Доильный аппарат адаптивного действия
MILKING MACHINE WITH ADAPTIVE ACTION

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к устройствам для доения коров.
Известен адаптивный доильный аппарат [RU 2637136 C1, A01J 5/00 (2006.01), 30.11.2017], который состоит из двухкамерных доильных стаканов и пульсоколлектора. Исполнение коллектора тут четырехкамерное с общей молопроводной молокоприемной камерой, молокопроводным патрубком который соединен с молокоприемным устройством. В камерах пульсоколлектора расположены датчик потока молока, регулятор вакуумметрического давления в подсосковой камере, регулятор вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана и пульсатор. У датчика потока молока конструкция в виде молоколовушки с поплавком. Регулятор вакуумметрического давления в подсосковой камере и регулятор вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана управляются общей камерой управления. Пульсатор имеет вид надпоршневой камеры и подпоршневой камеры, которые разделены поршнем с калиброванным отверстием для сообщения камер. Со стороны надпоршневой камеры поршень снабжен зубчатой рейкой, взаимодействующей со стабилизатором хода поршня. Со стороны подпоршневой камеры поршень подпружинен пружиной.
Недостатком данной конструкции является наличие в ее структуре поршневой группы сложной конструкции в виде спаренной зубчатой рейки с поршнем, что требует высокой точности изготовления данных элементов из-за их габаритов, из-за чего есть опасность износа зубьев рейки, что чревато выходом из строя всего устройства и прекращение его работы с требуемыми параметрами.
Известен доильный аппарат [RU 2621318 C1, A01J 5/04 (2006.01), 01.06.2017], который состоит из доильных стаканов, коллектора, поплавкового датчика потока и пульсатора.
Данное устройство не обеспечивают полное безопасное выдаивание коров.
Также известен двухкамерный доильный стакан [RU 2718852 C1, A01J 5/08 (2006.01) 15.04.2020], который состоит из корпуса, патрубка постоянного и переменного вакуума, сосковой трубки с присоском и стволом, который имеет угловые и боковые участки, межстенную и подсосковую камеру.
Недостатком данной конструкции являются: недостаточная молочная продуктивность животного, и недостаточная физиологичность добывания молока из-за невозможности регулирования давления и вакуума в камере устройства.
Задача изобретения - повышение эффективности доения за счет использования адаптивного механизма в конструкции доильного стакана.
Технический результат достигается тем, что согласно изобретению, предлагается доильный аппарат, состоящий из четырехсекционного коллектора, доильного стакана, включающего в себя составной поршень с компенсирующей пружиной, преобразующего возвратно-поступательное движение в движение вращения кривошипа, который, проходя полный оборот, совершает поочередное воздействие своими шипами на рычаги четырех составных колец, которые поочередно сжимаясь и воздействуя через сосковую резину на сосок имитируют ручное доение.
Модернизированный доильный стакан с адаптивным воздействием на вымя коров обеспечивает равномерное выдаивание каждой доли вымени за счет использования адаптивного механизма, состоящего из составного поршня с компенсирующей пружиной, кривошипа и четырех составных колец, обеспечивающих физиологичность операции доения.
Предлагаемое изобретение будет понято из следующего описания и приложенных чертежей. На фиг. 1 представлен доильный аппарат адаптивного действия, общий вид. На фиг. 2 представлен модернизированный доильный стакан. На фиг. 3 представлена конструкция составного кольца. На фиг. 4 представлено устройство поршневого узла.
Доильный аппарат адаптивного действия (фиг. 1) состоит из четырехсекционного коллектора 1 с секциями 2, молокоприемной камерой 3, камеры постоянного вакуумметрического давления 4, двух камер управления 5 и 6, камеры рабочего вакууметрического давления 7, камеры 8 регулируемого вакуумметрического давления и распределительной камерой 9. В устройстве данного доильного аппарата имеется один патрубок 10, по четыре патрубка 11, 12, 13, и один подвижной патрубок 14, клапан 15, электроклапан 16, молокопровод 17, вакуумная магистраль 18, перегородка 19, калиброванные каналы 20, 21, 22, 23, мембраны 24 и 25, буртик 26, калиброванные щели 27 и 28, калиброванная выемка 29, отверстие с посадочным гнездом 30, молоколовушка с поплавком 31, магнит 32, геркон 33, пульсатор 34, рычаг 35, трос 36, фиксатор барабана троса пружинного механизма снятия доильного аппарата 37, блок управления 38.
Конструкция доильного стакана 39 представлена в виде корпуса 40 (фиг. 2), подсосковой 41 и межстенной камеры 42, камеры кривошипа 43, камеры поршня 44, впускного патрубка 45, сосковой резины 46, втулки 47 камеры составных колец 48 и четырех составных колец 49.
Кольца (фиг. 3) состоят из верхней пластины 50 с отверстиями под скрепляющие оси 51, нижней пластины 52 с двумя зеркальными вырезами под две поворотные оси 53, и двух полусфер 54.
Составной поршень (фиг. 4) состоит из подложки толкателя 55, стакана с направляющими вырезами 56, поршня с винтом 57, зубчатой головки 58 с компенсирующей пружиной 59, двух подпружиненных на осях 60 собачек 61 и кривошипа 62.
Доильный аппарат адаптивного действия (фиг. 1) работает следующим образом. Пружинный механизм 37 подвешивают на вакуумпроводе. При этом пружина механически удерживает трос 36, тем самым обеспечивая подвешенное положение коллектора 1 с доильными стаканами 39. Патрубок 10 молокосборной камеры 3 коллектора 1 соединяют с молокопроводом 17, а камеру 4 постоянного вакуумметрического давления и пульсатор 34 подключают к вакуумной магистрали 18 и включают блок управления 38. Через камеру 4 и далее калиброванные каналы 21 вакуумметрическое давление поступает в камеры управления 5 всех четырех секций 2 коллектора 1, которые калиброванными каналами 22 с электроклапанами 16 соединены с атмосферой. Поступлением атмосферного воздуха через калиброванные каналы 22 обеспечивают установление в камерах управления 5 пониженного вакуумметрического давления, например, 33 кПа. Одновременно через калиброванный канал 20 в перегородке 19 пониженное вакуумметрическое давление поступает и в камеру управления 6. Из вакуумной магистрали 18 через пульсатор 34 и распределительную камеру 9 переменное вакуумметрическое давление поступает в патрубок 12 и далее, через калиброванную щель 28, поступает в камеру 8 регулируемого вакуумметрического давления. А так как в камере управления 6 пониженное вакуумметрическое давление, то мембрана 25, прогибаясь вверх под воздействием перепада давления в камере управления 6 и патрубке 12, в который от пульсатора поступает номинальное вакуумметрическое давление, например, 48 кПа, ограничивает вакуумметрическое давление в камере 8 регулируемого вакуумметрического давления, например, до 33 кПа, которое по патрубку 13 и поступает в межстенную камеру 42 доильного стакана 39. При этом пульсирующее вакуумметрическое давление, поступающее в патрубки 12 от пульсатора 34, вызывает колебания мембраны 25, а значит и давления в камере управления 6. Калиброванный канал 20 в перегородке 19 уменьшает степень влияния колебаний вакуумметрического давления в камере управления 6 на вакуумметрическое давление в камере управления 5 в процессе пульсаций пульсатора. Из молокопровода 17 вакуумметрическое давление поступает в патрубок 10 молокоприемной камеры 3 четырехсекционного коллектора, перекрытый клапаном 15.
Доильный аппарат устанавливают на вымя коровы. Для этого включают блок управления 38 и, увлекая трос 36, вращают барабан пружинного механизма 37, тем самым взводя пружину и освобождая доильный аппарат. При этом фиксатором предотвращают обратное вращение барабана. Доильные стаканы 39 подводят под вымя коровы (на схеме не показано) и открывают клапан 15. При этом вакуумметрическое давление поступает в молокоприемную камеру 3 и далее через посадочное отверстие 30, подвижной патрубок 14 и калиброванную щель 27, - в камеру 7 рабочего вакуумметрического давления. А так как из молокопровода 17 поступает номинальное вакуумметрическое давление, например 48 кПа, а в камере управления 5 пониженное вакуумметрическое давление (33 кПа), то мембрана 24, прогибаясь вниз под воздействием перепада давлений, уменьшает калиброванную щель 27, тем самым ограничивая откачку воздуха из камеры 7 рабочего вакуумметрического давления, что обеспечивает установление в ней пониженного вакуумметрического давления, которое по патрубку 11 поступает в подсосковую камеру 41 доильного стакана 39. Доильные стаканы надевают на соски вымени и осуществляют доение в стимулирующем режиме. Молоко из подсосковой камеры 41 каждого доильного стакана поступает в камеру 7 рабочего вакуумметрического давления и далее при интенсивности потока молока ниже 50 мл/мин, стекает через калиброванный канал, образуемый выемкой 29 в нижнем обрезе подвижного патрубка 14 и посадочным гнездом отверстия 30, в молокоприемную камеру 3 коллектора 1 и далее через патрубок 10 в молокопровод 17. При этом поступающий через калиброванный канал 23 в патрубок 11 атмосферный воздух способствует активному движению молока и стабилизации заданного вакуумметрического давления в подсосковой камере 41 доильного стакана 39. При увеличении потока молока в каком-либо доильном стакане 39 происходит его накопление в камере 7 рабочего вакуумметрического давления соответствующей ему секции 2, что приводит к всплытию поплавка 31 и удалению установленного в нем магнита 32 из зоны взаимодействия с герконом 33, что приводит к его срабатыванию и, как следствие, срабатыванию по команде блока управления 38 электроклапана 16, который перекрывает доступ атмосферного воздуха через калиброванный канал 22 в камеру управления 5. Это приводит к увеличению вакуумметрического давления в камере управления 5, а также в камере управления 6 до номинального (48 кПа) и, как следствие, выравниванию мембраны 24 и мембраны 25 и увеличению до номинального вакуумметрического давления в камере 7 рабочего вакуумметрического давления, в камере 8 регулируемого вакуумметрического давления и далее в подсосковой камере 41 и межстенной камере 42 доильного стакана 39. При этом, при накоплении молока в камере 7 рабочего вакуумметрического давления его перетекание в молокоприемную камеру 3 происходит через верхний обрез подвижного патрубка 14, а также через щель, образуемую нижним обрезом подвижного патрубка 14 и посадочным гнездом отверстия 30 при воздействии всплываемого поплавка 31 на буртик 26 подвижного патрубка 14 и его перемещения вверх. Таким образом осуществляют доение в номинальном режиме.
При последующем снижении интенсивности потока молока, поплавок 31 меняет свое положение, опускаясь вниз, и перемещает магнит 32 в зону взаимодействия его магнитного поля с герконом 33. Происходит обратное переключение на стимулирующий режим работы. Такое переключение происходит по каждому соску в отдельности, тем самым обеспечивая оптимальный режим доения.
Доильный стакан 39 состоящий из компенсирующей пружины 59 и поршня с винтом 57 который преобразует возвратно-поступательное движение в движение вращения кривошипа 62, который, проходя полный оборот, совершает поочередное воздействие своими шипами на рычаги четырех составных колец 49.
Составные кольца (фиг. 3) предназначены для операции поочередного сжатия соска, которое происходит в момент воздействия рычагов-лепестков кривошипа на поворотные оси 53 вследствие чего они входят в пазы нижней пластины 52, образуя отверстие овальной формы, чему способствует поворот кривошипа 62 поршня с винтом 57 посредством воздействия на него избыточного давления через впускной клапан подложки толкателя 55 на поршень с винтом 57, который благодаря стакану с направляющими вырезами 56 в нем, перемещается линейно вверх и благодаря отверстию для винта имеющего повторяющую форму винта, осуществляет поворот кривошипа 62 вокруг своей оси.
При снижении интенсивности потока молока во всех секциях 2 коллектора 1, блоком управления 38 расфиксируют барабан. При этом трос 36, наматываясь на барабан, воздействует на рычаг 35 и перекрывает клапаном 15 патрубок 10, тем самым отключая доильный аппарат от молокопровода 17, и снимает доильный аппарат с вымени коровы. Доение завершено.
Применение адаптивного доильного аппарата с адаптивным режимом доения коровы повышает эффективность доения, обеспечивает физиологичность доения, посредством анализа молочного потока и регулирования величин давления и вакуума, также из-за бережного воздействия на сосок коровы рабочими элементами - кольцами.