УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕНЕНИЯ ВАКУУММЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ И ОТКЛЮЧЕНИЯ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА
DEVICE FOR AUTOMATIC VARIATION OF VACUUM PRESSURE AND DISCONNECTION OF MILKING APPARATUS

Изобретение относится к сельскохозяйственной области производства молочных продуктов, именно к технике и технологии машинного доения.
Известен доильный аппарат «Нурлат», обеспечивающий два уровня вакуума при дойке, контролирующий молокоотдачу и в соответствии с этим автоматически изменяющий режим доения, включающий датчик молокоотдачи (приемник), двухпозиционный двухполостной вакуумный редуктор, задатчик пульсов (пульсатор) и коллектор (Механизация и автоматизация животноводства. / А.Ф.Князев, Е.И.Резник, С.В.Рыжов и др. - М., Колос, 2004), принятый нами за прототип.
Особенность известного аппарата заключается в сравнении действительного уровня молока в датчике аппарата с заданным, и в зависимости от соотношения действительного и заданного магнитный клапан, расположенный в вакуумном редукторе, переводит его с одного уровня на другой. Вакуум, установленный вакуумным редуктором, определяет создаваемую задатчиком пульсов частоту смены тактов сжатия и сосания.
К недостаткам доильного аппарата относятся длительные передержки доильных стаканов на выдоившихся долях вымени ввиду несвоевременного их отключения, вызывающее болевые ощущения, а как следствие заболевание животных маститом.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - автоматическое изменение режимов доения коровы с автоматическим отключением доильного аппарата без спадания доильных стаканов с сосков вымени.
Технический результат - создание трехфазного режима доения (фаза стимулирования, фаза основного доения и фаза додаивания), а также своевременное автоматическое отключение доильного аппарата после окончания припуска молока.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для автоматического изменения вакуумметрического давления и отключения доильного аппарата, содержащем приемник молока, двухполостной вакуумный редуктор с магнитным клапаном, в котором установлены управляющий клапан с помощью телескопического штока соединенный с поплавком приемника, и запирающий клапан с щелчковым механизмом, а также два дросселирующих клапана, один из которых установлен в паре с запирающим клапаном, при этом магнитный клапан для запирания и отпирания сильфона расположен в нижней части корпуса вакуумного редуктора, причем один из магнитов прикреплен к управляющему клапану.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображено сечение устройства для автоматического изменения вакуумметрического давления и автоматического отключения доильного аппарата.
На фиг.2 - то же, вид справа в разрезе А-А.
На фиг.3 изображено дроссельное отверстие телескопического штока (выносной элемент Б).
На фиг.4 изображен разрез В-В дросселя запирающего клапана с щелчковым механизмом.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения заключается в следующем.
Устройство условно разделено на два блока: приемник I и вакуумный редуктор II. Приемник содержит стакан 1, поплавок 2, который при помощи телескопического штока 3 и гайки 4 соединен с управляющим клапаном 5, к которому прикреплен магнит 6, мембрану 7, шток 8, отверстия 9 и 10, надмембранную полость 11 и подмембранную полость 12, полость 13. Вакуумный редуктор содержит магнит 14, сильфон 15, запирающий клапан 16 с щелчковым механизмом, дроссельные клапаны 17 и 18, шпиндель 19, флажок 20, полости 21 и 22, отверстия 23, 24, 25, 26, 27.
Это устройство имеет два режима работы: низкого вакуума и высокого вакуума. При обоих режимах в полости 21 вакуумного редуктора и полости 13 приемника создается вакуум 50 кПа. Режим низкого вакуума соответствует фазе стимуляции или фазе додаивания. При низкой молокоотдачи в указанные фазы доения поплавок 2, шток 8, и управляющий клапан 5, соединенный с поплавком при помощи телескопического штока 3 находятся в крайнем нижнем положении и удерживает магнит 14 в верхнем положении за счет силы притяжения магнита, закрепленного на клапане и не закрывает отверстие 24, соединяющее полость редуктора 21 с сильфоном 15. Все выдоенное молоко успевает пройти через дренажное отверстие 10, расположенное в нижней части штока 8. Запирающий клапан 16 с щелчковым механизмом находится в горизонтальном положении и не закрывает отверстие 23, соединяющее полости 22 и 21 вакуумного редуктора. Созданное в полости 21 разрежение сжимает сильфон 15. За счет дросселирования клапаном 17 отверстия 23 и клапаном 18 отверстия 27, соединяющих полости 22 и 21, в полости 22 устанавливается постоянный вакуум (33 кПа). Такой же вакуум устанавливается в пульсаторе, коллекторе и надмембранной полости 11 приемника. За счет разницы давлений в полостях - надмембранной 11 и подмембранной 12 (в последней поддерживается постоянный вакуум 50 кПа) - мембрана 7 отжимается в нижнее положение и дросселирует отверстие полости 12. Дросселирование проходного сечения этого отверстия создается перепадом давлений в сечении, что приводит к уменьшению вакуума в отверстии 9 до 33 кПа. Такой же вакуум 33 кПа устанавливается в подсосковом пространстве доильных стаканов.
Набирающееся в стакане 1 приемника молоко поднимает пустотелый поплавок 2, который, в свою очередь, поднимает телескопический шток 3. Шток 3 имеет дроссельное отверстие (фиг.3). При молокоотдаче 150-200 г/мин телескопический шток 3 при помощи флажка 20 перекрывает запирающим клапаном 16 отверстие 23. В этот момент телескопический шток 3 раздвигается и его дроссельное отверстие сообщает между собой камеру 21 с камерой 22.
Режим высокого вакуума соответствует фазе основного доения. При высокой молокоотдаче (более 200 г/мин) выдоенное молоко не успевает проходить через дренажное отверстие в нижней части штока 8. Набирающееся в стакане 1 приемника молоко поднимает пустотелый поплавок 2, который, в свою очередь, поднимает шток 8. Через открытое отверстие 10 молоко свободно поступает в молокопровод. Кроме штока 8 поплавок до конца раздвигает телескопический шток 3 и поднимает управляющий клапан 5. Силы притяжения, возникающие между магнитом 6 и магнитом 14, уже недостаточно, чтобы уравновесить силу тяжести магнита 14 и удержать его в верхнем положении. Магнит 14 падает вниз под действием своей силы тяжести и закрывает отверстие 24. При этом сильфон 15 за счет собственной упругости принимает первоначальную несжатую форму. Так как управляющий клапан 5 занимает крайнее верхнее положение и полностью открывает отверстие 25. При этом давление в полости 22 выравнивается с давлением в полости 21 (50 кПа). Такой же вакуум устанавливается в надмембранной полости 11 приемника. Перепад давления в полостях 11 и 13 отсутствует, мембрана 7 принимает исходное положение и полностью открывает проходное сечение отверстия полости 12.
При снижении молокоотдачи до 200 г/мин, это соответствует фазе додаивания (при режиме низкого вакуума), поплавок 2 начинает опускаться в крайнее нижнее положение. Вместе с ним опускается и телескопический шток 3 с клапаном 5. Последний запирает отверстие 25, тем самым разъединяя полости 22 и 21. В полости 22 образуется разрежение 33 кПа благодаря дросселю 18 (фиг.2) и дроссельному отверстию в телескопическом штоке 3 (фиг.3). При молокоотдаче порядка 150 г/мин поплавок 2 приемника занимает крайнее нижнее положение, тем самым обеспечивается переход дроссельного отверстия телескопического штока в полость 21. При этом в полости 22 создается разряжение порядка 18-20 кПа. Такой же вакуум создается в надмембранной полости 11 приемника I. В результате перепада давления в полости 11 и 13 мембрана 7 деформируется и дросселирует отверстие полости 12 (18-20 кПа).
При вакууме 18-20 кПа процесс молоковыведения прекращается, но такого вакуума достаточно, чтобы не произошло спадания доильных стаканов с сосков вымени коровы. Для проведения следующего цикла дойки запирающий клапан 16 с щелчковым механизмом возвращается в первоначальное горизонтальное положение при нажатии шпинделя 19.