ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ

Название	ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ
Разработчик (Авторы)	Ужик В.Ф., Чехунов О.А.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2410872
Дата регистрации	14.07.2009
Правообладатель	Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государственная сельскохозяйственная академия"
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

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.

Формула изобретения

1. Доильный аппарат, содержащий двухполупериодный пульсатор, доильные стаканы, патрубки, коллектор с камерами и распределителем, при этом распределитель содержит две камеры, каждая из которых выполнена с возможностью соединения с соответствующими патрубками двухполупериодного пульсатора и с рабочими камерами регуляторов вакуума двух диагонально противоположных доильных стаканов.

2. Доильный аппарат по п.1, отличающийся тем, что доильные стаканы оборудованы массажными элементами.

3. Доильный аппарат по п.2, отличающийся тем, что массажные элементы выполнены в виде массажера, соединенного посредством тяги с гибкой мембраной, отделяющей рабочую камеру регулятора вакуума от подсосковой камеры доильного стакана.

Изобретение "ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ" (Ужик В.Ф., Чехунов О.А.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога