АДАПТИВНЫЙ ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ
ADAPTIVE MILKING APPARATUS

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для механизации животноводства, и может быть использовано для доения коров.
Известны следующие аналогичные устройства: доильный аппарат [RU 2173044 С1, 7 А01J 5/04, 5/08. 10.09.2001], состоящий из двухкамерных доильных стаканов, коллектора, содержащего четыре мембраны, управляемые биметаллическим датчиком потока молока, и соединительных шлангов; доильный аппарат [RU 2098949 C1, 6 A01J 5/04. 20.12.1997], состоящий из двухкамерных стаканов, коллектора, содержащего четыре камеры с мембранно-клапанными датчиками потока молока, и соединительных шлангов.
Данные устройства не обеспечивают полное и безопасное выдаивание коров.
Наиболее близким к изобретению является доильный аппарат [SU 1507265 А2, 4 А01J 5/04. 15.09.89], состоящий из двухкамерных доильных стаканов с регуляторами вакуума, коллектора, содержащего четыре камеры с молоколовушками и поплавками, и соединительных шлангов.
Однако данный доильный аппарат также не обеспечивает повышение эффективности машинного доения.
Задача изобретения - повышение эффективности машинного доения.
Для достижения этого в адаптивном доильном аппарате регулятор вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана выполнен в виде межстенной камеры, образуемой жестким корпусом и эластичной трубкой, и камеры переменного вакуумметрического давления, расположенной внутри трубки, причем камера переменного вакуумметрического давления содержит Т-образный патрубок, боковые торцы которого образуют с эластичной трубкой щель, а его свободный конец соединен с молокоприемной камерой коллектора; межстенная камера регулятора вакуумметрического давления содержит два калиброванных канала: одним межстенная камера соединена с источником вакуумметрического давления, а вторым - через магнитоуправляемый пневмоклапан - соединена с атмосферой, причем параметры калиброванных каналов подобраны таковыми, что при поступлении в межстенную камеру атмосферного воздуха через открытый магнитоуправляемый клапан и одновременной откачке воздуха через второй калиброванный канал в межстенной камере регулятора вакуумметрического давления устанавливается заданное стимулирующее вакуумметрическое давление, например 33 кПа; молокоприемная камера коллектора выполнена круглой формы и содержит поплавок, установленный в ней с возможностью вертикального перемещения под воздействием накапливаемого в молокоприемной камере молока, а также коаксиально установленную в центральном отверстии поплавка закрытую сверху трубку с выступом для взаимодействия с поплавком в верхнем его положении, нижним торцом с калиброванным вырезом, обеспечивающим истечение молока из молокоприемной камеры с заданной интенсивностью, например 50 мл/мин, опирающейся на дно молокоприемной камеры и исключающей возможность самопроизвольного истечения молока через отверстие в дне в молокоотводную камеру и далее по патрубку, прикрываемому в исходном положении клапаном, в молокоприемное устройство, причем поплавок снабжен магнитом, а в нижней части с наружной стороны молокоприемная камера содержит магнитоуправляемый пневмоклапан, выполненный в виде разделенных перегородкой атмосферного канала, сообщаемого с атмосферой, и вакуумного канала, сообщаемого с межстенной камерой регулятора вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана; торцы каналов перекрыты клапаном, причем клапан установлен таким образом, что при взаимодействии магнитного поля магнита с клапаном при нижнем положении поплавка в молокоприемной камере клапан открывает сообщение между каналами и атмосферный воздух поступает в межстенную камеру регулятора вакуумметрического давления, а при перемещении поплавка вверх, по мере накопления молока в молокоприемной камере при превышении возможной интенсивности истечения через калиброванный вырез трубки, клапан перекрывает сообщение между каналами, и атмосферный воздух в межстенную камеру не поступает, чем устанавливают в межстенной камере номинальное вакуумметрическое давление, соответствующее давлению в вакуум-проводе; внутренняя боковая стенка молокоприемной камеры содержит выступ, входящий в паз, выполненный на наружной боковой стенке поплавка; коллектор содержит переливной канал, сообщающий молокоприемную камеру с молокоотводной камерой.
Предлагаемое изобретение будет понято из следующего описания и приложенных чертежей.
На фиг.1 приведен адаптивный доильный аппарат, общий вид; на фиг.2 - регулятор вакуумметрического давления; на фиг.3 - коллектор; на фиг.4 - сечение молокоприемной камеры коллектора.
Адаптивный доильный аппарат (фиг.1) состоит из двухкамерных доильных стаканов 1, регуляторов вакуумметрического давления 2 в подсосковых камерах 3 для каждого доильного стакана 1 и четырехкамерного коллектора 4. Доильные стаканы 1 также содержат регуляторы вакуумметрического давления 5 в межстенных камерах 6 доильных стаканов 1, выполненных в виде камеры управления 7 и камеры 8 переменного вакуумметрического давления, разделенных мембраной 9. Камера 8 переменного вакуумметрического давления патрубком 10 соединена с межстенной камерой 6 доильного стакана 1, а патрубком 11 - с распределительной камерой 12 четырехкамерного коллектора 4 и далее с пульсатором (не показан). Патрубок 10 и мембрана 9 образуют щель 13 для движения воздуха при смене режимов работы доильного аппарата. Регулятор вакуумметрического давления 2 (фиг.1, 2) выполнен в виде межстенной камеры 14, образуемой жестким корпусом 15 и эластичной трубкой 16, и камеры 17 переменного вакуумметрического давления внутри трубки. Камера 17 переменного вакуумметрического давления регулятора 2 содержит Т-образный патрубок 18, боковые торцы которого образуют с эластичной трубкой 16 щель 19, а его свободный конец соединен с молокоприемной камерой 20 коллектора 4. Межстенная камера 14 регулятора вакуумметрического давления 2 содержит калиброванный канал 21, которым и далее патрубком 22 через распределитель 23 межстенная камера 14 соединена с источником вакуумметрического давления (на схеме не показан). Также межстенная камера 14 регулятора вакуумметрического давления 2 содержит калиброванный канал 24, которым и далее патрубком 25 межстенная камера 14 через магнитоуправляемый пневмоклапан 26, которыми снабжена каждая молокоприемная камера 20 коллектора 4, соединена с атмосферой. Параметры калиброванных каналов 21 и 24 подобраны таковыми, что при поступлении в межстенную камеру 14 атмосферного воздуха через открытый магнитоуправляемый клапан 26 и далее по патрубку 25 и калиброванному каналу 24 и одновременной откачке воздуха через калиброванный канал 21 и далее по патрубку 22 через распределитель 23 коллектора 4 к источнику вакуумметрического давления, в межстенной камере 14 регулятора вакуумметрического давления 2 устанавливается заданное стимулирующее вакуумметрическое давление, например 33 кПа. Также межстенная камера 14 регулятора вакуумметрического давления 2 патрубком 27 сообщена с камерой управления 7 регулятора вакуумметрического давления 5, а камера 17 переменного вакуумметрического давления патрубком 28 сообщена с подсосковой камерой 3 доильного стакана 1.
Молокоприемная камера 20 коллектора 4 выполнена круглой формы (фиг.1, 3) и содержит поплавок 29, установленный в ней с возможностью вертикального перемещения под воздействием накапливаемого в молокоприемной камере 20 молока, а также коаксиально установленную в центральном отверстии поплавка 29 закрытую сверху трубку 30 с выступом 31 для взаимодействия с поплавком 29 в верхнем его положении, нижним торцом с калиброванным вырезом 32, обеспечивающим истечение молока из молокоприемной камеры 4 с заданной интенсивностью, например 50 мл/мин, опирающейся на дно молокоприемной камеры 4 и исключающей возможность самопроизвольного истечения молока через отверстие 33 в молокоотводную камеру 34 и далее по патрубку 35, прикрываемому в исходном положении клапаном 36, в молокоприемное устройство (не показано). Поплавок 29 снабжен магнитом 37. В нижней части с наружной стороны молокоприемная камера 20 содержит магнитоуправляемый пневмоклапан 26, выполненный в виде разделенных перегородкой 38 атмосферного канала 39, сообщаемого с атмосферой, и вакуумного канала 40, патрубком 25 и далее через калиброванный канал 24 сообщаемый с межстенной камерой 14 регулятора вакуумметрического давления 2. Торцы каналов 39 и 40 перекрыты клапаном 41. Коллектор 4 содержит переливной канал 42, сообщающий молокоприемную камеру 4 с молокоотводной камерой 34. Для обеспечения совмещения магнита 37 поплавка 29 и магнитоуправляемого пневмоклапана 26 внутренняя боковая стенка молокоприемной камеры 4 содержит выступ 43 (фиг.4), входящий в паз 44, выполненный на наружной боковой стенке поплавка 29.
Доильный аппарат работает следующим образом. Патрубок 35 коллектора 4 (фиг.1) подключают к молокоприемному устройству (не показано), а распределительную камеру 23 коллектора 4 и пульсатор (на схеме не показан) - к источнику постоянного вакуумметрического давления (вакуум-проводу доильной установки). При этом вакуумметрическое давление из молокоприемного устройства по патрубку 35 (фиг.1, 3) поступает к закрытому в исходном положении клапану 36 молокоотводной камеры 34, постоянное вакуумметрическое давление из вакуум-провода по цепочке: распределительная камера 23 (фиг.1, 2) - патрубок 22 - калиброванный канал 21 поступает в межстенную камеру 14 регулятора вакуумметрического давления 2 и далее по патрубку 27 - в камеру управления 7 регулятора вакуумметрического давления 5, а переменное вакуумметрическое давление от пульсатора по цепочке: распределительная камера 12 - патрубок 11 - камера 8 переменного вакуумметрического давления регулятора вакуумметрического давления 5 - щель 13, образованную патрубком 10 и мембраной 9, поступает в межстенную камеру 6 доильного стакана 1. Так как в начальный момент молоко в молокоприемной камере 20 коллектора 4 отсутствует, то поплавок (фиг.1, 3) занимает нижнее положение. При этом магнитное поле магнита 37 воздействует на клапан 41 и открывает его, тем самым открыв сообщение между атмосферным 39 и вакуумным 40 каналами. При этом атмосферный воздух по цепочке: атмосферный канал 39 (фиг.2, 3) - вакуумный канал 40 - патрубок 25 - калиброванный канал 24, поступает в межстенную камеру 14 регулятора вакуумметрического давления 2, тем самым снижая вакуумметрическое давление в межстенной камере 14 регулятора вакуумметрического давления 2, а значит и в камере управления 7 (фиг.1) регулятора вакуумметрического давления 5 доильного стакана 1, до стимулирующего давления, например 33 кПа, величина которого зависит от параметров калиброванных каналов 21 и 24. При этом, так как в камере управления 7 регулятора вакуумметрического давления 5 пониженное вакуумметрическое давление, а в камере 8 переменного вакуумметрического давления - номинальное давление (например, 48 кПа), то мембрана 9 прикрывает щель 13, тем самым уменьшая переменное вакуумметрическое давление в межстенной камере 6 доильного стакана 1 до стимулирующего давления (33 кПа). Затем открывают клапан 36 (фиг.3) и вакуумметрическое давление из патрубка 35 поступает в молокоотводную камеру 34 и далее по переливному каналу 42, а также через отверстие 33 и калиброванный вырез 32 трубки 30 - в молокоприемную камеру 20 коллектора 4, откуда поступает в Т-образный патрубок 18 (фиг.2) и далее через щели 19, образованные боковыми торцами патрубка 18 и эластичной трубкой 16, в камеру 17 и далее по патрубку 28 (фиг.1) - в подсосковую камеру доильного стакана 1. При этом, так как в межстенной камере 14 (фиг.1, 2) регулятора вакуумметрического давления 2 - пониженное вакуумметрическое давление, а в Т-образном патрубке 18 - номинальное, то эластичная трубка 16, прогибаясь, прикрывает щель 19, образуемую боковыми торцами Т-образного патрубка 18 и эластичной трубкой 19, тем самым уменьшая вакуумметрическое давление в камере 17 переменного вакуумметрического давления регулятора вакуумметрического давления 2 и далее в подсосковой камере 3 (фиг.1) доильного стакана 1. Доильные стаканы 1 доильного аппарата надевают на соски вымени коровы и осуществляют процесс доения в стимулирующем режиме при пониженном вакуумметрическом давлении. Выводимое из сосков молоко поступает в подсосковую камеру 3 доильного стакана 1 и далее по патрубку 28 стекает в камеру переменного вакуумметрического давления 17 (фиг.1, 2) регулятора вакуумметрического давления 2, откуда через щель 19 поступает в Т-образный патрубок 18 и далее, попадая на закрытую сверху трубку 30 (фиг.1, 3), заполняет молокоприемную камеру 20. Если интенсивность потока молока ниже установленного значения пропускной способности калиброванного выреза 32, например 50 мл/мин, то молоко из молокоприемной камеры 20 через калиброванный вырез 32 стекает в молокоотводную камеру 34 и далее по патрубку 36 в молокоприемное устройство. При этом поплавок сохраняет свое нижнее положение в молокоприемной камере 20 и идет доение в стимулирующем режиме. При увеличении интенсивности потока молока свыше значения пропускной способности калиброванного выреза 32 трубки 30 происходит его накопление в молокоприемной камере 20. При этом поплавок 29, всплывая, удаляет магнит 37 от магнитоуправляемого пневмоклапана 26. При этом клапан 41 перекрывает сообщение между атмосферным 39 и вакуумным 40 каналами, тем самым перекрыв доступ атмосферного воздуха в межстенную камеру 14 (фиг.1, 2) регулятора вакуумметрического давления 2. Это приводит к повышению вакуумметрического давления в межстенной камере 14 регулятора вакуумметрического давления 2, а также в камере управления 7 регулятора вакуумметрического давления 5 доильного стакана 1. В результате мембрана 9 и эластичная трубка 18, выравниваясь, увеличивают соответственно щели 13 и 19, тем самым повышая переменное вакуумметрическое давление в межстенной камере 6 и постоянное вакуумметрическое давление в подсосковой камере 3 доильного стакана 1 до номинального значения, например 48 кПа.
Идет доение животного в номинальном режиме.
Заполнение молокоприемной камеры 20 молоком приводит к дальнейшему подъему поплавка 29 (фиг.3). При этом поплавок 29, взаимодействуя с выступом 30, приподнимает трубку 30 над дном, увеличивая щель в зоне размещения калиброванного выреза 32, тем самым увеличивая пропускную способность истечения молока через отверстие 33 в молокоотводную камеру. При дальнейшем увеличении поступления молока и переполнении молокоприемной камеры 20 молоко в молокоотводную камеру перетекает по переливному каналу 42.
Последующее снижение потока молока ниже значения пропускной способности калиброванного выреза 32 трубки 30 при завершении доения приводит к опустошению молокоприемной камеры 20 и опусканию поплавка 29 в нижнее положение. При этом магнитное поле магнита 37 воздействует на клапан 41 и открывает его, тем самым открыв сообщение между атмосферным 39 и вакуумным 40 каналами. При этом атмосферный воздух по цепочке: атмосферный канал 39 - вакуумный канал 40 - патрубок 25 - калиброванный канал 24 (фиг.1, 2) поступает в межстенную камеру 14 регулятора вакуумметрического давления 2, тем самым снижая вакуумметрическое давление в межстенной камере 14 регулятора вакуумметрического давления 2, а значит и в камере управления 7 (фиг.1) регулятора вакуумметрического давления 5 доильного стакана 1, до стимулирующего давления. Начинается снова доение животного в стимулирующем режиме при пониженном вакуумметрическом давлении.
Такое переключение режима доения осуществляется по каждому доильному стакану в отдельности.
Применение адаптивного доильного аппарата с управляемым режимом доения по каждой доле вымени коров в отдельности обеспечивает щадящее воздействие на молочную железу. Это способствует повышению выдоенности коров на 3-4% и снижению заболеваемости вымени коров маститом в 2-2,5 раза.