ДОИЛЬНЫЙ СТАКАН ТЕРЕНТЬЕВА - ДСТ
TEAT CUP TERENTIEVA-DST

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а именно к технике машинного доения сельскохозяйственных животных.
Известен двухкамерный доильный стакан, включающий гильзу, сосковую трубку с присоском, в центре торцовой поверхности которого есть отверстие для соска вымени животного [1].
Недостатком подобных доильных стаканов является неудовлетворительная их работа в доильных установках типа «молокопровод», потому что для надежного удержания стаканов на сосках присоском требуется одинаковая величина вакуума в подсосковой и в межстенной камере. Например, до 1986 г. в СССР выпускались доильные установки АДМ-8 с дифференциальными регуляторами вакуума, которые снижали вакуум в вакуумпроводе на 0,04 атм от вакуума в молокопроводе. Эта величина вакуума теряется в молочном шланге при подъеме молочновоздушной смеси на высоту 1,8 м, и в доильном стакане в такт сосания вакуум в обоих камерах одинаков. Эффект присоса работает, сосок располагается внутри трубки без зазора, а в области присоска несколько раздувается. В конце доения возникало явление наползания стаканов на соски, и для более полного выдаивания животных рекомендовалось машинное додаивание, состоящее в оттягивании доильного аппарата вниз и вперед.
С 1986 г.стали выпускаться доильные установки АДМ-8А без дифференциальных регуляторов, но со сложными низковакуумными коллекторами, которые интенсивно запускали воздух в такт сжатия. Молоко поднималось в молокопровод пробками. Потом в связи с ненадежностью работы таких коллекторов доильные установки типа «молокопровод» стали комплектоваться простыми коллекторами с постоянным подсосом воздуха, но меньшей массы и с увеличенной емкостью молокосборника, копируя конструкции импортных доильных установок. В таких доильных установках в такт сосания вакуум под соском меньше, чем в межстенной камере, и сосковая трубка раздувается вплоть до стенки гильзы. Появляется зазор между соском и трубкой и эффект присоса исчезает. Во время доения стакан чаще всего сползает с соска, удерживаясь лишь на его кончике за счет вакуума, но не присоса. Молоко извлекается из вымени за счет периодического высасывания. Для надежного удержания стаканов на вымени животноводы часто поднимают вакуум выше номинального значения, рискуя при этом разрывами кровеносных сосудов и воспалением молочной железы (маститом) у животных.
Известно явление у доильных стаканов традиционной конструкции при доении в ведро, когда к концу доения вымя становится вялым и доильные стаканы наползают на соски, что иногда приводит к перекрыванию кольцевой складки в верхней части сосков [2, с.31]. Для додаивания оттягивают стаканы вниз, это открывает отверстие в кольцевой складке для пропускания молока.
Мною исследована анатомия сосков при забое коров. Оказалось, что кольцевая складка в верхней части сосков имеет место быть постоянно, она имеет условный диаметр от 1 до 5 мм в ненапряженном состоянии и расположена в среднем на 5 мм выше дна вымени.
3
Цистерна соска до верхней кольцевой складки имеет емкость до 5 см.
Такт сжатия (в работе традиционных доильных стаканов) предупреждает воспаление сосков, поддерживая в них более или менее нормальное кровообращение (соски кратковременно изолируются от действия вакуума). Такт сжатия стимулирует также молокоотдачу у коровы [2, с.150]. Но сжатие сосковой трубки начинается снизу, поскольку патрубок переменного вакуума крепится как правило к нижней части гильзы, а сосковая трубка в такт сосания раздувается до стенок гильзы (при доении в молокопровод). Очевидно, что при условии удержания соска внутри доильного стакана, в такт сжатия молоко выталкивается из цистерны соска обратно в цистерну вымени. Это ненормально, надо при сжатии выжимать молоко из соска сверху вниз.
Известен «доильный стакан, содержащий гильзу, расположенную в нем сосковую трубку с присоском, в теле которого в верхней его части выполнена кольцевая полость, отличающийся тем, что с целью улучшения режима доения он снабжен обжимными кольцами, имеющими разную упругость и установленными последовательно на сосковой трубке, одно из которых расположено в кольцевой камере.» [3]. Конструкция данного доильного стакана усложнена и ошибочна. Нет вертикальной силы, обеспечивающей удержание стакана на соске, так как под соском постоянно предусмотрено атмосферное давление, а не вакуум, как во всех существующих доильных стаканах. Сосковая трубка имеет конусность, обратную конусности сосков, поэтому вакуум под сосок подать нельзя из-за риска мастита вымени [2, с.150]. Вместо присоска введена закрытая запорно-массирующая камера, которая роль присоска выполнять не может. Такой доильный стакан выжимающего действия будет работать, если его привязать веревочкой через зад коровы, и со сбором молока в ведро, которое имеет высоту ниже соска, что неприменимо в производстве и особо для молокопроводов. Изобретение опубликовано 23 года назад, но не внедрено.
Известен «доильный аппарат выжимающего действия, включающий соединенные с источниками сжатого газа и вакуума доильные стаканы…, причем доильные стаканы имеют… сосковую трубку с подсосковой камерой и пневмоуправляемые пережимающие камеры, размещенные с возможностью взаимодействия с эластичной сосковой трубкой, отличающийся тем, что каждый доильный стакан снабжен размещенной в межстенной камере пневмоуправляемой подтягивающей камерой…, а также датчиком положения соска в сосковой трубке…» [4]. Данный доильный аппарат выжимающего действия поражает своей сложностью и вряд ли будет конкурентоспособен в эксплуатации из-за заведомо большой стоимости.
Цель изобретения - создать несложный по устройству доильный стакан выжимающего действия, обеспечивающий стабильное выдаивание сельскохозяйственных животных без проведения операции машинного додаивания.
Цель достигается тем, что в доильном стакане, содержащем сосковую трубку с присоском, сосковая трубка имеет разную упругость по высоте, наибольшую возле присоска; отверстие присоска имеет диаметр больше диаметра основания соска вымени животного, верхний поясок и днище присоска выполнены упругими, а днище присоска имеет глубину несколько больше, чем кривизна днища вымени у соска.
На фиг.1 изображены в разрезе предлагаемый доильный стакан и сосок вымени животного, в исходном состоянии; на фиг.2 - состояние элементов стакана и соска в такт сосания, в разрезе; на фиг.3 - состояние элементов стакана и соска в начале такта сжатия; на фиг.4 - состояние элементов стакана и соска в продолжении начала такта сжатия; на фиг.5 - состояние элементов стакана и соска при полном сжатии; на фиг.6 и 7 - увеличенные виды I и II присоска в исходном и в рабочем состоянии.
Доильный стакан состоит из жесткой гильзы 1 с присоединенным к ней в верхней части патрубком переменного вакуума 2 и размещенной в ней с образованием межстенной камеры эластичной конусообразной сосковой трубки 3 с присоском 4 сверху и патрубком с кольцеобразными канавками 5 и смотровым стеклом 6 снизу, основание усеченного конуса трубки 3 находится у присоска 4, причем сосковая трубка 3 имеет разную упругость по высоте конуса, наибольшую возле присоска; отверстие присоска 7 имеет диаметр больше диаметра основания соска вымени животного 8, верхний поясок 9 и днище присоска 10 выполнены упругими, а днище присоска 10 имеет глубину от верхнего пояска 9 несколько больше, чем кривизна дна вымени 11 у соска. Разная упругость по высоте конуса сосковой трубки 3 может быть создана, например, за счет разной толщины эластичной стенки конуса по высоте, наименьшей возле присоска 4, несколько утолщенной в средней части конуса, и еще более утолщенной в нижней части конуса. Упругость верхнего пояска 9 и днища присоска 10 может быть создана, например, за счет соизмеримости их толщины с толщиной стенки конуса сосковой трубки в зоне возле присоска.
Доильный аппарат работает следующим образом.
После подключения доильного стакана к пульсатору, коллектору, а через них к источнику вакуума и к молокопроводу и надевания его на сосок вымени животного процесс доения происходит как у обычного двухкамерного стакана, но с некоторыми отличиями.
Поскольку у большинства доильных установок типа «молокопровод» не устанавливаются дифференциальные регуляторы вакуума, значение вакуума и в вакуумпроводе, и в молокопроводе одинаково. Подъем молоковоздушной смеси по молочному шлангу вверх от вымени животного до молокопровода происходит за счет вакуума, поэтому в такт сосания значение вакуума в подсосковой камере 12 меньше, чем в межстенной камере 13, и эластичная сосковая трубка 3 раздувается вплоть до стенки гильзы 1. Между соском животного 14 и сосковой трубкой 3 образуется зазор, и вакуум проникает в присосок. Упругий верхний поясок 9 присоска и упругое же днище 10 присоска прижимаются ко дну вымени 11 с некоторой деформацией присоска 4 по высоте и с поворотом его согласно кривизны дна вымени. Участок дна вымени в зоне внутри присоска тоже от действия вакуума меняет кривизну, а от этого растягивается кольцевая складка 15 в верхней части соска и увеличивается условный диаметр ее отверстия. За счет вакуума под соском сфинктер 16 раскрывается, и молоко свободно истекает из соска (фиг.2).
С началом такта сжатия воздух проникает в межстенную камеру 13 через патрубок переменного вакуума 2, присоединенный к верхней части гильзы 1. Сначала сжимается наиболее упругая часть сосковой трубки, расположенная возле присоска (фиг.3). Основание соска пережимается. Затем сжимается средняя, менее упругая часть сосковой трубки, и средняя часть соска. Молоко из соска выжимается (фиг.4). При полном сжатии сосковой трубки сосок кратковременно изолируется от действия вакуума (фиг.5), что поддерживает в нем более или менее нормальное кровообращение [2, с.150].
Кольцевая складка 15 растянута при доении постоянно, помех для истечения молока нет и машинного додаивания не требуется.
На время действия такта сжатия стакан удерживается на вымени за счет вакуума в камере присоска. Значение вакуума в присоске восстанавливается при каждом такте сосания. Для надежного удержания стаканов на вымени требуется значительно менее низкий вакуум, чем у существующих доильных установок. Это уменьшит случаи разрыва кровеносных сосудов и воспаления молочной железы вымени (мастита) у животных, если не исключит совсем.
Известные кольцеобразные канавки 5 на патрубке сосковой трубки служат для регулировки натяжения сосковых трубок. Высокопрочное смотровое стекло 6 в патрубке сосковой трубки необходимо для контроля за истечением молока из разных долей вымени животного.
Изобретение позволяет ускорить процесс выведения молока, увеличить полноту опорожнения вымени животных и повысить их здоровье.
Источники информации
1. Королев В.Ф. Доильные машины. Теория, конструкция, расчет. М., 1969, с.20-44.
2. У.Г.Уиттлстоун. Принципы машинного доения. М., 1964, с.23-41 и 150.
3. А.с. SU 1158115, МПК A01J 5/08, опубл. 30.05.1985.
4. Патент РФ RU 2236783 C1, МПК A01J 5/08, 5/00, 27.09.2004.