УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МЕМБРАНЫ ПУЛЬСАТОРА ДОИЛЬНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к сельскохозяйственной области производства молочных продуктов, именно к технике и технологии машинного доения, более конкретно, к конструкции устройств для диагностики пульсаторов доильных аппаратов.
Известно устройство для контроля качества сборки и состояния элементов пульсатора доильного аппарата, содержащее вакуумную установку, связанную вакуум-проводом с основным и дополнительными вакуум-баллонами, к которым присоединены вакуумметры и краны контролируемых пульсаторов (см. авт. св. СССР №1777731, бюл. №44, 1992).
Недостатками известного стенда является сложность конструкции, обусловленная необходимостью использования вакуумной системы и трудность независимой оценки работоспособности мембранных элементов проверяемых пульсаторов.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для определения работоспособности элементов пульсатора доильного аппарата, содержащее средства для воздействия на его мембрану и подвижный индикатор для фиксации изменения давления воздуха, связанного с деформацией мембраны (см. авт.св. СССР №1598930, бюл. №38, 1990 г. - прототип).
Особенностью устройства для определения работоспособности основных элементов и мембраны пульсатора является наличие исполнительного механизма, сообщенного через вакуумный кран с вакуумной системой, причем исполнительный механизм выполнен в виде герметичной емкости с поплавковым индикатором импульсного давления, а герметичная емкость соединена посредством дросселя с камерой пульсатора. Недостатком известного устройства является то, что оно предназначенного в основном для проверки качества сборки пульсатора с обязательным использованием вакуумной системы, а также отсутствие возможности независимой проверки целостности и жесткости мембраны пульсатора.
Решаемой задачей является создание, в условиях фермерского хозяйства, достаточно простого устройства для независимого определения целостности и работоспособности мембраны, являющейся одним из важнейших элементов пульсатора. Нарушение целостности и упругих характеристик мембраны пульсатора часто приводит к недопустимым изменениям режимов доения по причине изменения частоты рабочих пульсации, а также к отказам работы доильных аппаратов.
Указанная задача решается тем, что в известном устройстве для определения работоспособности элементов пульсатора доильного аппарата, содержащем средства для воздействия на его мембрану и подвижный индикатор, согласно полезной модели, устройство содержит ресивер, вход которого соединен через запорный вентиль с воздушным насосом, первый выход ресивера соединен с манометром для измерения скорости падения избыточного давления в его объеме, а его второй выход соединен через кран-выключатель с патрубком измерительной камеры, в верхней части которой с помощью зажимного приспособления закреплена мембрана, контактирующая с опорой подвижного индикатора, выполненного в виде измерительного штока, снабженного мерными делениями и выполненного с возможностью перемещения в центрирующей втулке, закрепленной по оси корпуса измерительной камеры.
Такое выполнение устройства для диагностики мембраны пульсатора, позволяет при минимальных затратах, в условиях слабо оснащенных механических мастерских фермерских хозяйств, изготовить достаточно простое и чувствительное диагностирующее устройство для проверки целостности и упругих свойств мембраны вне пульсатора без применения вакуумной системы.
На фиг.1 представлена блок-схема устройства для определения работоспособности элементов пульсатора доильного аппарата.
Устройство содержит испытываемую мембрану 1 пульсатора и подвижный индикатор 2, выполненный в виде измерительного штока, снабженного мерными делениями для определения уровня деформации мембраны 1. Устройство включает средства для воздействия на мембрану 1 давлением воздуха, содержащие ресивер 3, вход которого соединен через запорный вентиль 4 с воздушным насосом 5. Первый выход ресивера 3 соединен с манометром 6 для измерения скорости падения избыточного давления в его объеме. Второй выход ресивера 3 соединен через кран-выключатель 7 с патрубком 8 измерительной камеры 9. В ее верхней части, с помощью зажимного приспособления 10 герметично закреплена мембрана 1.
Внешняя поверхность мембраны 1 контактирует с опорой 11 подвижного индикатора 2, выполненного с возможностью перемещения в центрирующей втулке 12, закрепленной с помощью крепежных элементов 13 на гайке зажимного приспособления 10 по оси измерительной камеры 9. На втулке 12 имеется указатель 14, выполняющий функции визира. Поз.15 обозначен трубопровод подачи воздуха из ресивера 3, поз.16 - секундомер для определения времени падения давления в ресивере 3 при открытом кране-выключателе 7, а поз.17 - уплотнительное кольцо.
В качестве ресивера 3 в предложенном устройстве используется герметичная емкость объемом до 1 л, при этом измерительная камера 9 имеет габариты, обеспечивающие размещение и надежное уплотнение мембраны 1 пульсатора. Воздушный насос 5 на рабочее давление 10-60 кПа может иметь ручной или электрический привод.
Устройство для определения целостности и упругих свойств мембраны пульсатора работает следующим образом.
Согласно предложенной полезной модели, для диагностики характеристик мембраны 1 пульсатора используется более простой, чем вакуумирование, пневматический способ нагружения мембраны 1 пульсатора путем подачи воздуха в измерительную камеру 9 с помощью воздушного насоса 5, ресивера 3 запорного вентиля 4 и крана-выключателя 7, а жесткость мембраны оценивается по перемещению измерительного штока индикатора 2 относительно указателя 14.
Проверка целостности мембраны 1 пульсатора осуществляется следующим образом. Мембрану 1 изымают из проверяемого пульсатора, устанавливают в выемку измерительной камеры 9 и герметизируют с помощью уплотнительного кольца 17 и гайки зажимного приспособления 10. При открытом кране-выключателе 7 и частично открытом запорном вентиле 4 насосом 5 плавно осуществляют подачу в ресивер 3 и камеру 9 воздуха до фиксированного давления, при котором мембрана 1 принимает горизонтальное положение, а указатель 14 показывает исходное или нулевое положение штока индикатора 2.
При этом, в зависимости от возможной деформации и жесткости мембраны, давление воздуха в ресивере 3 может устанавливаться в диапазоне от долей до единиц кПа. Затем закрывают кран-выключатель 7 и накачивают в ресивер 3 воздух до давления около 50 кПа. После этого, с помощью запорного вентиля 4, перекрывают тракт подачи воздуха от насоса 5 в ресивер 3 и открывают кран-выключатель 7 для подачи воздуха в измерительную камеру 9, запуская одновременно секундомер 16.
Если в течение нескольких секунд по показаниям манометра 6 давление в ресивере снизилось на 2-5 кПа и остается неизменным длительное время (несколько мин), это свидетельствует о целостности мембраны и об отсутствии в ее толще микротрещин. При нарушении целостности мембраны 1 по зафиксированным показаниям манометра 6 и секундомера 16 можно построить график падения давления в координатах время - давление. Наклон и форма кривой падения давления в ресивере 3 может свидетельствовать о типе и величине соответствующих микродефектов в материале мембраны 1.
После заключения о целостности мембраны 1 пульсатора без ее снятия с корпуса измерительной камеры 9, осуществляют проверку ее упругих свойств или жесткости путем определения величины прогиба мембраны 1 при отсчете соответствующих показаний указателя 14 относительно миллиметровых мерных делений на подвижном штоке индикатора 2. При величине прогиба мембраны 1 менее 2 мм, для данных условий измерений, испытуемая мембрана считается излишне жесткой и не пригодной для эксплуатации, поскольку ее применение приводит к изменению рабочей частоты пульсаций в стандартных пульсаторах доильных аппаратов.
Величина прогиба мембраны 1 более 2 мм свидетельствует о се излишней мягкости, т.е. малой жесткости, что также приводит к изменению частоты пульсаций. Экспериментально найденный допустимый прогиб мембраны 2 мм является оптимальным для обеспечения работоспособности пульсатора доильного аппарата. Допустимое изменение прогиба в большую или меньшую сторону не превышает десятых долей мм.
Целостность мембраны пульсатора доильного аппарата и ее упругие свойства являются для механиков и операторов машинного доения важными диагностируемыми параметрами. Даже незначительные нарушения свойств мембраны могут нарушить работу доильных аппаратов. Предложенное выполнение устройства для определения работоспособности мембраны пульсатора доильного аппарата позволяет, в условиях слабо оснащенных механических мастерских фермерских хозяйств, изготовить данное устройство и использовать его для проверки работоспособности пульсаторов.