ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для доения.
Известен коллектор доильного аппарата (А.с. СССР №41782, Кл. A01J 5/12, 1935), включающий корпус, в котором имеются изолированные друг от друга мембраной нижняя и верхняя камеры, каждая из которых имеет патрубки для подсоединения к доильным стаканам и патрубок для сообщения с источником вакуума.
Известный коллектор сложен по конструкции и не обеспечивает «мягкого» режима доения из-за значительных колебаний вакуума в подсосковой камере, что приводит к повышенной заболеваемости животных, вызванной попаданием вакуума в сосок.
Известен коллектор доильного аппарата (А.с. СССР №770454, Кл. A01J 7/00, 1979), включающий корпус, в котором имеются изолированные друг от друга мембраной нижняя и состоящая из концентрично расположенных внутреннего и внешнего отсеков верхняя камеры, каждая из которых снабжена патрубками для подсоединения к доильным стаканам и патрубком для сообщения с источником вакуума, при этом патрубки для подсоединения к доильным стаканам верхней камеры соединены с внешним отсеком, а патрубок для сообщения с источником вакуума - с внутренним.
Недостатком данного коллектора доильного аппарата также являются значительные колебания вакуума в подсосковой камере, вызванные колебаниями вакуумметрического давления в системе подачи вакуума и обусловленные особенностями конструкции камеры переменного вакуума коллектора.
Известен доильный аппарат с периодическим вакуумом под сосками (В.Ф.Королев. Доильные машины. М. «Колос», 1969. С.89…90), содержащий двухкамерные доильные стаканы, коллектор, состоящий из молокосборной камеры и камеры переменного вакуума, разделенных мембраной, при этом камера переменного вакуума посредством соединительных шлангов сообщается с межстенными камерами доильных стаканов, а молокосборная камера - с подсосковыми камерами, и пульсатор.
Недостатком известного доильного аппарата являются значительные колебания вакуума в подсосковых камерах доильных стаканов, что приводит к постоянной ударной нагрузке на сосок и попаданию в него вакуума, что негативно отражается на здоровье животных и приводит к повышенной их заболеваемости, а также - значительные колебания вакуума в молокосборной камере, что приводит к повышенному пенообразованию в ней, затрудняющему транспортировку молока в молокопровод и его учет. Изменение величины вакуумметрического давления в подсосковой камере связано с колебаниями давления во внешней системе подачи вакуума и обусловлено особенностями конструкции молокосборной камеры коллектора, выполненной в виде двух концентрических камер: внутренней и охватывающей ее кольцевой камерой. Подсосковая камера доильного стакана периодически сообщается либо с обеими камерами, либо только с одной из них - внутренней, из-за чего происходит периодическое изменение вакуума в подсосковой камере.
Известен доильный аппарат (Пат. На ПМ №90293, Кл. A01J 5/04, 2009, прототип), включающий двухкамерные доильные стаканы, коллектор, состоящий из молокосборной камеры, выполненной в виде двух камер, расположенных одна над другой и сообщающихся между собой посредством установленного по оси симметрии коллектора в верхней камере патрубка, и камеры переменного вакуума, разделенных мембраной, при этом камера переменного вакуума посредством соединительных шлангов и магистрального вакуумного шланга сообщается с межстенными камерами доильных стаканов и пульсатором соответственно, а молокосборная камера через входные патрубки в верхней ее камере с установленными на них соединительными шлангами - с подсосковыми камерами и через отводной патрубок - с отводным молочным шлангом.
Недостатком известного доильного аппарата является наличие обратного оттока молока в коллектор и проникновение в него вакуума, что приводит к проникновению вакуума в подсосковую камеру, являющемуся причиной постоянной ударной нагрузки на сосок и попадания в него вакуума, негативно отражающихся на здоровье животных, и, кроме того, обратный отток молока в коллектор способствует повышенному пенообразованию, затрудняющему транспортировку молока по молокопроводу и его учет. Повышенное пенообразование в молокосборной камере вызвано и конструктивными ее особенностями, касающимися взаимного расположения входных патрубков, по которым молоко поступает в верхнюю камеру, и патрубка, расположенного по оси симметрии коллектора, посредством которого нижняя камера сообщается с верхней. В случае, когда траектория струи молока перпендикулярна основанию верхней камеры, разбрызгивание его и пенообразование максимально. Подбором угла наклона оси входного патрубка к основанию верхней камеры и точки ее пересечения с основанием можно значительно «смягчить» удар струи молока об основание верхней молокосборной камеры, существенно снизив его пенообразование.
Задача полезной модели заключается в стабилизации величины вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана и снижении пенообразования в молокосборной камере коллектора.
Технический результат от решения поставленной задачи заключается в снижении заболеваемости животных техническим маститом, а также в значительном снижении пенообразования в молочной камере, что облегчает транспортирование молока по отводному молочному шлангу к емкостям для приема молока и учет надоев.
Технический результат достигается тем, что доильный аппарат, включающий двухкамерные доильные стаканы, коллектор, состоящий из молокосборной камеры, выполненной в виде двух камер, расположенных одна над другой и сообщающихся между собой посредством установленного по оси симметрии коллектора в верхней камере патрубка, и камеры переменного вакуума, разделенных мембраной, при этом камера переменного вакуума посредством соединительных шлангов и магистрального вакуумного шланга сообщается с межстенными камерами доильных стаканов и пульсатором соответственно, а молокосборная камера через входные патрубки в верхней ее камере с установленными на них соединительными шлангами - с подсосковыми камерами и через отводной патрубок - с отводным молочным шлангом, снабжен обратным клапаном, установленным на входе в отводной молочный шланг, а точка пересечения оси симметрии каждого входного патрубка верхней молокосборной камеры с ее основанием находится на линии пересечения патрубка с основанием верхней молокосборной камеры, при этом угол наклона оси к основанию верхней молокосборной камеры составляет 45°. Обратный клапан выполнен в виде корпуса, в котором по оси его симметрии со стороны входной полости последовательно установлены подпружиненный пружиной затвор в виде шарика с хвостовиком и рассекатель, при этом пружина одним концом жестко соединена с шариком, а другим - с рассекателем, кроме того, со стороны рассекателя на корпусе закреплена крышка, на которой с внутренней ее стороны установлен рассекатель, а с внешней - штуцер, а со стороны входной полости на корпусе обратного клапана установлен другой такой же штуцер, причем по всей длине корпуса, крышки и обоих штуцеров выполнено сквозное осевое отверстие переменного диаметра.
Установка обратного клапана на выходе из верхней молокосборной камеры коллектора в отводном молочном шланге позволит исключить обратный отток молока в коллектор и проникновение в него вакуума, что, в свою очередь, исключит проникновение вакуума в подсосковую камеру, являющегося причиной постоянной ударной нагрузки на сосок и попадания в него вакуума, негативно отражающихся на здоровье животных. Кроме того, исключение обратного оттока молока в коллектор значительно снизит пенообразование, облегчит транспортировку молока по молокопроводу и его учет. Конструкция обратного клапана проста и позволит надежно перекрыть молокопровод, чтобы исключить обратный отток молока в молокосборную камеру. Заявленная конструкция верхней камеры предусматривает такое взаимное расположение входных патрубков, по которым молоко поступает в верхнюю камеру, и патрубка, расположенного по оси симметрии коллектора, посредством которого нижняя камера сообщается с верхней, при котором удар струи молока об основание верхней камеры наиболее «мягкий», не вызывающий повышенного пенообразования. Расположение точки пересечения оси симметрии каждого входного патрубка верхней молокосборной камеры с ее основанием и угол наклона оси к основанию верхней молокосборной камеры, составляющий 45°, определены эмпирическим путем.
Полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг 1. изображен доильный аппарат, общий вид; на фиг.2 -обратный клапан, общий вид.
Доильный аппарат включает двухкамерные доильные стаканы 1, коллектор 2, состоящий из молокосборной камеры 3 и камеры переменного вакуума 4, разделенных мембраной 5. Молокосборная камера 3 выполнена в виде двух расположенных одна над другой камер: верхней 6 и нижней 7, сообщающихся между собой посредством патрубка 8. Патрубок 8 установлен в верхней камере 6 молокосборной камеры 3 по оси симметрии коллектора 2. В верхней камере 6 имеются патрубки: входные 9 и отводной 10, на которых установлены соответственно соединительные шланги 11 и отводной молочный шланг 12 с обратным клапаном 13 на его входе. Точка пересечения 14 оси симметрии 15 каждого входного патрубка 9 верхней 6 молокосборной камеры с ее основанием 16 находится на линии пересечения патрубка 8 с основанием 16 верхней 6 молокосборной камеры. Камера переменного вакуума 4 посредством соединительных шлангов 17 сообщается с межстенными камерами 18 доильных стаканов 1 и через магистральный вакуумный шланг 19 - с пульсатором 20. Верхняя камера 6 молокосборной камеры 3 через соединительные шланги 11 сообщается с подсосковыми камерами 21 доильных стаканов 1 и с отводным молочным шлангом 12 через обратный клапан 13, смонтированный посредством штуцеров 22 и 23 на отводном патрубке 10 верхней 6 молокосборной камеры коллектора 2 и на входном патрубке 24 отводного молочного шланга 12 соответственно. Обратный клапан 13 содержит корпус 25, в котором по оси его симметрии со стороны входной полости 26 последовательно установлены подпружиненный пружиной 27 затвор в виде шарика 28 с хвостовиком 29 и рассекатель 30. Одним концом пружина 27 жестко соединена с шариком 28, а другим - с рассекателем 30. Со стороны рассекателя 30 на корпусе 25 посредством винтов 31 установлена крышка 32, на которой закреплен рассекатель 30 и штуцер 23, а со стороны входной полости 26 посредством резьбового соединения -другой такой же штуцер 22, при этом по всей длине корпуса 25, крышки 32 и штуцеров 22 и 23 выполнено сквозное осевое отверстие переменного диаметра. Для визуального наблюдения и контроля за процессом наполнения молокосборной камеры 3 молоком, а также за процессом промывания доильного аппарата служит окно 33. Доильный аппарат работает следующим образом.
При такте сосания из вакуумной системы доильного аппарата посредством пульсатора 20 через магистральный вакуумный шланг 19, камеру переменного вакуума 4 и соединительный шланг 17 в межстенную камеру 18 доильного стакана 1 подается вакуум высокий (70 Кпа). Сосок 34 коровы вытягивается, открывается сфинктер, и молоко из вымени животного через сосок 34 заполняет подсосковую камеру 21 доильного стакана 1 и далее по соединительному шлангу 11 попадает в верхнюю камеру 6 молокосборной камеры 3, откуда через отводной молочный шланг 12 и встроенный в него обратный клапан 13 в емкость для сбора молока (не показано). Благодаря конструкции верхней 6 молокосборной камеры, предусматривающей относительное взаимное расположение входных патрубков 9 и патрубка 8, молоко «мягко» наполняет камеру 6 без значимого ценообразования. Мембрана 5 при этом прогнута вниз, объем нижней камеры 7 молокосборной камеры 3 увеличивается, за счет чего вакуумметрическое давление в камере 7 увеличивается, в верхней же камере 6, наоборот, за счет наполнившего ее молока вакуумметрическое давление уменьшается. Благодаря тому, что обе камеры 6 и 7 сообщаются между собой посредством патрубка 8, давление в них выравнивается, и молоко, не наполнившись пузырьками воздуха, без воздушных пузырьков и пены под воздействием вакуума направляется через обратный клапан 13 в отводной молочный шланг 12 и далее в молокопровод (МП).
При такте сосания обратный клапан под действием вакуума открыт, и молоко через штуцер 22 поступает во входную полость 26 корпуса 25 обратного клапана, далее через рассекатель 30 и штуцер 24 - в молочный шланг 12. После завершения такта сосания пружина 27 обратного клапана возвращает шарик 28 с хвостовиком 29 в устойчивое исходное положение, когда шарик 28 прижат к седлу 35, перекрывая молочный шланг 12 и тем самым предотвращая отток молока обратно в коллектор 2 и проникновение в него вакуума. Благодаря данному обстоятельству стабилизируется величина вакуумметрического давления в подсосковой камере 21 доильного стакана 1, что способствует смягчению работы сосковой резины, предотвращая возникновение «аэрозольного» эффекта, и снижается пенообразование в молокосборной камере 3 коллектора 2, облегчающее транспортирование молока по отводному молочному шлангу 12 в молокопровод и к емкостям для приема молока и учет надоев.
При такте сжатия из магистрального вакуумного шланга 19 в камеру переменного вакуума 4 поступает атмосферный воздух, который по соединительному шлангу 11 поступает в межстенную камеру 18 доильного стакана 1. Мембрана 5 поднимается вверх, снижая вакуумметрическое давление, и благодаря тому, что камеры 6 и 7 сообщаются, снижается вакуумметрическое давление и в камере 6 молокосборной камеры 3. Одновременно, сосковая резина 36 сжимается, вакуумметрическое давление в подсосковом пространстве снижается, то есть выравнивается давление в подсосковой камере 14 и молокосборной камере 3, что предотвращает удар по соску 34. Одновременно пружина 27 обратного клапана прижимает шарик 28 к седлу 35, предотвращая отток молока обратно в коллектор 2 и проникновение в него вакуума и ударное воздействие на сосок 34. Все это надежно стабилизирует величину вакуумметрического давления в подсосковой камере 21 доильного стакана 1.
Заявленный доильный аппарат промышленно применим, так как может быть изготовлен промышленным способом, работоспособен, осуществим и воспроизводим. Наиболее эффективно применение аппарата в условиях крупного животноводческого комплекса.
Благодаря установке обратного клапана и учитывая направленное движение струи молока в верхнюю молокосборную камеру по траектории, когда имеет место «мягкое» наполнение камеры молоком, предполагается снизить пенообразование молока в процессе доения на 95%, что значительно облегчит транспортирование и учет молока.
Более мягкий режим доения, исключающий ударное воздействие на сосок вымени животного, при котором убирается «аэрозольный эффект», предположительно снизит их заболеваемость на 50%.