Адаптивный доильный аппарат
ADAPTIVE MILKING MACHINE

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 2565276 C1, A01J 5/02 (2006.01), 20.10.2015], состоящий из двухкамерных доильных стаканов, коллектора, распределителя вакуума с двумя камерами переменного вакуума, работающими в противофазах; доильный аппарат [RU 2524542 C1, A01J 5/00 (2006.01), 27.07.2014], который содержит доильные стаканы, коллектор, пульсатор, молочно-вакуумные шланги, приставку.
Данные устройства не обеспечивают полное и безопасное выдаивание коров.
Наиболее близким к изобретению является доильный аппарат [RU 2367147 C1, A01J 5/04 (2006.01), 20.09.2009], включающий двухкамерные доильные стаканы, регуляторы вакуумметрического давления в подсосковых и межстенных камерах доильных стаканов и четырехкамерный коллектор.
Однако данный доильный аппарат также не обеспечивает повышение эффективности машинного доения.
Задача изобретения - повышение эффективности машинного доения. Для достижения этого в доильном аппарате коллектор выполнен четырехкамерным с общей молокоприемной камерой, молокопроводным патрубком соединяемой с молокоприемным устройством, причем камеры пульсоколлектора включают датчик потока молока, регулятор вакуумметрического давления в подсосковой камере, регулятор вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана и пульсатор; датчик потока молока выполнен в виде молоколовушки с поплавком, переливным отверстием соединяемой с молокоприемной камерой, и калиброванной щелью, образуемой в отверстии прикрепляемой к поплавку иглой, для слива молока в молокоприемную камеру с заданной интенсивностью истечения, например 50 мл/мин. Регулятор вакуумметрического давления в подсосковой камере и регулятор вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана имеют общую камеру управления, от которой камера переменного давления регулятора вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана, сообщаемая патрубком с подсосковой камерой доильного стакана и камера постоянного вакуумметрического давления, отверстием соединяемая с полостью молоколовушки, отделены мембраной с выступом, образующим щель переменного сечения для сообщения камер постоянного и переменного вакуумметрического давления. А камера постоянного вакуумметрического давления регулятора вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана, патрубком соединяемая через распределитель с источником вакуумметрического давления, и камера переменного вакуумметрического давления разделены патрубком. А от общей камеры управления отделены мембраной, образующей с патрубком щель переменного сечения для сообщения камер постоянного и переменного вакуумметрического давления. Общая камера управления через калиброванный канал в патрубке и далее распределитель соединена с источником вакуумметрического давления, а через калиброванный канал, перекрываемый клапаном, управляемым магнитом, которым снабжен поплавок, - с атмосферой. Пульсатор выполнен в виде надпоршневой камеры и подпоршневой камеры, разделяемых поршнем с калиброванным отверстием для сообщения камер, и при перемещении которого поочередно соединяемых с межстенной камерой доильного стакана, причем со стороны надпоршневой камеры поршень снабжен зубчатой рейкой, взаимодействующей со стабилизатором хода поршня, а со стороны подпоршневой камеры поршень подпружинен пружиной. Надпоршневая камера соединена с атмосферой, а подпоршневая камера отверстием, перекрываемым при крайнем нижнем положении поршня клапаном на штоке, подпружиненным пружиной относительно прикрепленного к поршню корпуса, и открываемым при смыкании витков пружины при перемещении поршня вверх под воздействием пружины, соединена с камерой переменного вакуумметрического давления регулятора вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана.
Предлагаемое изобретение будет понято из следующего описания и приложенных чертежей.
На фиг. 1 приведен адаптивный доильный аппарат, общий вид.
Адаптивный доильный аппарат (фиг. 1) состоит из доильных стаканов 1 с подсосковой камерой 2 и межстенной камерой 3 и четырехкамерного пульсоколлектора 4 с общей молокоприемной камерой 5, молокопроводным патрубком 6 соединяемой с молокоприемным устройством (на схеме не показано), а патрубками 7 и 8 - с подсосковой 2 и межстенной 3 камерами доильных стаканов 1. Камеры 9 пульсоколлектора 4 выполняют включение датчика потока молока 10, регулятор 11 вакуумметрического давления в подсосковой камере 2, регулятор 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 доильного стакана 1 и пульсатор 13. Датчик потока молока 10 выполнен в виде молоколовушки 14 с поплавком 15, переливным отверстием 16 соединяемой с молокоприемной камерой 5, и калиброванной щелью 17, образуемой в отверстии 18 прикрепляемой к поплавку 15 иглой 19, для слива молока в молокоприемную камеру 5 с заданной интенсивностью истечения, например 50 мл/мин. Регулятор 11 вакуумметрического давления в подсосковой камере 2 и регулятор 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 доильного стакана 1 управляются общей камерой управления 20, от которой камера 21 переменного давления регулятора 11, сообщаемая патрубком 7 с подсосковой камерой 2 доильного стакана 1 и камера 22 постоянного вакуумметрического давления, отверстием 23 соединена с полостью 24 молоколовушки 14, отделены мембраной 25 с выступом 26, образующим щель 27 переменного сечения для сообщения камер 21 и 22. А камера 28 постоянного вакуумметрического давления регулятора 12, патрубком 29 соединяемая через распределитель 30 с источником вакуумметрического давления (на схеме не показан), и камера 31 переменного вакуумметрического давления разделены патрубком 32, а от общей камеры управления 20 отделены мембраной 33, образующей с патрубком 32 щель 34 переменного сечения для сообщения камер 28 и 31. Общая камера управления 20 через калиброванный канал 35 в патрубке 29 и далее распределитель 30 соединена с источником вакуумметрического давления, а патрубком 36, через калиброванный канал 37, перекрываемый клапаном 38, управляемым магнитом 39, которым снабжен поплавок 15, - с атмосферой. Пульсатор 13 выполнен в виде надпоршневой камеры 40 и подпоршневой камеры 41, разделяемых поршнем 42 с калиброванным отверстием 43 для сообщения камер 40 и 41, и при перемещении которого поочередно соединяемых через патрубок 43 и патрубок 8 с межстенной камерой 3 доильного стакана 1. Причем со стороны надпоршневой камеры 40 поршень 42 снабжен зубчатой рейкой 44, взаимодействующей со стабилизатором 45 хода поршня 42, а со стороны подпоршневой камеры 41 поршень 42 подпружинен пружиной 46. Надпоршневая камера 40 соединена с атмосферой, а подпоршневая камера 41 отверстием 47, перекрываемым при крайнем нижнем положении поршня 42 клапаном 48 на штоке 49, подпружиненным пружиной 50 относительно прикрепленного к поршню 42 корпуса 51, и открываемом при смыкании витков пружины 50 при перемещении поршня 42 вверх под воздействием пружины 46, соединена с камерой 31 переменного вакуумметрического давления регулятора 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 доильного стакана 1.
Адаптивный доильный аппарат работает следующим образом. Адаптивный доильный аппарат подключают к вакуумной магистрали (на схеме не показана) и устанавливают на вымя коровы. При этом номинальное вакуумметрическое давление (например, 48 кПа) из молокоприемного устройства по молокопроводному патрубку 6 поступает в молокоприемную камеру 5 четырехкамерного пульсоколлектора 4 и далее через калиброванную щель 17, образованную в отверстии 18 прикрепляемой к поплавку 15 иглой 19, а также переливное отверстие 16 - в полость 24 молоколовушки 14, откуда номинальное вакуумметрическое давление через отверстие 23 поступает в камеру 22 постоянного вакуумметрического давления регулятора 11 вакуумметрического давления в подсосковой камере 2 доильного стакана 1. Одновременно из вакуумной магистрали через распределитель 30 по патрубку 29 номинальное вакумметрическое давление поступает в камеру 28 постоянного вакуумметрического давления регулятора 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 доильного стакана 1, а также через калиброванный канал 35 в патрубке 29 - в общую камеру управления 20, в которую по патрубку 36, через калиброванный канал 37, перекрываемый клапаном 38, управляемым магнитом 39, которым снабжен поплавок 15, и открытом при нижнем положении поплавка 15, поступает атмосферный воздух, тем самым устанавливая в общей камере управления 20 пониженное вакуумметрическое давление, например 33 кПа. В результате через прикрываемую под воздействием разности давлений в камере 22 постоянного вакуумметрического давления регулятора 11 вакуумметрического давления в подсосковой камере 2 и общей камере управления 20 образованную выступом 26 мембраны 25 щель 27, тем самым ограниченное до 33 кПа, вакуумметрическое давление поступает в камеру 21 переменного давления и далее по патрубку 7 в подсосковую камеру 2 доильного стакана 1. А также через прикрываемую под воздействием разности давлений в камере 28 постоянного вакуумметрического давления регулятора 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 и общей камере управления 20 образованную мембраной 33 с патрубком 32 щель 34, тем самым ограниченное до 33 кПа, вакуумметрическое давление поступает в камеру 31 переменного давления и далее через отверстие 47 в подпоршневую камеру 41 пульсатора, откуда по патрубку 43 и далее патрубку 8 пониженное вакуумметрическое давление поступает в межстенную камеру 3 доильного стакана 1. Наступает такт сосания в стимулирующем режиме доения при пониженном вакуумметрическом давлении в подсосковой камере 2 и межстенной камере 3 доильного стакана 1. Одновременно поршень 42, испытывая воздействие разности давлений в подпоршневой камере 41 и надпоршневой камере 40, приходит в движение, взаимодействуя посредством зубчатой рейки 44 со стабилизатором 45, ограничивающим скорость его движения, и сжимая пружину 46. Перемещение поршня 42 в зону ниже патрубка 43 обеспечивает сообщение межстенной камеры 3 доильного стакана 1 с надпоршневой камерой 40, сообщаемой с атмосферой. Наступает такт сжатия. Дальнейшее перемещение поршня 42 осуществляется до закрытия клапаном 48 отверстия 47, тем самым разъединяется камера 31 переменного вакуумметрического давления регулятора 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 доильного стакана 1 и подпоршневая камера 41. В результате поступления атмосферного воздуха через калиброванное отверстие 43 в поршне 42 из надпоршневой камеры 40 в подпоршневую камеру 41 уменьшается разность давлений, воздействующих на поршень 42 и удерживающих его в нижнем положении, что приводит его к движению в обратном направлении под воздействием пружины 46. В то же время возникающая разность давлений в подпоршневой камере 41 и камере 31 переменного вакуумметрического давления регулятора 12 удерживает клапан 48 в закрытом положении. При этом шток 49, выдвигаясь из корпуса 51 по мере перемещения поршня 42, сжимает пружину 50, и открытие клапана 48 происходит при смыкании витков пружины 50. Для этого жесткость пружины 46 подбирают такой, чтобы ее усилие было больше усилия удержания клапана в закрытом положении под воздействием разности давлений. Причем длину штока 49 выбирают такой, при которой поршень 42 займет положение выше патрубка 43, тем самым обеспечив соединение межстенной камеры 3 доильного стакана 1 с подпоршневой камерой 41 и при открытом клапане 48 через отверстие 47 с камерой 31 переменного вакуумметрического давления регулятора 12. Начинается новый цикл.
Адаптивный доильный аппарат устанавливают на вымя коровы и осуществляют доение в стимулирующем режиме. При этом частота пульсаций пульсатора пониженная, соответствующая стимулирующему режиму. Выводимое из вымени молоко поступает в подсосковую камеру 2 доильного стакана 1 и далее по патрубку 7 в молоколовушку 14 датчика потока молока 10 камеры 9. При интенсивности потока молока ниже, например 50 мл/мин, молоко через калиброванную щель 17, образуемую в отверстии 18 прикрепляемой к поплавку 15 иглой 19, стекает в молокоприемную камеру 5 и далее по патрубку 6 в молокоприемное устройство. При этом поплавок 15 сохраняет свое нижнее положение. При увеличении интенсивности потока молока, по мере его накопления в молоколовушке 14, поплавок 15 всплывает, удаляя магнит 39, тем самым освободив клапан 38 и закрыв калиброванный канал 37 прекращает поступление атмосферного воздуха в общую камеру управления 20. В результате в общей камере управления 20 устанавливается номинальное вакуумметрическое давление, что приводит к увеличению до номинального вакуумметрического давления в камере 21 переменного вакуумметрического давления регулятора 11 и камере переменного вакуумметрического давления 31 регулятора 12, а значит, в подсосковой и межстенной камерах доильного стакана 1. С увеличением вакуумметрического давления доения частота пульсаций пульсатора возрастает до номинальной. Накапливаемое молоко в молоколовушке 14 через переливное отверстие 16 стекает в молокоприемную камеру 5 и далее по патрубку 6 - в молокоприемное устройство. Осуществляют доение в номинальном режиме.
При снижении интенсивности потока молока происходит обратное переключение на стимулирующий режим. Поплавок 15 опускается, приближая магнит 39, тем самым фиксируя клапан 38 и открыв калиброванный канал 37, возобновляет поступление атмосферного воздуха в общую камеру управления 20. В результате в общей камере управления 20 устанавливается стимулирующее вакуумметрическое давление, что приводит к уменьшению до стимулирующего вакуумметрического давления в камере 21 переменного вакуумметрического давления регулятора 11 и камере переменного вакуумметрического давления 31 регулятора 12, а значит, в подсосковой и межстенной камерах доильного стакана 1. С уменьшением вакуумметрического давления доения частота пульсаций пульсатора уменьшается до стимулирующей. Такое переключение происходит по каждой доле вымени коровы в отдельности в зависимости от интенсивности потока молока.
При снижении интенсивности потока молока в последней камере пульсоколлектора адаптивный доильный аппарат снимают с вымени коровы.
Применение адаптивного доильного аппарата с управляемым режимом доения по каждой доле вымени коровы 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.
Источники информации
1. RU 2565276 C1, A01J 5/02 (2006.01), 20.10.2015.
2. RU 2524542 C1, A01J 5/00 (2006.01), 27.07.2014.
3. RU 2367147 C1, A01J 5/04 (2006.01), 20.09.2009.