Адаптивный доильный аппарат

Название	Адаптивный доильный аппарат
Разработчик (Авторы)	Ужик В.Ф., Прокофьев В.В., Ужик О.В.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2637136
Дата регистрации	21.11.2016
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: доильный аппарат [RU 2565276 C1, A01J 5/02 (2006.01), 20.10.2015], состоящий из двухкамерных доильных стаканов, коллектора, распределителя вакуума с двумя камерами переменного вакуума, работающими в противофазах; доильный аппарат [RU 2524542 C1, A01J 5/00 (2006.01), 27.07.2014], который содержит доильные стаканы, коллектор, пульсатор, молочно-вакуумные шланги, приставку.

Данные устройства не обеспечивают полное и безопасное выдаивание коров.

Наиболее близким к изобретению является доильный аппарат [RU 2367147 C1, A01J 5/04 (2006.01), 20.09.2009], включающий двухкамерные доильные стаканы, регуляторы вакуумметрического давления в подсосковых и межстенных камерах доильных стаканов и четырехкамерный коллектор.

Однако данный доильный аппарат также не обеспечивает повышение эффективности машинного доения.

Задача изобретения - повышение эффективности машинного доения. Для достижения этого в доильном аппарате коллектор выполнен четырехкамерным с общей молокоприемной камерой, молокопроводным патрубком соединяемой с молокоприемным устройством, причем камеры пульсоколлектора включают датчик потока молока, регулятор вакуумметрического давления в подсосковой камере, регулятор вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана и пульсатор; датчик потока молока выполнен в виде молоколовушки с поплавком, переливным отверстием соединяемой с молокоприемной камерой, и калиброванной щелью, образуемой в отверстии прикрепляемой к поплавку иглой, для слива молока в молокоприемную камеру с заданной интенсивностью истечения, например 50 мл/мин. Регулятор вакуумметрического давления в подсосковой камере и регулятор вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана имеют общую камеру управления, от которой камера переменного давления регулятора вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана, сообщаемая патрубком с подсосковой камерой доильного стакана и камера постоянного вакуумметрического давления, отверстием соединяемая с полостью молоколовушки, отделены мембраной с выступом, образующим щель переменного сечения для сообщения камер постоянного и переменного вакуумметрического давления. А камера постоянного вакуумметрического давления регулятора вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана, патрубком соединяемая через распределитель с источником вакуумметрического давления, и камера переменного вакуумметрического давления разделены патрубком. А от общей камеры управления отделены мембраной, образующей с патрубком щель переменного сечения для сообщения камер постоянного и переменного вакуумметрического давления. Общая камера управления через калиброванный канал в патрубке и далее распределитель соединена с источником вакуумметрического давления, а через калиброванный канал, перекрываемый клапаном, управляемым магнитом, которым снабжен поплавок, - с атмосферой. Пульсатор выполнен в виде надпоршневой камеры и подпоршневой камеры, разделяемых поршнем с калиброванным отверстием для сообщения камер, и при перемещении которого поочередно соединяемых с межстенной камерой доильного стакана, причем со стороны надпоршневой камеры поршень снабжен зубчатой рейкой, взаимодействующей со стабилизатором хода поршня, а со стороны подпоршневой камеры поршень подпружинен пружиной. Надпоршневая камера соединена с атмосферой, а подпоршневая камера отверстием, перекрываемым при крайнем нижнем положении поршня клапаном на штоке, подпружиненным пружиной относительно прикрепленного к поршню корпуса, и открываемым при смыкании витков пружины при перемещении поршня вверх под воздействием пружины, соединена с камерой переменного вакуумметрического давления регулятора вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана.

Предлагаемое изобретение будет понято из следующего описания и приложенных чертежей.

На фиг. 1 приведен адаптивный доильный аппарат, общий вид.

Адаптивный доильный аппарат (фиг. 1) состоит из доильных стаканов 1 с подсосковой камерой 2 и межстенной камерой 3 и четырехкамерного пульсоколлектора 4 с общей молокоприемной камерой 5, молокопроводным патрубком 6 соединяемой с молокоприемным устройством (на схеме не показано), а патрубками 7 и 8 - с подсосковой 2 и межстенной 3 камерами доильных стаканов 1. Камеры 9 пульсоколлектора 4 выполняют включение датчика потока молока 10, регулятор 11 вакуумметрического давления в подсосковой камере 2, регулятор 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 доильного стакана 1 и пульсатор 13. Датчик потока молока 10 выполнен в виде молоколовушки 14 с поплавком 15, переливным отверстием 16 соединяемой с молокоприемной камерой 5, и калиброванной щелью 17, образуемой в отверстии 18 прикрепляемой к поплавку 15 иглой 19, для слива молока в молокоприемную камеру 5 с заданной интенсивностью истечения, например 50 мл/мин. Регулятор 11 вакуумметрического давления в подсосковой камере 2 и регулятор 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 доильного стакана 1 управляются общей камерой управления 20, от которой камера 21 переменного давления регулятора 11, сообщаемая патрубком 7 с подсосковой камерой 2 доильного стакана 1 и камера 22 постоянного вакуумметрического давления, отверстием 23 соединена с полостью 24 молоколовушки 14, отделены мембраной 25 с выступом 26, образующим щель 27 переменного сечения для сообщения камер 21 и 22. А камера 28 постоянного вакуумметрического давления регулятора 12, патрубком 29 соединяемая через распределитель 30 с источником вакуумметрического давления (на схеме не показан), и камера 31 переменного вакуумметрического давления разделены патрубком 32, а от общей камеры управления 20 отделены мембраной 33, образующей с патрубком 32 щель 34 переменного сечения для сообщения камер 28 и 31. Общая камера управления 20 через калиброванный канал 35 в патрубке 29 и далее распределитель 30 соединена с источником вакуумметрического давления, а патрубком 36, через калиброванный канал 37, перекрываемый клапаном 38, управляемым магнитом 39, которым снабжен поплавок 15, - с атмосферой. Пульсатор 13 выполнен в виде надпоршневой камеры 40 и подпоршневой камеры 41, разделяемых поршнем 42 с калиброванным отверстием 43 для сообщения камер 40 и 41, и при перемещении которого поочередно соединяемых через патрубок 43 и патрубок 8 с межстенной камерой 3 доильного стакана 1. Причем со стороны надпоршневой камеры 40 поршень 42 снабжен зубчатой рейкой 44, взаимодействующей со стабилизатором 45 хода поршня 42, а со стороны подпоршневой камеры 41 поршень 42 подпружинен пружиной 46. Надпоршневая камера 40 соединена с атмосферой, а подпоршневая камера 41 отверстием 47, перекрываемым при крайнем нижнем положении поршня 42 клапаном 48 на штоке 49, подпружиненным пружиной 50 относительно прикрепленного к поршню 42 корпуса 51, и открываемом при смыкании витков пружины 50 при перемещении поршня 42 вверх под воздействием пружины 46, соединена с камерой 31 переменного вакуумметрического давления регулятора 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 доильного стакана 1.

Адаптивный доильный аппарат работает следующим образом. Адаптивный доильный аппарат подключают к вакуумной магистрали (на схеме не показана) и устанавливают на вымя коровы. При этом номинальное вакуумметрическое давление (например, 48 кПа) из молокоприемного устройства по молокопроводному патрубку 6 поступает в молокоприемную камеру 5 четырехкамерного пульсоколлектора 4 и далее через калиброванную щель 17, образованную в отверстии 18 прикрепляемой к поплавку 15 иглой 19, а также переливное отверстие 16 - в полость 24 молоколовушки 14, откуда номинальное вакуумметрическое давление через отверстие 23 поступает в камеру 22 постоянного вакуумметрического давления регулятора 11 вакуумметрического давления в подсосковой камере 2 доильного стакана 1. Одновременно из вакуумной магистрали через распределитель 30 по патрубку 29 номинальное вакумметрическое давление поступает в камеру 28 постоянного вакуумметрического давления регулятора 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 доильного стакана 1, а также через калиброванный канал 35 в патрубке 29 - в общую камеру управления 20, в которую по патрубку 36, через калиброванный канал 37, перекрываемый клапаном 38, управляемым магнитом 39, которым снабжен поплавок 15, и открытом при нижнем положении поплавка 15, поступает атмосферный воздух, тем самым устанавливая в общей камере управления 20 пониженное вакуумметрическое давление, например 33 кПа. В результате через прикрываемую под воздействием разности давлений в камере 22 постоянного вакуумметрического давления регулятора 11 вакуумметрического давления в подсосковой камере 2 и общей камере управления 20 образованную выступом 26 мембраны 25 щель 27, тем самым ограниченное до 33 кПа, вакуумметрическое давление поступает в камеру 21 переменного давления и далее по патрубку 7 в подсосковую камеру 2 доильного стакана 1. А также через прикрываемую под воздействием разности давлений в камере 28 постоянного вакуумметрического давления регулятора 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 и общей камере управления 20 образованную мембраной 33 с патрубком 32 щель 34, тем самым ограниченное до 33 кПа, вакуумметрическое давление поступает в камеру 31 переменного давления и далее через отверстие 47 в подпоршневую камеру 41 пульсатора, откуда по патрубку 43 и далее патрубку 8 пониженное вакуумметрическое давление поступает в межстенную камеру 3 доильного стакана 1. Наступает такт сосания в стимулирующем режиме доения при пониженном вакуумметрическом давлении в подсосковой камере 2 и межстенной камере 3 доильного стакана 1. Одновременно поршень 42, испытывая воздействие разности давлений в подпоршневой камере 41 и надпоршневой камере 40, приходит в движение, взаимодействуя посредством зубчатой рейки 44 со стабилизатором 45, ограничивающим скорость его движения, и сжимая пружину 46. Перемещение поршня 42 в зону ниже патрубка 43 обеспечивает сообщение межстенной камеры 3 доильного стакана 1 с надпоршневой камерой 40, сообщаемой с атмосферой. Наступает такт сжатия. Дальнейшее перемещение поршня 42 осуществляется до закрытия клапаном 48 отверстия 47, тем самым разъединяется камера 31 переменного вакуумметрического давления регулятора 12 вакуумметрического давления в межстенной камере 3 доильного стакана 1 и подпоршневая камера 41. В результате поступления атмосферного воздуха через калиброванное отверстие 43 в поршне 42 из надпоршневой камеры 40 в подпоршневую камеру 41 уменьшается разность давлений, воздействующих на поршень 42 и удерживающих его в нижнем положении, что приводит его к движению в обратном направлении под воздействием пружины 46. В то же время возникающая разность давлений в подпоршневой камере 41 и камере 31 переменного вакуумметрического давления регулятора 12 удерживает клапан 48 в закрытом положении. При этом шток 49, выдвигаясь из корпуса 51 по мере перемещения поршня 42, сжимает пружину 50, и открытие клапана 48 происходит при смыкании витков пружины 50. Для этого жесткость пружины 46 подбирают такой, чтобы ее усилие было больше усилия удержания клапана в закрытом положении под воздействием разности давлений. Причем длину штока 49 выбирают такой, при которой поршень 42 займет положение выше патрубка 43, тем самым обеспечив соединение межстенной камеры 3 доильного стакана 1 с подпоршневой камерой 41 и при открытом клапане 48 через отверстие 47 с камерой 31 переменного вакуумметрического давления регулятора 12. Начинается новый цикл.

Адаптивный доильный аппарат устанавливают на вымя коровы и осуществляют доение в стимулирующем режиме. При этом частота пульсаций пульсатора пониженная, соответствующая стимулирующему режиму. Выводимое из вымени молоко поступает в подсосковую камеру 2 доильного стакана 1 и далее по патрубку 7 в молоколовушку 14 датчика потока молока 10 камеры 9. При интенсивности потока молока ниже, например 50 мл/мин, молоко через калиброванную щель 17, образуемую в отверстии 18 прикрепляемой к поплавку 15 иглой 19, стекает в молокоприемную камеру 5 и далее по патрубку 6 в молокоприемное устройство. При этом поплавок 15 сохраняет свое нижнее положение. При увеличении интенсивности потока молока, по мере его накопления в молоколовушке 14, поплавок 15 всплывает, удаляя магнит 39, тем самым освободив клапан 38 и закрыв калиброванный канал 37 прекращает поступление атмосферного воздуха в общую камеру управления 20. В результате в общей камере управления 20 устанавливается номинальное вакуумметрическое давление, что приводит к увеличению до номинального вакуумметрического давления в камере 21 переменного вакуумметрического давления регулятора 11 и камере переменного вакуумметрического давления 31 регулятора 12, а значит, в подсосковой и межстенной камерах доильного стакана 1. С увеличением вакуумметрического давления доения частота пульсаций пульсатора возрастает до номинальной. Накапливаемое молоко в молоколовушке 14 через переливное отверстие 16 стекает в молокоприемную камеру 5 и далее по патрубку 6 - в молокоприемное устройство. Осуществляют доение в номинальном режиме.

При снижении интенсивности потока молока происходит обратное переключение на стимулирующий режим. Поплавок 15 опускается, приближая магнит 39, тем самым фиксируя клапан 38 и открыв калиброванный канал 37, возобновляет поступление атмосферного воздуха в общую камеру управления 20. В результате в общей камере управления 20 устанавливается стимулирующее вакуумметрическое давление, что приводит к уменьшению до стимулирующего вакуумметрического давления в камере 21 переменного вакуумметрического давления регулятора 11 и камере переменного вакуумметрического давления 31 регулятора 12, а значит, в подсосковой и межстенной камерах доильного стакана 1. С уменьшением вакуумметрического давления доения частота пульсаций пульсатора уменьшается до стимулирующей. Такое переключение происходит по каждой доле вымени коровы в отдельности в зависимости от интенсивности потока молока.

При снижении интенсивности потока молока в последней камере пульсоколлектора адаптивный доильный аппарат снимают с вымени коровы.

Применение адаптивного доильного аппарата с управляемым режимом доения по каждой доле вымени коровы в отдельности обеспечивает щадящее воздействие на молочную железу. Это способствует повышению выдоенности коров на 3-4% и снижению заболеваемости вымени коров маститом в 2 -2,5 раза.

Формула изобретения

Адаптивный доильный аппарат, включающий двухкамерные доильные стаканы и пульсоколлектор, отличающийся тем, что коллектор выполнен четырехкамерным с общей молокоприемной камерой, молокопроводным патрубком соединяемой с молокоприемным устройством, причем камеры пульсоколлектора включают датчик потока молока, регулятор вакуумметрического давления в подсосковой камере, регулятор вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана и пульсатор, датчик потока молока выполнен в виде молоколовушки с поплавком, переливным отверстием соединяемой с молокоприемной камерой, и калиброванной щелью, образуемой в отверстии прикрепляемой к поплавку иглой, для слива молока в молокоприемную камеру с заданной интенсивностью истечения, регулятор вакуумметрического давления в подсосковой камере и регулятор вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана управляются общей камерой управления, от которой камера переменного давления регулятора вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана, сообщаемая патрубком с подсосковой камерой доильного стакана, и камера постоянного вакуумметрического давления, отверстием соединяемая с полостью молоколовушки, отделены мембраной с выступом, образующим щель переменного сечения для сообщения камер постоянного и переменного вакуумметрического давления, а камера постоянного вакуумметрического давления регулятора вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана, патрубком соединяемая через распределитель с источником вакуумметрического давления, и камера переменного вакуумметрического давления разделены патрубком, а от общей камеры управления отделены мембраной, образующей с патрубком щель переменного сечения для сообщения камер постоянного и переменного вакуумметрического давления, общая камера управления через калиброванный канал в патрубке и далее распределитель соединена с источником вакуумметрического давления, а через калиброванный канал, перекрываемый клапаном, управляемым магнитом, которым снабжен поплавок, - с атмосферой, пульсатор выполнен в виде надпоршневой камеры и подпоршневой камеры, разделяемых поршнем с калиброванным отверстием для сообщения камер, и при перемещении которого поочередно соединяемых с межстенной камерой доильного стакана, причем со стороны надпоршневой камеры поршень снабжен зубчатой рейкой, взаимодействующей со стабилизатором хода поршня, а со стороны подпоршневой камеры поршень подпружинен пружиной, надпоршневая камера соединена с атмосферой, а подпоршневая камера отверстием, перекрываемым при крайнем нижнем положении поршня клапаном на штоке, подпружиненным пружиной относительно прикрепленного к поршню корпуса, и открываемым при смыкании витков пружины при перемещении поршня вверх под воздействием пружины, соединена с камерой переменного вакуумметрического давления регулятора вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана.

Изобретение "Адаптивный доильный аппарат" (Ужик В.Ф., Прокофьев В.В., Ужик О.В.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога