ЭЛЕКТРОПУЛЬСАТОР ПОПАРНОГО ДОЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к механизации и электрификации процессов животноводства, в частности к пульсаторам попарного действия с электромагнитным управлением.
Уровень техники
Известен электромагнитный пульсатор доильного аппарата, включающий корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума и атмосферного давления, электромагнит с катушкой и магнитопроводом, содержащий сердечник и свободно установленный дисковый якорь с диамагнитной прокладкой, а магнитопровод пульсатора выполнен с наружной частью, имеющей внутренний и наружный фланцы, плоскости которых выполнены на уровне плоскости конца сердечника, в наружном фланце выполнено кольцевое клапанное гнездо с отверстиями. Патрубок постоянного вакуума выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса. Пульсатор дополнительно содержит воздушный фильтр с дросселем, установленный в патрубке атмосферного давления (см. а.с. RU №2075928, кл. A01J 5/14).
Данный аналог имеют следующие недостатки: сложная конструкция и невысокая надежность, отсутствует возможность управлять амплитудой хода клапана в автоматическом режиме.
Известен электромагнитный пульсатор к доильному аппарату содержащий, корпус с воздухозаборными отверстиями, камерами постоянного и переменного вакуума, которые соединены между собой через коммутируемое клапанном отверстие, причем коммутирующий клапан связан с якорем посредством штока, отличающийся тем, что в корпусе установлен линейный электродвигатель со сборным якорем из двух магнитных вставок и немагнитной прослойки, прикрепленным посередине штока и расположенным между двух магнитопроводов П-образной формы с намагничивающими катушками (см. а.с. RU №79236, кл. A01J 5/14).
Данный аналог имеет недостаток, который заключается в высоком расходе воздуха в процессе работы доильного аппарата, что снижает энергоэффективность установки в целом.
Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту и принимаемый авторами за прототип является электромагнитный пульсатор доильного аппарата, содержащий корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума, атмосферный канал с фильтром, клапанный механизм, соединенный с линейным электродвигателем, отличающийся тем, что в камере переменного вакуума на конце вала линейного электродвигателя жестко закреплен конусный клапан, а на скользящей посадке расположен нижний клапан в форме диска, перекрывающий камеру постоянного вакуума при нижнем положении якоря линейного электродвигателя и открывающий камеру постоянного вакуума по средствам упора при верхнем положении якоря (см. заявку на изобретение №2010126114).
Выбранный прототип имеет существенный недостаток, заключающийся в синхронном приводе всех четырех доильных стаканов, что не позволяет обеспечивать попарное доение передних и задних долей вымени.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, который может быть, достигнут с помощью полезной модели, сводится к созданию пульсаций вакуума в межстенных камерах доильных стаканов, соответствующих физиологическим особенностям процесса молокоотдачи, к стабильному поддержанию вакуума в процессе работы доильного аппарата, а также к возможности доения передних и задних четвертей вымени коровы попарно, то есть когда в доильных стаканах передних четвертей происходит фаза сосания, в стаканах задних четвертей наступает фаза сжатия, и наоборот.
Технический результат достигается с помощью электропульсатора попарного доения содержащего: корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума, два атмосферных канала с фильтрами, два клапанных механизма, соединенных с линейным электродвигателем, в камерах переменного вакуума, на двух концах выходного вала линейного электродвигателя, жестко закреплены два конусных клапана, а на скользящей посадке расположены два нижних клапана в форме диска, перекрывающие камеру постоянного вакуума либо при нижнем, либо при верхнем положении якоря линейного электродвигателя и открывающие поочередно камеры постоянного вакуума под действием двух упоров.
Применение заявляемого электропульсатора попарного доения на основе линейного электродвигателя, работающего в противофазе, позволяет достигать более равномерного, по сравнению с монопульсацией вакуума, истечения молока, защиты коллектора от переполнения при пиковой молокоотдаче и стабильного поддержания разряжения воздуха в подсосковых и межстенных камерах доильных стаканов при одновременном снижении механической нагрузки на вымя животного.
Краткое описание чертежа
На Фиг. представлен общий вид электропульсатора попарного доения на основе линейного электродвигателя в разрезе и работа доильных стаканов в противофазе.
Осуществление полезной модели
Электропульсатор попарного доения на основе линейного электродвигателя состоит: из верхнего В и нижнего Н пульсаторов, корпуса 1, патрубка 2 постоянного вакуума соединенного с вакуум-проводом (на фиг. не показан), и двух патрубков 3 переменного вакуума, подсоединяемые через коллектор к межстенным камерам доильных стаканов (на фиг. не показаны), а также атмосферного канала 4 с фильтром 5, фиксирующиеся крышкой 6. Внутри верхнего В и нижнего Н пульсаторов расположены две перегородки 7 с отверстием 8, разделяющие камеру 9 постоянного вакуума и камеру 10 переменного вакуума. Через отверстия 8 проходит вал 11, который является основой для сборного якоря 12 линейного электродвигателя состоящего из двух магнитопроводящих дисков 13 и немагнитной прослойки 14. Сборный якорь 12 располагается между двух магнитопроводов 15 и 16, выполненных виде П-образной формы с двумя намагничивающими катушками 17 и 18. На концах вала 11 жестко закреплены конусные клапаны 19, а на скользящей посадке расположены нижние клапаны 20, изготовленные в форме диска, под которым имеются упоры 21. Камеры постоянного вакуума 9 верхнего В и нижнего Н пульсаторов соединены каналом 22.
Электропульсатор попарного доения на основе линейного электродвигателя работает следующим образом. При подаче управляющего сигнала на намагничивающую катушку 18, якорь 12 и вал 11 притягиваются к магнитопроводу 16, открывая конусным клапаном 19, канал 4, верхнего В пульсатора через который воздух проходя сквозь фильтр 5, создает атмосферное давление в камере переменного вакуума 10, которое подается в межстенное пространство двух правых доильных стаканов в результате резина интенсивно воздействует на соски вызывая наступление фазы сжатия. Одновременно нижним клапаном 20, закрывается отверстие 8, ограничивая доступ вакуума в камеру 10. Конусный клапан 19 нижнего Н пульсатора перекрывает канал 8, ограничивая попадание атмосферного давления в камеру переменного вакуума 10, при этом упор 21 плавно поднимает нижний клапан 20 и позволяет вакууму заполнить переменную камеру вакуума 10, а также подсосковые и межстенные пространства двух левых доильных стаканов вызывая наступление фазы сосания.
Линейный электродвигатель обеспечивает управление амплитудой перемещения сборного якоря 12, следовательно, положением конусных клапанов 19. Если в намагничивающей катушке 17 сила тока нарастает, а в катушке 18 - убывает, то якорь 12 и вал 11 притягиваясь к магнитопроводу 15, плавно открывают конусными клапанами 19 отверстие 8 нижнего Н пульсатора и закрывают аналогичное отверстие верхнего В пульсатора, переводя работу электропульсатора попарного доения в противофазу, при этом в доильных стаканах левых четвертей наступает фаза сжатия, а в правых фаза сосания.
Применение линейного электродвигателя позволяет плавно перемещать конусные клапаны 19 верхнего В и нижнего Н пульсаторов в крайнее нижнее положение, регулируя одновременно динамику переходного процесса в двух тактах - сосания и сжатия. Предлагаемый режим работы необходим для приведения машинного доения в соответствие с физиологическими особенностями процесса молокоотдачи у коров, а также для уменьшения негативного влияния доильного аппарата на здоровье животных.
Применение заявляемого электропульсатора попарного доения на основе линейного электродвигателя, работающего в противофазе, дает возможность достигать более равномерного истечения молока, по сравнению с монопульсацией вакуума, защищает коллектор от переполнения при пиковой молокоотдаче и создает стабильное разряжение воздуха в подсосковой и межстенной камерах доильных стаканов при одновременном снижении механической нагрузки на вымя животного. Кроме того, повышает энергоэффективность использования доильных аппаратов и приближает принцип работы установки к физиологическим особенностям процесса молокоотдачи у коров и снижает негативное влияние на здоровье животных.