Переносной манипулятор для доения коров

Название	Переносной манипулятор для доения коров
Разработчик (Авторы)	Ужик В.Ф., Кузьмина О.С., Китаёва О.В.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2695868
Дата регистрации	29.07.2019
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина"
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для механизации животноводства, и может быть использовано для доения коров

Известны следующие аналогичные устройства: Переносной манипулятор для доения коров [RU 2348149 С1, A01J 7/00 (2006.01), 10.03.2009], который включает доильный аппарат, блок управления, посредством разъема прикрепляемый к молокопроводу и вакуумпроводу доильной установки, молоколовушку с поплавком, посредством молочной трубки соединяемой с молокоприемной камерой коллектора, двухполупериодный пульсатор, а также механизм снятия доильного аппарата с вымени животного по завершении процесса доения; Переносной манипулятор для доения коров [RU 2221417 С2, A01J 5/007 (2000.01), 20.01.2004], который состоит из доильного аппарата, тросом соединенного с пневмоцилиндром и посредством молочного шланга и патрубка с блоком управления. Блок управления посредством разъемного соединения прикреплен к вакуумпроводу и молокопроводу линейной доильной установки и содержит датчик потока молока с регулятором вакуума, пневмоклапан и источник электрической энергии.

Данные устройства не обеспечивают повышение эффективности машинного доения на линейных доильных установках.

Наиболее близким к изобретению является переносной манипулятор для доения коров [RU 2649668 C1, A01J 7/00 (2006.01), 04.04.2018], который включает доильный аппарат, состоящий из доильных стаканов с подсосковой и межстенной камерой, образуемых сосковой резиной, четырехсекционного коллектора с секциями, которые в нижней части объединены молокоприемной камерой, соединяемой с молокопроводом доильной установки. В верхней части секции коллектора объединены камерой постоянного вакуумметрического давления, соединяемой с вакуумной магистралью доильной установки. Каждая секция коллектора содержит камеру управления, сообщаемую с камерой постоянного вакуумметрического давления и с атмосферой. Камера постоянного вакуумметрического давления переливным отверстием соединена с молокоприемной камерой коллектора и выполнена в виде молоколовушки. Пневмоцилиндр снятия доильного аппарата через двухходовой электровентиль соединен с вакуумной магистралью или атмосферой и подвешен на вакуум-проводе доильной установки.

Однако данное устройство также не обеспечивает повышение эффективности машинного доения на линейных доильных установках.

Задача изобретения - обеспечить повышение эффективности машинного доения коров на линейных доильных установках.

Для достижения этого каждая секция коллектора содержит две камеры управления, разделяемые перегородкой и сообщаемые между собой калиброванным каналом и камеру рабочего вакуумметрического давления, которая патрубком с калиброванным каналом для поступления атмосферного воздуха соединена с подсосковой камерой доильного стакана и выполнена в виде молоколовушки с поплавком, который содержит магнит, магнитное поле которого взаимодействует с герконом при нижнем положении поплавка в молоколовушке. В камере рабочего вакуумметрического давления коаксиально установлен подвижной патрубок, верхний обрез которого содержит буртик и образует с мембраной калиброванную щель, а нижний обрез, который содержит калиброванную выемку с посадочным гнездом в отверстии, выполненном в дне камеры рабочего вакуумметрического давления, образует калиброванный канал для истечения молока из камеры рабочего вакуумметрического давления в молокоприемную камеру коллектора с заданной интенсивностью, например 50 мл/мин, при нижнем его положении. Камеры регулируемого вакуумметрического давления, соединяемые с межстенными камерами доильных стаканов, содержат коаксиально установленные патрубки, нижний обрез которых образует с мембраной калиброванную щель, и которые объединены распределительной камерой, через пульсатор сообщаемой с вакуумной магистралью. Для управления положением клапана при снятии доильного аппарата с вымени коровы по завершению доения на молокоприемной камере установлен рычаг, одним концом который соединен с клапаном, а к другому присоединен трос пружинного механизма снятия доильного аппарата, который содержит фиксатор барабана троса, электрически связанный с блоком управления.

Предлагаемое изобретение будет понято из следующего описания и приложенных чертежей.

На фиг. 1 приведена схема переносного манипулятора для доения коров, общий вид. На фиг. 2 приведена схема коллектора переносного манипулятора для доения коров.

Переносной манипулятор для доения коров (фиг. 1) включает доильный аппарат, который состоит из доильных стаканов 1 с подсосковой 2 и межстенной камерой 3, образуемых сосковой резиной 4, четырехсекционного коллектора 5 с секциями 6, которые в нижней части объединены молокоприемной камерой 7, патрубком 8, перекрываемым клапаном 9, соединяемой с молокопроводом 10 доильной установки. В верхней части секции 6 коллектора 5 объединены камерой 11 постоянного вакуумметрического давления, соединяемой с вакуумной магистралью 12 доильной установки. Каждая секция 6 (фиг. 1), (фиг. 2) коллектора 4 содержит две камеры управления 13 и 14, разделяемые перегородкой 15 и сообщаемые между собой калиброванным каналом 16. Камера управления 13 калиброванным каналом 17 сообщена с камерой 11 постоянного вакуумметрического давления, а калиброванным каналом 18 с электроклапаном 19 - с атмосферой. Камера управления 13 мембраной 20 отделена от камеры 21 рабочего вакуумметрического давления, в которой коаксиально установлен подвижной патрубок 22, верхний обрез которого содержит буртик 23 и образует с мембраной 20 калиброванную щель 24, а нижний обрез, который содержит калиброванную выемку 25, с посадочным гнездом в отверстии 26, выполненном в дне камеры 21 рабочего вакуумметрического давления, образует калиброванный канал для истечения молока из камеры 21 рабочего вакуумметрического давления в молокоприемную камеру 7 коллектора с заданной интенсивностью, например 50 мл/мин, при нижнем его положении. Камера 21 рабочего вакуумметрического давления (фиг. 1) патрубком 27 с калиброванным каналом 28 для поступления атмосферного воздуха соединена с подсосковой камерой 2 доильного стакана 1 и выполнена в виде молоколовушки с поплавком 29, который содержит магнит 30, магнитное поле которого взаимодействует с герконом 31 при нижнем положении поплавка 29 в молоколовушке. Камера управления 14 (фиг. 2) мембраной 32 отделена от камеры 33 регулируемого вакуумметрического давления, в которой коаксиально установлен патрубок 34, нижний обрез которого образует с мембраной 32 калиброванную щель 35. Камера 33 регулируемого вакуумметрического давления (фиг. 1) патрубком 36 соединена с межстенной камерой 3 доильного стакана 1. Патрубки 34 секций 6 объединены распределительной камерой 37, через пульсатор 38 сообщаемой с вакуумной магистралью 12. Для управления положением клапана 9 при снятии доильного аппарата с вымени коровы по завершению доения на молокоприемной камере 7 установлен рычаг 39, одним концом который соединен с клапаном 9, а к другому присоединен трос 40 пружинного механизма 41 снятия доильного аппарата, который содержит фиксатор барабана троса, и подвешен на вакуумпроводе доильной установки (на схеме не показано). Герконы 31, электроклапаны 19 калиброванных каналов 18, фиксатор барабана троса пружинного механизма 41 снятия доильного аппарата электрически связаны с блоком управления 42.

Переносной манипулятор для доения коров (фиг. 1) работает следующим образом. Пружинный механизм 41 подвешивают на вакуумпроводе (на схеме не показано). При этом пружина механически удерживает трос 40, тем самым обеспечивая подвешенное положение коллектора 5 с доильными стаканами 1. Патрубок 8 молокосборной камеры 7 коллектора 5 соединяют с молокопроводом 10, а камеру 11 постоянного вакуумметрического давления и пульсатор 34 подключают к вакуумной магистрали 12 и включают блок управления 42. Через камеру 11 и далее калиброванные каналы 17 (фиг. 2) вакуумметрическое давление поступает в камеры управления 13 всех четырех секций 6 коллектора 5, которые калиброванными каналами 18 с электроклапанами 19 соединены с атмосферой. Поступлением атмосферного воздуха через калиброванные каналы 18 обеспечивают установление в камерах управления 13 пониженного вакуумметрического давления, например, 33 кПа. Одновременно через калиброванный канал 16 в перегородке 15 пониженное вакуумметрическое давление поступает и в камеру управления 14. Из вакуумной магистрали 12 через пульсатор 38 и распределительную камеру 37 переменное вакуумметрическое давление поступает в патрубок 34 и далее, через калиброванную щель 35, поступает в камеру 33 регулируемого вакуумметрического давления. А так как в камере управления 14 пониженное вакуумметрическое давление, то мембрана 32, прогибаясь вверх под воздействием перепада давления в камере управления 14 и патрубке 34, в который от пульсатора поступает номинальное вакуумметрическое давление, например 48 кПа, ограничивает вакуумметрическое давление в камере 33 регулируемого вакуумметрического давления, например до 33 кПа, которое по патрубку 36 (фиг. 1) и поступает в межстенную камеру 3 доильного стакана 1. При этом пульсирующее вакуумметрическое давление, поступающее в патрубки 34 от пульсатора 38 вызывает колебания мембраны 32 (фиг. 2), а значит и давления в камере управления 14. Калиброванный канал 16 в перегородке 15 уменьшает степень влияния колебаний вакуумметрического давления в камере управления 14 на вакуумметрическое давление в камере управления 13 в процессе пульсаций пульсатора. Из молокопровода 10 (фиг. 1) вакуумметрическое давление поступает в патрубок 8 молокоприемной камеры 7 четырехсекционного коллектора, перекрытый клапаном 9. Манипулятор готов к работе.

Доильный аппарат устанавливают на вымя коровы. Для этого включают блок управления 42 и, увлекая трос 40, вращают барабан пружинного механизма 41, тем самым взводя пружину и освобождая доильный аппарат. При этом фиксатором предотвращают обратное вращение барабана. Доильные стаканы 1 подводят под вымя коровы (на схеме не показано) и открывают клапан 9. При этом вакуумметрическое давление поступает в молокоприемную камеру 7 и далее через отверстие 26 (фиг. 2), подвижной патрубок 22 и калиброванную щель 24, - в камеру 21 рабочего вакуумметрического давления. А так как из молокопровода 10 поступает номинальное вакуумметрическое давление, например 48 кПа, а в камере управления 13 пониженное вакуумметрическое давление (33 кПа), то мембрана 20, прогибаясь вниз под воздействием перепада давлений, уменьшает калиброванную щель 24, тем самым ограничивая откачку воздуха из камеры 21 рабочего вакуумметрического давления, что обеспечивает установление в ней пониженного вакуумметрического давления, которое по патрубку 27 поступает в подсосковую камеру 2 (фиг. 1) доильного стакана 1. Доильные стаканы надевают на соски вымени и осуществляют доение в стимулирующем режиме. Молоко из подсосковой камеры 2 каждого доильного стакана поступает в камеру 21 рабочего вакуумметрического давления и далее при интенсивности потока молока ниже 50 мл/мин, стекает через калиброванный канал, образуемый выемкой 25 (фиг. 2) в нижнем обрезе подвижного патрубка 22 и посадочным гнездом отверстия 26, в молокоприемную камеру 7 коллектора 5 (фиг. 1) и далее через патрубок 8 в молокопровод 10. При этом поступающий через калиброванный канал 28 в патрубок 27 атмосферный воздух способствует активному движению молока и стабилизации заданного вакуумметрического давления в подсосковой камере 2 доильного стакана 1. При увеличении потока молока в каком-либо доильном стакане 1 происходит его накопление в камере 21 рабочего вакуумметрического давления соответствующей ему секции 6, что приводит к всплытию поплавка 29 (фиг. 2) и удалению установленного в нем магнита 30 из зоны взаимодействия с герконом 31, что приводит к его срабатыванию и, как следствие, срабатыванию по команде блока управления 42 электроклапана 19, который перекрывает доступ атмосферного воздуха через калиброванный канал 18 в камеру управления 13. Это приводит к увеличению вакуумметрического давления в камере управления 13, а также в камере управления 14 до номинального (48 кПа) и, как следствие, выравниванию мембраны 20 и мембраны 32 и увеличению до номинального вакуумметрического давления в камере 21 рабочего вакуумметрического давления, в камере 33 регулируемого вакуумметрического давления и далее в подсосковой камере 2 (фиг. 1) и межстенной камере доильного стакана 1. При этом, при накоплении молока в камере 21 рабочего вакуумметрического давления его перетекание в молокоприемную камеру 7 происходит через верхний обрез подвижного патрубка 22, а также через щель, образуемую нижним обрезом подвижного патрубка 22 и посадочным гнездом отверстия 26 при воздействии всплываемого поплавка 29 на буртик 23 подвижного патрубка 22 и его перемещения вверх. Таким образом осуществляют доение в номинальном режиме.

При последующем снижении интенсивности потока молока, поплавок 29 меняет свое положение, опускаясь вниз, и перемещает магнит 30 в зону взаимодействия его магнитного поля с герконом 31. Происходит обратное переключение на стимулирующий режим работы. Такое переключение происходит по каждому соску в отдельности, тем самым обеспечивая оптимальный режим доения. При снижении интенсивности потока молока во всех секциях 6 коллектора 5, блоком управления 42 расфиксируют барабан. При этом трос 40, наматываясь на барабан, воздействует на рычаг 39 и перекрывает клапаном 9 патрубок 8, тем самым отключая доильный аппарат от молокопровода 10, и снимает доильный аппарат с вымени коровы. Доение завершено.

Применение данного переносного манипулятора для доения коров на доильных установках типа АДМ-8 позволит повысить производительность труда на 35-40% и снизить заболеваемость вымени коров маститом на 12-14%.

Формула изобретения

Переносной манипулятор для доения коров, включающий доильный аппарат, который состоит из доильных стаканов, четырехсекционного коллектора с секциями, которые в нижней части объединены молокоприемной камерой, а в верхней части - камерой постоянного вакуумметрического давления, соединяемой с вакуумной магистралью доильной установки, отличающийся тем, что каждая секция коллектора содержит две камеры управления, разделяемые перегородкой и сообщаемые между собой калиброванным каналом, и камеру рабочего вакуумметрического давления, которая патрубком с калиброванным каналом для поступления атмосферного воздуха соединена с подсосковой камерой доильного стакана и выполнена в виде молоколовушки с поплавком, который содержит магнит, магнитное поле которого взаимодействует с герконом при нижнем положении поплавка в молоколовушке, причем в камере рабочего вакуумметрического давления коаксиально установлен подвижной патрубок, верхний обрез которого содержит буртик и образует с мембраной калиброванную щель, а нижний обрез, который содержит калиброванную выемку, с посадочным гнездом в отверстии, выполненном в дне камеры рабочего вакуумметрического давления, образует калиброванный канал для истечения молока из камеры рабочего вакуумметрического давления в молокоприемную камеру коллектора с заданной интенсивностью, например 50 мл/мин, при нижнем его положении, при этом камеры регулируемого вакуумметрического давления, соединяемые с межстенными камерами доильных стаканов, содержат коаксиально установленные патрубки, нижний обрез которых образует с мембраной калиброванную щель, и которые объединены распределительной камерой, через пульсатор сообщаемой с вакуумной магистралью, а для управления положением клапана при снятии доильного аппарата с вымени коровы по завершению доения, на молокоприемной камере установлен рычаг, одним концом который соединен с клапаном, а к другому присоединен трос пружинного механизма снятия доильного аппарата, который содержит фиксатор барабана троса, электрически связанный с блоком управления.

Изобретение "Переносной манипулятор для доения коров" (Ужик В.Ф., Кузьмина О.С., Китаёва О.В.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога