами 25 и 26 с молочным шлангом 27 манипулятора, который соединен с молокопроводом 28. На молочном шланге 27 манипулятора находится механический зажим 29

В корпусе датчиков 20-23 наличия молока установлены поплавки 30 с иглами 31, которые выполнены с переменным по длине сечением Корпус каждого датчика 20-23 наличия молока имеет калиброванное отверстие32,перегородку33, молокоподводящий 34 и молоковыводящий 35 патрубки. Каждый поплавок 30 соединен с плунжером 36. Корпус плунжера 37 (фиг.З)

имеет четыре камеры: камеру 38 атмосферного давления, камеру 39 постоянного вакуума, камеру 40 атмосферного давления, камеру 41 управляющего вакуума.

Камера 39 постоянного вакуума первого

датчика 20 (фиг.1) соединена вакуум-шлангами 42 и 43 с вакуум-проводом 44 и вакуум- шлангом 45 с камерой 39 постоянного вакуума последующего датчика 21, которая соединена вакуум-шлангом 46 с камерой 39

постоянного вакуума датчика 22 и далее посредством вакуум-шланга 47 с камерой 39 постоянного вакуума последнего датчика 23.

Камера 41 управляющего вакуума первого датчика 20 соединена вакуум-шлангами 48 и 43 с вакуум-шлангами 48 и 43 с вакуум-проводом 44, Камера 41 управляющего вакуума последующего датчика 21 соединена вакуум-шлангом 49 с патрубком 50

датчика 20. Камера 41 управляющего вакуума датчика 22 соединена вакуум-шлангом 51 с патрубком 50 датчика 21. Камера 41 управляющего вакуума последнего датчика 23 соединена вакуум-шлангом 52 с патрубком 50

датчика 22. Патрубок 50 последнего датчика 23 соединен вакуум-шлангом 53 с пневмоусилителем 54. Патрубок 55 каждого датчика 20-23 наличия молока соединен вакуум- шлангом 56 с механизмом 8 додаиваяия

каждого доильного стакана 7, Пневмоусили- тель 54 соединен: вакуум-шлангом 43 с вакуум-проводом 44; вакууум-шлангом 57 с пневмозажимом 58; вакуум-шлангом 59 с пневмоцилиндром 3; вакуум-шлангами 59 и

60 с пневмоцилиндром 11 вывода манипулятора.

Пульсатор 61 соединен с вакуум-проводом 62 и вакуум-шлангом 63 с распределителем 64 переменного вакуума, а затем посредством вакуум-шлангов 65 с межстенными камерами доильных стаканов 7. В верхней части корпуса датчиков 20 23 наличия молока установлена стартовая скоба 66. Плунжер 36 (фиг.З) снабжен коротким каналом 67 и длинным каналом 68 Короткий канал 67 соединен с патрубком 50, а длинный канал 68 - с патрубком 55.

Перегородка 33 делит корпус каждого датчика 20-23 наличия молока на камеры 69 и 70, Последний снабжен клапаном 71 с каналами 72.

Манипулятор работает следующим образом.

После подготовки вымени к доению оператор устанавливает датчики 20-23 наличия молока (фиг.1) в стартовое положение поднятием плунжеров 36 и фиксацией их стартовыми скобами 66 Затем открывает механический зажим 29 и подводит доильные стаканы 7 под вымя животного Удерживая одной рукой ручку 5 и нажимая ее вниз, при поднимает доильные стаканы 7, а другой рукой надевает их, на вымя животного Вакуум из молокопровода 28 по молочному шлангу 27 манипулятора, по шлангам 25 и 26 через датчики 20,21,22 23 наличия молока по шлангам 24 через коллекторы 16 поступает в подсосковые камеры доильных стаканов 7. Вакуум из вакуум-провода 62 через пульсатор 61 по вакуум-шлангу 63 поступает в распределитель 64 переменного вакуума и далее по вакуум-шлангам 65- в межстенные камеры доильных стаканов 7. При стартовом положении датчиков 20-23 наличия молока их плунжера 36 находятся в верхнем положении Механизм 8 додаивания каждого доильного стакана 7 соединен с атмосферой по вакуум-шлангу 56, патрубку 55 (фиг.З), длинному каналу 68 плунжера 36 с атмосферной камерой 40

Также соединяется с атмосферой (фиг 1) пневмоцилиндр3,пневмоцилиндр 11 вывода манипулятора и пневматический зажим 58 Воздух (фиг 3) пи короткому каналу 67 плунжера 36 через патрубок 50 последнего датчика 23 наличия молока (фиг.1) по вакуум-шлангу 53 поступает к пневмоусилителю 54, а далее по вакуум-шлангу 57 к пневматическому зажиму 58 и по вакуум-шлангам 59 и 60 в пневмоцилиндр 3 и пневмоцилиндр 11 вывода манипулятора

Молоко, поступающее в начале доения, выводится в молокопровод 28 через калиброванное отверстие 32 по шлангам 26 и 27. С увеличением интенсивности молокоотда- чи молоко не успевает проходить через калиброванное отверстие 32 датчиков 20,21,22,23 наличия молока и их камеры 70

заполняются молоком, что обеспечивает некоторый подъем поплавков 30. При этом

стартовая скоба 66 освобождается от упора в головку 73 плунжера 36 и под действием силы тяжести занимает нижнее положение, и датчик наличия молока начинает контролировать режим работы.

0 Большая часть молока через выходной патрубок 35 и шланг 25 поступает в молочный шланг 27 манипулятора, а небольшая часть молока вытекает через калиброванное отверстие 32, в котором находится нижняя

5 часть иглы 31. Вертикальные колебания поплавка 30 вместе с иглой 31 обеспечивают очистку калиброванного отверстия 32 от засорения. В каждой четверти вымени процесс молокоотдачи проходит по разному (по

0 времени и количеству молока), так же работают датчики 20-23 наличия молока соответствующих четвертей вымени. При снижении интенсивности молокоотдачи выход молока через патрубок 35 прекращается и оно вы

5 тесняется только через калиброванное отверстие 32 Снижение интенсивности молокоотдачи вызывает опускание поплавка 30 с иглой 31 в калиброванное отверстие 32 При снижении интенсивности молоковы0 деления доли вымени (до 120 г/мин) отверстие длинного канала 68 (фиг 4) плунжера 36 соединится с камерой 39 постоянного вакуума и вакуум из вакуум-провода 44 по вакуум-шлангам 43 и 42 через камеру 39

5 постоянного вакуума датчика 20 наличия молока по длинному каналу 68. через патрубок 55, по вакуум-шлангу 56 поступает в механизм 8 додаивания доильного стакана 7.

0 Так как основание сильфона 12 (фиг.5) жестко закреплено на доильном стакане 7, а свободный конец с опорной шайбой 13 посредством четырех тяг 14 связан жестко с упором 15, который соприкасается с около5 сосковым пространством четверти вымени, то вследствие сжатия сильфона 12 доильный стакан 7 перемещается вниз относительно упора 15, т.е. происходит процесс додаивания.

0 Каждая камера 39 постоянного вакуума датчиков 20-23 наличия молока постоянно соединена с вакуум-проводом 44. Вакуум из вакуум-провода 44 (фиг.1) по вакуум-шлангам 43 и 42 через камеру 39 постоянного

5 вакуума первого датчика 20 наличия молока по вакуум-шлангу 45 поступает в камеру 39 постоянного вакуума последующего датчика 21 наличия молока, затем по вакуум- шлангу 46 в камеру 39 постоянного вакуума датчика 22 наличия молока и по вакуумшлангу 47 в камеру 39 постоянного вакуума последнего датчика 23 наличия молока, Так что не зависимо от положения плунжера 36 остальных датчиков в камере постоянного вакуума 39 каждого датчика будет вакуум.

Если после включения в работу механизма 8 додаивания интенсивность молоко- выделения возрастет, то поплавок 30 поднимается вверх и отверстие длинного канала 68 (фиг.З) выходит из камеры 39 постоянного вакуума и датчик наличия молока снимает разряжение с механизма 8 додаивания.

Утолщенный участок иглы 31 выходит из калиброванного отверстия 32, увеличивая его пропускную способность. При дальнейшем снижении интенсивности молоковыде- ления (до 120 г/мин) вновь поступает разряжение в механизм 8 додаивания.

С дальнейшим уменьшением молокоот- дачи происходит дальнейшее опускание поплавка 30 с плунжером 36. При уменьшении интенсивности молоковыделения (до 50 r/Mi н, что обеспечивается выходным переменным сечением калиброванного отверстия 32), поплавок 30 занимает нижнее положение (фиг.6), клапан 71 перекрывает отверстие в перегородке 33 и обеспечивает соединение камеры 69 с камерой 70 датчика наличия молока только посредством каналов 72 клапана 71, Вакуум, поступив в каме- -ру 70 по каналам 72 клапана 71, по шлангу 24 (фиг.2) поступает в коллектор 16V где за счет поступления через калиброванное отверстие 17 потока воздуха устанавливается заданный вакуум (до 250 мл рт.ст.), что способствует удержанию доильного стакана 7 на четверти вымени.

Одновременно отверстие длинного канала 68 (фиг.6) соединяется с атмосферной камерой 38 и воздух по длинному каналу 68 через патрубок 55 по вакуум-шлангу 56 поступит в механизм 8 додаивания доильного стакана 7. При нижнем положении поплавка 30 отверстие короткого канала 67 плунжера 36 соединится с управляющей камерой 41,

Вакуум из вакуум-провода 44 (фиг. 1) по вакуум-шлангам 43 и 48 поступает вуправ- ляемую камеру 41 первого датчика 20 наличия молока. Управляющие камеры 41 датчиков 20-23 наличия молока соединены так, что вакуум поступит из патрубка 50 последнего датчика 23 наличия молока только при окончании доения всех долей вымени, т.е. плунжеры 36 датчиков 20,21,22,23 наличия молока займут нижнее положение (фиг.6), независимо от очередности их опускания.

Вакуум из управляющей камеры 41 первого датчика 20 наличия молока по короткому каналу 67 плунжера 36 поступает к патрубку 50, а от него по вакуум-шлангу 49

(фиг.1) - в управляющую камеру 41 последующего датчика 21 наличия молока, затем из нее по короткому каналу 67 плунжера 36 по вакуум-шлангу 51 поступит в управляющую камеру 41 датчика 22 наличия молока, затем

0 из нее по короткому каналу 67 плунжера 36 по вакуум-шлангу 52 - в управляющую камеру 41 последнего датчика 23 наличия молока и по короткому каналу 67 плунжера 36 - к патрубку 50.

5 Как только в последней доли вымени интенсивность молокоотдачи снизится до 50 г/мин, вакуум из патрубка 50 датчика 23 наличия молока поступит по вакуум-шлангу 53 к пневмоусилителю 54, который срабаты0 вает и вакуум из вакуум-провода 44 по вакуум-шлангу 43 через пульсоусилитель 54 одновременно поступает:

- по вакуум-шлангу 57 к пневмозажиму 58, который срабатывает и перекрывает мо5 лочный шланг 27 манипулятора, в результате чего давление в подсосковых камерах доильных стаканов 7 приблизится к атмосферному и доильные стаканы 7 упадут с сосков в ловушку 9;

0- по пневмошлангам 59 и 60 в пневмоцилиндр 11 вывода манипулятора и выводят манипулятор из-под кйровы;

-по вакуум-шлангу 59 в пневмоцилиндр 3, вследствие чего пневмоцилиндр 3 при5 поднимает шток 4 с доильными стаканами 7, тем самым исключая повреждение доильных стаканов 7.

Оператор закрывает механический зажим 29 и устанавливает поплавки 30 в стар0 товое положение. Манипулятор готов для выдаивания следующего животного. Формула изобретения 1, Манипулятор доильной установки, содержащий блок управления, включающий

5 датчики наличия молока с корпусами и управляющими камерами, пневмоусилитель, молокопроводы и вакуум-проводы, вакуумные и молочные шланги, механический зажим, и несущую часть, включающую

0 держатель с доильными стаканами, пневмо- цилиндры вывода манипулятора, пульсатор и механизм додаивания, отличающийся тем, что, с целью оптимизации режима доения, управляющая камера датчика нали5 чия молока снабжена перегородкой, в центральном отверстии которой установлено седло клапана, делящей управляющую камеру на нижнюю и верхнюю части, причем в верхней части управляющей камеры установлен молокоподводящий патрубок, а нижняя часть упомянутой камеры снабжена выводным патрубком и патрубком с калиброванным отверстием, при этом в полости нижней части управляющей камеры размещен поплавок с плунжером, который расположен в корпусе, и иглой переменного сечения, размещенной в калиброванном отверстии, кроме того, в плунжере выполнены каналы, а в корпусе-две камеры атмосферного давления и камеры постоянного и управляющего вакуума, на свободном конце плунжера установлена головка с патрубками, которые совмещены соответственно с каналами плунжера, а на его нижнем конце, расположенном в полости верхней части управляющей камеры, закреплен клапан с каналами, который установлен с возможностью взаимодействия с седлом клапана, при этом на корпусе датчика наличия молока шарнирно с возможностью взаимодействия с головкой плунжера закреплена стартовая скоба, а камеры постоянного вакуума датчиков наличия молока соединены между собой и с вакуум-проводом, причем камеры управляющего вакуума датчиков наличия молока соединены соответственно первого датчика - с вакуум-проводом, второго - с патрубком

и первым каналом первого, третьего - с патрубком и первым каналом второго, четвертого - с патрубком и первым каналом третьего, а патрубок четвертого связан посредством пневмоусилителя с вакуум-проводом, и пневмоцилиндром вывода манипулятора, а патрубки вторых каналов плунжеров связаны с соответствующими механизмами додаивания, которые выполнены в виде сильфона, торец которого жестко соединен с корпусом доильного стакана, а другой торец посредством установленной на нем опорной шайбы и четырех тяг связан с кольцевым упором, причем подсосковые

камеры доильных стаканов подключены к молокоподводящим патрубкам управляющих камер, выводящие патрубки которых и калиброванные отверстия, выполненные в дне упомянутых камер, соединены между

собой и посредством молочных шлангов пневматического и механического зажимов - с молокопроводом.

2. Манипулятор по п.1, от л и ч а ю щи й- с я тем, что коллектор каждого доильного стакана снабжен калиброванным отверстием

Использование: оптимизация режима доения, для чего четыре датчика наличия молока содержат управляющие камеры. Причем управляющая камера первого датчика наличия молока соединена с вакуум- проводом, управляющая камера второго

п

55

31

32

ШъЧ

П

Ш.5

37