ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ
MILKING UNIT

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к доильным аппаратам, и предназначено для механизации доения коров.
Известно устройство для доения [SU 1367925, A01J 5/04, 23.01.1988], содержащее переключатель, снабженный мембраной и клапанами и доильные стаканы, оборудованные дополнительными камерами с массажными элементами. Однако данное устройство не обеспечивает полное выдаивание коров, и наблюдаются ощутимые переходные процессы при смене интенсивности молоковыведения.
Известен также доильный аппарат [SU 1507265 А2, A01J 5/04, 15.09.1989], выбранный в качестве прототипа, который содержит двухкамерные доильные стаканы, коллектор с камерами и патрубками, причем каждая камера снабжена молоколовушкой с поплавком.
Недостаток данной конструкции - доильный аппарат не обеспечивает изменение режима доения за счет включения режима массажа сосков при интенсивном молоковыведении, что неблагоприятно сказывается на физиологии животных.
Задача изобретения - повышение эффективности доения коров.
Это достигается тем, что предложен доильный аппарат, содержащий двухполупериодный пульсатор, доильные стаканы, оборудованные регуляторами вакуума и массажными элементами, патрубки, коллектор с камерами и распределителем. Регуляторы вакуума содержат разделенные гибкой мембраной рабочую камеру и камеру управления, выполненные с возможностью соединения посредством патрубков соответственно с распределителем коллектора и подсосковой камерой доильных стаканов. В камере управления выполнено нормально закрытое подпружиненным клапаном отверстие, сообщающее ее с атмосферой, причем клапан установлен с возможностью взаимодействия с жестким центром мембраны. Массажные элементы выполнены в виде массажера, соединенного посредством тяги с гибкой мембраной, отделяющей рабочую камеру регулятора вакуума от подсосковой камеры доильного стакана. Каждая камера коллектора содержит датчик потока молока, выполненный в виде молоколовушки с поплавком. В нижней части поплавок снабжен нижней иглой. В верхней части каждые камеры коллектора оборудованы разделенными гибкой мембраной рабочими камерами и камерами управления, причем мембрана содержит цилиндрические выступы, выполненные с возможностью отделения полости молокосборной камеры от рабочей камеры. Верхняя игла поплавка выполнена с возможностью образования в нижнем своем положении калиброванной щели в отверстии гнезда. В верхнем положении верхняя игла поплавка изготовлена с возможностью вхождения в выполненное с ней соосно калиброванное отверстие, предназначенное для сообщения камеры управления с атмосферой. В верхней части коллектор оборудован распределителем, связанным посредством соответствующих патрубков с рабочей камерой регуляторов вакуума и двухполупериодным пульсатором.
Предлагаемое изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных чертежей (фиг.1 - схема доильного аппарата; фиг.2 - регулятор вакуума и массажный элемент).
Доильный аппарат содержит двухкамерные доильные стаканы 1 (фиг.1), оборудованные регуляторами вакуума 2 и массажными элементами 3, коллектор 4 с распределителем 5 и двухполупериодный пульсатор 6, соединенный посредством патрубков 7 и 8 с распределителем 5.
Коллектор 4 содержит четыре молокосборные камеры 9, молокоотводящую камеру 10 с клапаном 11 и молокоотводным патрубком 12, сообщающим коллектор 4 с молокоприемным устройством (не показан). Каждая молокосборная камера 9 оборудована молоколовушкой 13 с поплавком 14. Молоколовушка 13 снабжена коаксиально расположенным с ней патрубком 15, причем в последнем выполнено отверстие 16, предназначенное для отвода молока в молокоотводящую камеру 10 при переполнении молоколовушки 13. В нижней части поплавок 14 снабжен иглой 17, образующей при нижнем положении поплавка 14 калиброванную щель в отверстии 18.
В верхней части молокосборной камеры 9, сообщенной с подсосковой камерой 19 доильных стаканов 1 посредством молокопроводных патрубков 20, выполнены разделенные гибкой мембраной 21 дополнительная камера 22 и камера управления 23, причем мембрана 21 снабжена цилиндрическим выступом 24, отделяющим полость молоколовушки 13 от дополнительной камеры 22 и образующим щель 25 с дном дополнительной камеры 22. В центре мембраны герметично установлено гнездо 26, жестко прикрепленное к корпусу 27 камеры управления 23. Гнездо 26 выполнено с возможностью соединения дополнительной камеры 22 с камерой управления 23 посредством отверстия 28. Верхняя игла 29 поплавка 14 снабжена конусом 30 и пазом 31, выполнена с возможностью образования в нижнем своем положении калиброванной щели 32 в отверстии 33 гнезда 26.
Верхняя игла 29 выполнена с возможностью закрытия конусом 30 калиброванного отверстия 34, сообщающего камеру управления 23 с атмосферой при верхнем положении поплавка 14, и совмещения паза 31 с отверстием 33, увеличивая тем самым его проходное сечение.
Распределитель 5 коллектора 4 выполнен в виде двух разделенных между собой камер 35 и 36. Камера 35 распределителя 5 соединена посредством патрубка 8 с одной частью двухполупериодного пульсатора 6 и при помощи патрубков 37 с рабочими камерами 38 регуляторов вакуума 2 двух диаметрально противоположных доильных стаканов 1, а камера 36 распределителя 5 связана посредством патрубка 7 с другой частью двухполупериодного пульсатора 6 и патрубками 39 с рабочими камерами 38 регуляторов вакуума 2 двух других диаметрально противоположных доильных стаканов 1.
Регулятор вакуума 2 выполнен в виде разделенных гибкой мембраной 40 рабочей камеры 38 и камеры управления 41. Рабочая камера 38 отделена от межстенной камеры 42 доильных стаканов 1 перегородкой 43, образующей с мембраной 40 щель 44. В камере управления 41 выполнено нормально закрытое подпружиненным при помощи пружины 45 клапаном 46 отверстие 47, сообщающее ее с атмосферой, причем клапан 46 установлен с возможностью взаимодействия с жестким центром мембраны 40. Кроме того камера управления 41 выполнена с возможностью соединения посредством патрубка 48 с подсосковой камерой 19 доильного стакана 1.
Массажные элементы 3 выполнены в виде массажеров 49, соединенных посредством тяг 50 с гибкой мембраной 51, отделяющей рабочую камеру 38 регулятора вакуума 2 от отверстия 52, изготовленного в корпусе 53 доильного стакана 1, и, следовательно, от межстенной камеры 42. Кроме того мембрана 51 выполнена с возможностью прогиба от действия разности значений вакуумметрического давления в межстенной камере 42 и в рабочей камере 38 регулятора вакуума 2. Тяга 50 и массажер 49 выполнены с возможностью перемещения от действия прогиба мембраны 51, вызывающего тем самым массаж сосков вымени 54. Доильные стаканы 1 оборудованы сосковой резиной 55.
Доильный аппарат работает следующим образом.
Молокоотводный патрубок 12 соединяют с доильным ведром или молокопроводом (не показаны), подключая тем самым коллектор 4 к источнику вакуумметрического давления, открывают клапан 11 и надевают доильные стаканы 1 на соски вымени. При этом вакуумметрическое давление по молокоотводному патрубку 12 распространяется в молокоотводящую камеру 10 и далее по патрубку 15 и отверстию 16 в молоколовушки 13 и далее посредством молокопроводных патрубков 20 в подсосковые камеры 19 доильных стаканов 1, а посредством калиброванных патрубков 48 в камеры управления 41 регуляторов вакуума 2. Вакуумметрическое давление, поступив в дополнительную камеру 22, вызывает прогиб гибкой мембраны 21 до соприкосновения цилиндрического выступа 24 с дном дополнительной камеры 22, закрыв щель 25. Вакуумметрическое давление через калиброванную щель 32 в отверстии 33, образованную при нижнем положении поплавка 14 верхней иглой 29, проникает в гнездо 26 и далее через отверстие 55 в камеру управления 23, где за счет поступления через калиброванное отверстие 34 атмосферного воздуха устанавливается заданное низкое значение вакуумметрического давления (стимулирующее значение вакуумметрического давления, например 33 кПа). Под воздействием разности давлений в дополнительной камере 22 и камере управления 23 мембрана 21 прогибается и образует щель 25 между цилиндрическими выступами 24 и дном дополнительной камеры 22, открывая доступ вакуумметрического давления в молокопроводные патрубки 20 и калиброванные патрубки 48. При этом в подсосковых камерах 19 и в камерах управления 41 регуляторов вакуума 2 устанавливается стимулирующее значение вакуумметрического давления.
При поддержании одной частью двухполупериодного пульсатора 6 атмосферного давления последнее распространяется по патрубку 7 в камеру 36 распределителя 5. При этом за счет наличия патрубков 39 в рабочих камерах 38 регуляторов вакуума 2 двух диаметрально противоположных доильных стаканов 1 устанавливается атмосферное давление, которое за счет наличия щели 44 проникает в межстенные камеры 42. Под действием разности давлений в подсосковой камере 19 и межстенной камере 42 сосковая резина 55 прогибается, сжимая сосок вымени 54, то есть в одной паре двух диаметрально противоположных доильных станов происходит такт «сжатие». Кроме того из-за разности атмосферного давления в рабочей камере 38 регулятора вакуума 2 и стимулирующего вакуумметрического давления в камере управления 41 мембрана 40 прогибается, перемещая клапан 46 и открывая отверстие 47, обеспечивая тем самым поступление атмосферного воздуха в камеру управления 41 и далее посредством калиброванного патрубка 48 в подсосковую камеру 19 доильных стаканов 1 и в молокопроводные патрубки 20, что способствует интенсивной транспортировке молока на участке доильный стакан - коллектор.
В то же время при поддержании другой частью двухполупериодного пульсатора 6 вакуумметрического давления последнее по патрубку 8 распространяется в камеру 35 распределителя 5 и далее по патрубкам 37 в рабочие камеры 38 регуляторов вакуума 2. Вместе с тем вакуумметрическое давление через щель 44, образованную гибкой мембраной 40 и перегородкой 43, поступает в межстенные камеры 42 доильных стаканов 1, причем при поступлении от пульсатора номинального вакуума (например 48 кПа) в межстенных камерах 42 устанавливается пониженный вакуум, равный вакууму в камерах управления 41, а равно и в подсосковых камерах 19 двух других диагонально противоположных доильных стаканов 1. При этом сосковая резина 55 остается в первоначальном положении, следовательно, в этой паре доильных станов 1 происходит такт «сосание». Кроме того из-за разности значений стимулирующего вакуумметрического давления в межстенных камерах 42 доильных стаканов 1 и номинального вакуума в рабочих камерах 38 регуляторов вакуума 2 мембрана 51 прогибается, перемещая тяги 50, а следовательно, и массажеры 49, производя тем самым массаж сосков вымени 54.
Далее процесс идет следующим образом. Теперь та часть двухполупериодного пульсатора 6, которая поддерживала атмосферное давление, поддерживает вакуумметрическое и наоборот.
При подаче одной частью двухполупериодного пульсатора 6 вакуумметрического давления последнее по патрубку 7 распространяется в камеру 36 распределителя 5 и далее по патрубкам 39 в рабочие камеры 38 регуляторов вакуума 2 двух диаметрально противоположных доильных стаканов 1, что приводит к выравниванию гибкой мембраны 40, а следовательно, и к закрытию клапана 46, отсекая тем самым поступление атмосферного давления в камеру управления 41. Вместе с тем вакуумметрическое давление через щель 44, образованную гибкой мембраной 40 и перегородкой 43, поступает в межстенные камеры 42 доильных стаканов 1, устанавливая в последних пониженный вакуум, равный вакууму в подсосковых камерах 19. При этом сосковая резина 55 выравнивается и, следовательно, в этой паре доильных станов 1 происходит такт «сосание». Помимо этого из-за разности значений стимулирующего вакуумметрического давления в межстенных камерах 42 доильных стаканов 1 и номинального вакуума в рабочих камерах 38 регуляторов вакуума 2 мембрана 51 прогибается, перемещая тяги 50, а следовательно, и массажеры 49, производя тем самым массаж сосков вымени 54.
В то же время при поддержании другой частью двухполупериодного пульсатора 6 атмосферного давления последнее по патрубку 8 распространяется в камеру 35 распределителя 5, далее по патрубкам 37 в рабочие камеры 38 регуляторов вакуума 2, а также за счет наличия щели 44 в межстенные камеры 42 двух других диагонально противоположных доильных стаканов 1. Из-за разности давлений в межстенной 42 и подсосковой 19 камерах доильных стаканов 1 сосковая резина 55 прогибается, сжимая сосок вымени 54, то есть в этой паре двух диаметрально противоположных доильных станов происходит такт «сжатие». Кроме того одинаковое значение атмосферного давления в межстенной камере 42 и рабочей камере 38 приводит к выравниванию мембраны 51, отводя при помощи тяг 50 массажеры 49 и прекращая тем самым массаж сосков вымени 54.
Далее процесс повторяется. Таким образом осуществляется доение низким (стимулирующим) значением вакуумметрического давления.
Молоко поступает из подсосковой камеры 19 доильных стаканов 1 по молокопроводным патрубкам 20 в дополнительные камеры 22 и далее через щели 25 в молоколовушки 13.
При этом если количество поступающего молока не превышает 50 г/мин, оно через калиброванную щель, образованную иглой 17 в отверстии 18, уходит в молокоотводящую камеру 10 коллектора 4. При увеличении поступления молока свыше 50 г/мин происходит заполнение молоколовушки 13 и излишнее молоко через отверстие 16 по патрубку 15 также поступает в молокоотводящую камеру 10 и далее по молокоотводному патрубку 12 в молокоприемное устройство. Поплавок 14 всплывает и перемещает иглы 17 и 29 вверх. При этом игла 17 частично открывает отверстие 18, а верхняя игла 29, поднимаясь вверх конусом 30, закрывает калиброванное отверстие 34, перекрывая тем самым доступ воздуха в камеру управления 23. Одновременно совмещается паз 31 иглы 29 с отверстием 33 гнезда 26, увеличивая тем самым его проходное сечение. В результате в камере управления 23 устанавливается вакуумметрическое давление, равное вакуумметрическому давлению в молоколовушке 13.
Увеличение вакуумметрического давления в камере управления 23 вызывает выравнивание гибкой мембраны 21 и за счет увеличения щели 25 происходит увеличение значения вакуумметрического давления (до номинального значения) в молокопроводных патрубках 20 и в калиброванных патрубках 48, а следовательно, в подсосковых камерах 19 доильных стаканов 1 и в камерах управления 41 регуляторов вакуума 2. Вместе с этим номинальное значение вакуумметрического давления устанавливается и в межстенных камерах 42 доильных стаканов 1. При этом за счет выравнивания значения вакуумметрического давления в рабочих камерах 38 регуляторов вакуума 2 и межстенных камерах 42 доильных стаканов 1 прогиба мембраны 51 не будет, что в свою очередь приводит к прекращению массажа сосков вымени 54.
Так осуществляют доение номинальным вакуумом.
При снижении молокоотдачи ниже 50 г/мин поплавок 14 опускается и иглой 17 частично перекрывает отверстие 18. Одновременно верхняя игла 29, возвращаясь в исходное положение, образует калиброванную щель в отверстии 33 гнезда 26 и открывает калиброванное отверстие 33, обеспечив доступ воздуха в камеру управления 23. Значение вакуумметрического давления в камере управления 23 снова становится равным значению стимулирующего вакуума (33 кПа). При этом гибкая мембрана 21 прогибается, уменьшая цилиндрическим выступом 24 щель 25 и тем самым уменьшая отсос воздуха из дополнительной камеры 22. В результате в дополнительной камере 22 и далее в молокопроводных патрубках 20 и в калиброванных патрубках 48, а следовательно, в подсосковых камерах 19 доильных стаканов 1 и камерах управления 41 регуляторов вакуума 2 устанавливается низкое значение вакуумметрического давления. Вместе с тем за счет наличия щели 44, образованной гибкой мембраной 40 и перегородкой 43, вакуумметрическое давление проникает в межстенные камеры 42 доильных стаканов 1, причем в последних также устанавливается стимулирующее значение вакуума. Разность значений стимулирующего вакуумметрического давления в межстенных камерах 42 и номинального вакуума в рабочих камерах 38 вызывает прогиб гибкой мембраны 40, перемещая тяги 50 с массажерами 49, то есть возобновляя массаж сосков вымени 54.
Таким образом осуществляют повторную стимуляцию молокоотдачи и додой низким (стимулирующим) значением вакуумметрического давления.
При завершении доения закрывают клапан 11 и снимают доильные стаканы 1 с сосков вымени животного.
Использование доильного аппарата позволит повысить эффективность доения коров.