Двухрежимный доильный аппарат

Изобретение относится к машиностроению для животноводства, в частности к доильным аппаратам. Двухрежимный доильный аппарат содержит доильные стаканы с коллектором, включающим камеру-распределитель и камеру привода мембранно-клапанного блока, пневматически связанную со штуцером выдачи вакуумного сигнала на механический додой. Воздушная камера переключателя пневмодатчика соединена каналом со штуцером переменного вакуума, генерируемого управляемым пульсатором. Доильные стаканы и коллектор снабжены гофрированным подъемником. Массаж, машинное додаивание, отключение, снятие, вывод доильных стаканов и коллектора из-под вымени производятся автоматически без манипулятора. Начальный и заключительный этапы работы аппарата "щадящие" в трехтактном режиме, при интенсивном молоковыведении - двухтактный режим с непрерывном отсосом молока. Изобретение обеспечивает своевременный интенсивный массаж сосков и вымени, безопасность, высокую скорость молоковыведения с минимальной зависимостью от размеров сосков, формы вымени и тугодойности коровы. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению для животноводства, в частности к доильным аппаратам.

Известен двухрежимный доильный аппарат MU 200 De Laval-DUOVAC [1] (Швеция), включающий доильные стаканы, пульсатор, коллектор, поплавковый датчик интенсивности молочного потока, мембранный регулятор вакуума с управляющей камерой и блок управления с клапаном, соединенные между собой шлангами, атмосферными и вакуумными каналами. Поплавковая камера снабжена сливной трубкой с дренажным отверстием внизу, а поплавок - постоянным магнитом, взаимодействующим с другим магнитом, управляющим воздушным клапаном блока управления в зависимости от интенсивности молочного потока, проходящего через датчик в процессе доения коров. Этот двухтактный аппарат попарного доения обеспечивает более безопасный двухрежимный процесс молоковыведения путем ступенчатого изменения глубины вакуума под соском: щадящий режим (33 кПа) - при интенсивности молоковыведения до 3,5 г/с (в начале и в конце доения) и нормальный, рабочий режим (50 кПа) при более высокой интенсивности молочного потока.

В конце доения, когда доильные стаканы засасываются в основания потерявших упругость сосков, молочные протоки, соединяющие цистерны сосков и вымени, перекрываются. Интенсивность молоковыведения при этом снижается и когда она станет меньше 3,5 г/с, глубина вакуума под соском снизится до 33 кПа. Благодаря снижению вакуума под соском равновесие подвесной части аппарата нарушится, и доильные стаканы под действием силы тяжести на сосках могут опуститься и освободить перекрытые молочные протоки. При наличии молока в вымени интенсивность молоковыведения может возрасти (выше 3,5 г/с) и аппарат вновь войдет в рабочий режим (50 кПа). При этом не исключены ситуации, когда молочные протоки вновь будут перекрываться, и описанный выше процесс заключительного этапа молоковыведения будет многократно повторяться до тех пор, пока молоко из цистерны вымени коровы не выдоится и доильные стаканы не будут сняты с сосков.

У тугодойных и у коров с большими сосками (длина больше 90 мм, диаметр больше 32 мм) описанный процесс заключительного этапа молоковыведения аппаратом DUOVAC не происходит, так как доильные стаканы с таких сосков не сползают и сфинктеры сосков вакуумом 33 кПа не открываются. Такие коровы остаются невыдоенными.

Известен трехтактный доильный аппарат ДА-3М "Волга" [2], включающий двухкамерные доильные стаканы, коллектор, содержащий камеры постоянного вакуума и атмосферного давления и камеру переменного вакуума, являющуюся одновременно камерой привода мембранно-клапанного блока, включающего мембрану, связанную стержнем с молочным и воздушным клапанами и пульсатор, содержащий управляющую камеру с дросселем.

В отличие от двухтактного трехтактный доильный аппарат имеет такт отдыха, во время которого в подсосковую камеру доильного стакана из коллектора впускается воздух и устанавливается почти атмосферное давление, выталкивающее из стакана сосок, втянутый в него вакуумом в такте сосания, поэтому перекрытие межцистернальных молочных протоков вымени по сравнению с доением двухтактным доильным аппаратом здесь менее вероятно. Благодаря действию в такте отдыха в подсосковой камере доильного стакана атмосферного давления среднее действующее значение вакуума под соском снижается до величины, примерно равной "щадящему" значению вакуума (33 кПа) доильного аппарата "DUOVAC-300". Однако трехтактный "щадящий" режим работы аппарата в отличие от аналога является активным потому, что в тактах "сосания" и "сжатия" под соском периодически действует рабочий вакуум (53 кПа), обеспечивающий лучшие условия вывода молока из вымени с меньшей зависимостью от размеров сосков, формы вымени и тугодойности коровы.

К недостаткам трехтактного доильного аппарата по сравнению с двухтактным относится большая продолжительность выдаивания коровы. Поэтому в период интенсивного молоковыведения целесообразнее было бы переходить на непрерывный отсос молока путем перевода трехтактного аппарата на двухтактный режим работы.

Для устранения указанных недостатков предлагается автоматизированный двухрежимный доильный аппарат, созданный на базе трехтактного доильного аппарата (прототипа) и обеспечивающий в процессе интенсивного молоковыведения (Q>10-12 г/с) переход на двухтактный режим работы с непрерывным отсосом молока из вымени. При снижении интенсивности молоковыведения (Q<6,5 г/с) аппарат переходит на более безопасный ("щадящий") трехтактный режим работы, а когда интенсивность молоковыведения падает до 3,5 г/с, он отключается, и доильные стаканы снимаются с сосков и выводятся из-под вымени коровы.

Таким образом, в двухрежимных доильных аппаратах более эффективным будет не снижение вакуума под соском до 33 кПа в начале и в конце доения двухтактным аппаратом, а перевод его на трехтактный режим работы, обеспечивающий интенсивный массаж сосков и вымени в начале доения, безопасность доения и более эффективное додаивание без применения манипуляторов.

Управление доильным аппаратом осуществляется серийным пневмодатчиком интенсивности молочного потока, например, типа МДФ 02.010 манипулятора МД-Ф-1 [3], с переключателем, содержащим камеру постоянного вакуума, воздушную камеру и штуцеры выдачи вакуумных сигналов на механический додой и отключение аппарата через управляемый датчиком пульсатор со штуцером переменного вакуума.

Указанный эффект достигается тем, что камера привода мембранно-клапанного блока коллектора пневматически связана со штуцером выдачи вакуумного сигнала на механический додой, а воздушная камера переключателя пневмодатчика соединена каналом со штуцером переменного вакуума пульсатора.

Доильные стаканы с коллектором снабжены гибкой подвеской с регулятором высоты и гофровым вакуумным подъемником, пневматически связанным со штуцером вакуумного сигнала пневмодатчика на отключение аппарата (№2185053, A 01 J 5/00, A 01 К 1/00).

На чертеже представлен двухрежимный доильный аппарат (пневматическая схема).

Двухрежимный доильный аппарат содержит шланги, коллектор 1, включающий молочную и воздушные камеры, камеру-распределитель переменного вакуума 2, камеру атмосферного давления 3, камеру привода 4 мембранно-клапанного блока 5, камеру постоянного вакуума 6 и молочную камеру 7, связанную молочными трубками с доильными стаканами 8, каждый из которых содержит подсосковую камеру 9, сосковую резину 10, образующую с доильным стаканом межстенную камеру 11. Коллектор 1 и доильные стаканы 8 образуют подвесную часть доильного аппарата.

Пульсатор 12 доильного аппарата содержит камеру постоянного вакуума 13, управляющую камеру 14 с дросселем 15 и обратным клапаном 16, клапаном 17, штуцером переменного вакуума 18, связанного каналом переменного вакуума 19 с камерой-распределителем переменного вакуума 2 коллектора и воздушной камерой 27 переключателя пневмодатчика.

Пневматический датчик интенсивности молочного потока 20 включает штуцер 21 выдачи вакуумного сигнала на механический додой, штуцер 22 выдачи вакуумного сигнала на отключение доильного аппарата, шток 23, скобу опорную 24, переключатель 25 с камерой постоянного вакуума 26 и воздушной камерой 27 и поплавок 28.

Кроме того, на чертеже обозначено: 29 - гофровый вакуумный подъемник доильных стаканов с коллектором, Р₀ - атмосферное давление, Р - вакуум.

Доильный аппарат работает следующим образом. После подготовки вымени коровы к доению оператор поднимает шток 23 поплавково-пневматического датчика интенсивности молочного потока 20 (далее - пневмодатчик) и устанавливает его на опорную скобу 24. При этом в штуцере 22 устанавливается атмосферное давление, которое поступает в гофровый подъемник 29, и под действием силы тяжести подъемник растягивается и опускает подвесную часть доильного аппарата к вымени коровы. Кроме того, воздух из штуцера 22 поступает к обратному клапану 16 и закрывает его. Пульсатор 12 включается в работу и на выходе в штуцере 18 генерируется переменный вакуум, который по каналу 19 через распределитель 2 коллектора подается по шлангам в межстенные камеры 11 доильный стаканов 8. Кроме того, переменный вакуум устанавливается и в камере 27, из которой по каналу штока 23 и штуцеру 21 передается в камеру 4 привода мембранно-клапанного блока 5 коллектора 1. Под действием переменного вакуума блок 5 приходит в колебательное движение, и аппарат будет работать в трехтактном режиме до тех пор, пока интенсивность молоковыведения не достигнет заданного значения (например, 10-12 г/с). При этом поплавок 28 пневмодатчика всплывает и поднимает шток 23, опорная скоба 24 падает, канал штуцера 21 соединяется с постоянным вакуумом в камере 26, и на выходе штуцера 21 и в камере 4 привода мембранно-клапанного блока коллектора установится постоянный вакуум, под действием которого мембранно-клапанный блок и его клапаны будут зафиксированы в верхнем положении. Камера 6 будет открыта, а камера 3 закрыта. В молочной камере 7 коллектора и в подсосковой камере 9 доильного стакана будет действовать постоянный вакуум. Доильный аппарат будет работать в двухтактном режиме с непрерывным отсосом молока до тех пор, пока интенсивность молоковыведения не снизится, например, до 6,5 г/с. При этом поплавок 28 и шток 23 опустятся и вход канала штуцера 21 войдет в камеру 27, в котором действует переменный вакуум пульсатора. Поэтому и в камере 4 начнет действовать переменный вакуум, под действием которого аппарат перейдет на трехтактный режим работы.

Если в трехтактном режиме заключительной фазы доения интенсивность молоковыведения будет продолжать падать и снизится до 3,5 г/с, поплавок 28 со штоком 23 опустятся до самого нижнего положения, и вход канала штуцера 22 войдет в камеру 26 постоянного вакуума. Из штуцера 22 вакуум начнет поступать в гофровый подъемник 29. Под действием вакуума гофра, сжимаясь, начнет поднимать доильные стаканы 8 с коллектором 1. Кроме того, постоянный вакуум через обратный клапан 16 войдет в управляющую камеру 14 пульсатора и поднимет мембрану вместе с клапаном вверх. В результате в штуцере 18, канале 19, в камере-распределителе 2, в межстенной камере 11 доильного стакана и в камере 27 установится атмосферное давление. При полностью опущенном поплавке вход канала штуцера 21 совместится с камерой 27 и на выходе штуцера 21 появится атмосферное давление, которое поступит в камеру 4 привода мембранно-клапанного блока коллектора. Клапаны в молочной камере опустятся, камера 6 постоянного вакуума закроется, а камера атмосферного давления 3 откроется. В результате в молочной камере 7 коллектора и в подсосковой камере 9 доильного стакана установится атмосферное давление.

В результате такого перераспределения давлений пульсатор выключится, доильные стаканы свободно снимутся с сосков и будут выведены из-под вымени коровы гофровым подъемником 29.

При доении очередной коровы описанный процесс повторится.

Источники информации

1. De Laval. Каталог. Оборудование и сопутствующие товары для молочных ферм. 2003. - С.21.

2. Королев В.Ф. Доильные машины. - М.: Машиностроение, 1969, - с.91-100.

3. Манипулятор для доения МД-Ф-1. ПО "Кургансельмаш". 1991, - 42 с.

Двухрежимный доильный аппарат, включающий доильные стаканы, шланги, трубки и каналы, коллектор, содержащий молочную и воздушные камеры, камеру-распределитель переменного вакуума, камеру привода мембранно-клапанного блока, управляемый пульсатор со штуцером переменного вакуума, пневмодатчик с переключателем, содержащим камеры постоянного вакуума и воздушную, штуцеры выдачи вакуумных сигналов на механический додой и отключение аппарата, отличающийся тем, что камера привода мембранно-клапанного блока коллектора пневматически связана со штуцером выдачи вакуумного сигнала на механический додой, а воздушная камера переключателя пневмодатчика соединена каналом со штуцером переменного вакуума пульсатора.