RU218672U1 - Пульсатор доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к механизации и электрификации процессов животноводства, в частности к техническим средствам, которые преобразуют постоянный вакуум в переменный, и может быть применена в качестве пульсатора доильной установки. Технический результат, который может быть достигнут с помощью полезной модели, сводится к созданию попарных пульсаций вакуума в межстенной камере доильного стакана, соответствующих физиологическим особенностям процесса молокоотдачи за счет контролируемой деформации сосковой резины и обеспечить быстрое и комфортное доение. Технический результат достигается с помощью пульсатора доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций, содержащего корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума, атмосферный канал с фильтром, клапанный механизм, соединенный с электромагнитом, причем 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 электромагнита и открывающий камеру постоянного вакуума посредством упора при верхнем положении якоря, атмосферный канал, выполненный в верхней крышке и снабженный уплотнительными кольцами круглого сечения, а корпус снаружи содержит электронный блок управления регулирующий частоту оборотов мотор-редуктора для плавности перемещения конусных клапанов с помощью кулисного механизма зафиксированного в корпусе пульсатора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к механизации и электрификации процессов животноводства, в частности к техническим средствам, которые преобразуют постоянный вакуум в переменный, и может быть применена в качестве пульсатора доильной установки.

Уровень техники

Известен 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, установленным в патрубке атмосферного давления (см. патент RU №2075928, кл. A01 J5/14, пр. от 04.04.1995г.).

Данный аналог имеют следующие недостатки: сложная конструкция и невысокая надёжность, отсутствует возможность управлять амплитудой хода клапана в автоматическом режиме.

Известен электромагнитный пульсатор к доильному аппарату, содержащий корпус с воздухозаборным отверстием и установленный в нем электромагнит, при этом в корпусе выполнены камеры атмосферного давления и переменного вакуума, которые соединены между собой через коммутируемые клапаном отверстия, причем коммутирующий клапан связан с якорем электромагнита посредством штока, а со штоком – посредством шарнира, воздухозаборное отверстие снабжено каналами для формирования воздушного потока. Каркас катушки электромагнита выполнен из диэлектрика с малым коэффициентом трения, при этом в каркасе выполнено коаксиально цилиндрическое отверстие для установки якоря электромагнита (см. а. с. SU №1782486, кл. A01 J5/14, опубл23.12.1992г.).

Недостатками аналога является то, что он имеет неразборную конструкцию, которая не позволяет осуществлять промывку пульсатора, кроме того, отсутствует фильтр, что приводит к загрязнению конструкции и снижению ее надежности. Также, как и у первого аналога, обратный ход клапана не управляем и происходит при отключении катушки электромагнита под действием вакуума. Клапан притягивается к камере постоянного вакуума и резко открывает воздухозаборные отверстия, в результате чего в такт сжатия сосковой резины происходит резкое смыкание соска, что приводит к выбросу струйки молока из цистерны соска в цистерну вымени, а это, в свою очередь, не только тормозит рефлекс молокоотдачи, но и причиняет вред животному. Создаются пульсации, не соответствующие физиологическим особенностям процесса молокоотдачи, в результате снижается продуктивность коров. Кроме того, края сосковой резины при резком сжатии травмируют кончик соска, что приводит к воспалению и возникновению маститов у коров, они становятся непригодными для машинного доения.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту и принимаемый авторами за прототип является пульсатор доильного аппарата, содержащий корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума, атмосферный канал с фильтром, клапанный механизм, соединенный с якорем электромагнита, в камере переменного вакуума которого, на конце вала электромагнита, закреплен конусный клапан, а на скользящей посадке расположен нижний клапан в форме диска, перекрывающий камеру постоянного вакуума при нижнем положении якоря и открывающий камеру постоянного вакуума по средствам упора при верхнем положении якоря (см. патент RU № 2447653, кл. A01 J5/14 опубл. 20.04.2012 г).

Данный аналог имеет следующие недостатки: сложная конструкция, невысокая надёжность, отсутствует возможность регулирования скорости открывания конусного клапана.

Раскрытие полезной модели

Задачей предлагаемой полезной модели является разработка пульсатора доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций, отвечающего физиологическим особенностям процесса молокоотдачи у коров, позволяющим снизить негативное влияние раздражающих факторов при доении на здоровье животных, обеспечить быстрое и комфортное доение, увеличить молокоотдачу, исключить возможность колебания вакуума в подсосковых камерах и работать с любой доильной установкой либо аппаратом.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью полезной модели, сводится к созданию попарных пульсаций вакуума в межстенной камере доильного стакана, соответствующих физиологическим особенностям процесса молокоотдачи за счет контролируемой деформации сосковой резины, и обеспечить быстрое и комфортное доение.

Технический результат достигается с помощью пульсатора доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций, содержащего корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума, атмосферный канал с фильтром, клапанный механизм, соединенный с электромагнитом, причем 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 электромагнита и открывающий камеру постоянного вакуума посредством упора при верхнем положении якоря, атмосферный канал, выполненный в верхней крышке и снабженный уплотнительными кольцами круглого сечения, а корпус снаружи содержит электронный блок управления, регулирующий частоту оборотов мотор-редуктора для плавности перемещения конусных клапанов с помощью кулисного механизма, зафиксированного в корпусе пульсатора.

Применение заявляемого пульсатора доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций позволит привести принцип работы доильного аппарата к соответствующим физиологическим особенностям процесса молокоотдачи у коров и снизит его негативное влияние на здоровье животных, обеспечивает быстрое и комфортное доение, увеличивает молокоотдачу, исключит возможность колебания вакуума в подсосковых камерах и сможет работать с любой доильной установкой либо аппаратом.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен общий вид пульсатора доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций в разрезе.

На фиг. 2 представлен диск в форме эллипса с верхней и нижней стенками.

На фиг. 3 проиллюстрирован такт сосания пульсатором доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций с закрытым атмосферным каналом и открытым каналом переменного вакуума.

На фиг. 4 проиллюстрирован такт сжатия пульсатором доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций с открытым атмосферным каналом и закрытым каналом переменного вакуума.

Осуществление полезной модели

Пульсатор доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций (фиг. 1) состоит из корпуса 1, внутри которого расположен клапанный механизм, приводимый в движение кривошипно-кулисным механизмом (на фигуре не обозначены) от мотор-редуктора 2 (ТТ мотор редуктор для ардуино), управляемый электронным блоком управления 3, закрепленным на съемной боковой крышке 4. Кулисный механизм прикреплен к мотор-редуктору 2 со смещением от центра на ¼ D и состоит из диска 5 в форме эллипса с кулисами 6 таким образом, что они свободно перемещаются внутри диска 5 между верней 7 и нижней 8 стенками (фиг. 2). Верхняя часть корпуса 1 имеет патрубок постоянного вакуума 9 и патрубки переменного вакуума 10, соединенные через коллектор с межстенными камерами доильных стаканов (на фигуре не показаны), а также атмосферные каналы 11, выполненные в верхней и нижней крышках 12 и 13 соответственно со сменными фильтрами 14 и уплотнительными кольцами 15 круглого сечения. Отверстия 16, выполненные в верхней и нижней частях корпуса 1, разделяют камеру постоянного вакуума 17 с верхней камерой переменного вакуума 18 и нижней камерой переменного вакуума 19, меньшую по объему на 20%. Через отверстия 16 вставлены верхний вал 20 и нижний вал 21, ввинченные в кулисы 6, расположенные между верхней 7 и нижней 8 стенками диска 5. На концах верхнего вала 20 и нижнего вала 21 жестко закреплены конусные клапана 22, а на скользящей посадке этих валов расположены скользящие клапана 23 в форме диска, под которыми имеется упоры 24.

Пульсатор доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций работает следующим образом.

Специальным программным управлением, установленным на мобильном телефоне или планшете, дистанционно подаем сигнал на электронный блок управления 3, который закреплен на боковой крышке 4 корпуса 1. Конусные клапана 22, жестко закрепленные на верхнем валу 20 и нижнем валу 21, ввинчены в кулисы 6, которые в свою очередь свободно перемещаются внутри диска, выполненного в форме эллипса 5 между верхней 7 и нижней 8 стенками, таким образом, что позволяет плавно перемещать конусные клапана 21 в крайнее нижнее и верхнее положения, изменяя тем самым динамику переходного процесса от такта сосания к такту сжатия, за счет чего исключается резкое захлопывание сосковой резины. Передние четверти коров по объему несколько меньше, чем задние, и молока получают из них в среднем на 20% меньше, поэтому верхняя камера переменного вакуума 18 по объему на 20% больше нижней камеры переменного вакуума 19. Это необходимо для приведения машинного доения в соответствие с физиологическими особенностями процесса молокоотдачи у коров, а также для уменьшения негативного влияния доильного аппарата на здоровье животных из-за снижения механической нагрузки на ткани соска и исключения обратного тока молока в камере соска.

Электрический импульс приводит в движение клапанный механизм пульсатора мотор-редуктором 2 при помощи кривошипно-кулисного механизма. Электронный блок управления 3 позволяет управлять амплитудой перемещения конусных клапанов 22 и скользящих клапанов 23 при помощи верхнего вала 20 и нижнего вала 21, ввинченных в кулисы 6 таким образом, что когда в верхней крышке 12 атмосферный канал 11 открыт, а отверстие 16 закрыто скользящим клапаном 23, то в нижней камере наоборот атмосферный канал 11 нижней крышки 13 закрыт конусным клапаном 22, а отверстие 16 для прохода постоянного вакуума открыто.

Когда конусный клапан 22 занимает крайнее верхнее положение в верхней камере переменного вакуума 18, атмосферный канал 11 перекрыт, а отверстие 16 в верхней части корпуса 1 открыто, поскольку скользящий клапан 23 поднимается упором 24 (фиг. 3). Вакуум по патрубку 9 заполняет камеру постоянного вакуума 17 и через отверстие 16 верхнюю камеру переменного вакуума 18, затем распространяется по патрубкам переменного вакуума 10 передних четвертей в межстенные камеры доильных стаканов передних четвертей. При этом сосковая резина не испытывает деформаций, и молоко под действием разности давлений внутри вымени и под соском струей вытекает в подсосковую камеру, а из нее по молочному шлангу отводится в молокоприемник. Происходит такт сосания передних четвертей. Когда конусный клапан 22 начинает переходить в нижнее положение, упор 24 на верхнем валу 20 опускается вниз, скользящий клапан 23 под действием вакуума притягивается и перекрывает отверстие 16 в верхней части корпуса 1, предотвращая расход вакуума в системе. Через сменный фильтр 14 и атмосферный канал 11 верхней крышки 12 поступает атмосферный воздух, постепенно заполняя камеру 18 переменного вакуума и через патрубки переменного вакуума 10 заполняет межстенные камеры доильных стаканов передних четвертей, давление в которых повышается до атмосферного. Вследствие разности давлений в межстенных и подсосковых камерах доильных стаканов сосковая резина начинает сжиматься, плавно обволакивая сфинктер соска. Происходит переходный процесс от такта сосания к такту сжатия с разной скоростью перемещения клапанных механизмов.

Когда конусный клапан 22 занимает крайнее нижнее положение (фиг. 4), отверстие 16 в верхней части корпуса 1 также перекрыто скользящим клапаном 23, а атмосферный канал 11 полностью открыт, то камера 18 переменного вакуума, патрубки постоянного вакуума передних четвертей 10 и межстенные камеры доильных стаканов передних четвертей заполнены атмосферным воздухом. Давление в межстенных камерах равно атмосферному и сосковая резина, сжимаясь, закрывает соски вымени от действия вакуума в подсосковых камерах доильных стаканов. Происходит такт сжатия.

То же самое происходит в нижней части пульсатора, когда конусный клапан 22 занимает крайнее нижнее положение, закрывая подачу воздуха из отверстия 11 нижней крышки 13, вакуум через патрубки переменного вакуума 10 заполняет межстенные камеры доильных стаканов задних четвертей. Так происходит попеременное сжатие передних и задних четвертей вымени при доении.

Из тактов сосания и сжатия формируется рабочий цикл, число циклов задается числом пульсаций, продолжительность циклов регулируется соотношением тактов. Электронный блок управления 4 позволяет задавать требуемые режимы доения и преддоильного массажа вымени. Преддоильный массаж происходит за счет повышенного числа пульсаций, в таком режиме происходит неполная деформация сосковой резины, что способствует повышению интенсивности молокоотдачи.

Применение клапанно-кулисного механизма позволяет плавно перемещать конусные клапана 22, изменяя тем самым динамику переходного процесса от такта сосания к такту сжатия таким образом, что исключается резкое захлопывание сосковой резины. Это необходимо для приведения машинного доения в соответствие с физиологическими особенностями процесса молокоотдачи у коров, а также для уменьшения негативного влияния доильного аппарата на здоровье животных за счет снижения механической нагрузки на ткани соска и исключения обратного тока молока в камере соска.

В отличие от прототипа, заявленный пульсатор доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций имеет атмосферные каналы 11, снабженные уплотнительными кольцами круглого сечения 15 позволяющим повысить надежность конструкции электромагнитного пульсатора за счет снижения ударной нагрузки на конусные клапана 22.

Применение заявляемого электромагнитного пульсатора попарного действия позволит привести принцип работы доильного аппарата соответствующим физиологическим особенностям процесса молокоотдачи у коров и снизит его негативное влияние на здоровье животных, обеспечивает быстрое и комфортное доение, увеличивает молокоотдачу, исключит возможность колебания вакуума в подсосковых камерах и сможет работать с любой доильной установкой либо аппаратом.

Claims (1)

1. Пульсатор доильного аппарата попарного действия с регулируемым числом пульсаций, содержащий корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума, атмосферный канал с фильтром, клапанный механизм, соединенный с электромагнитом, причем 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 электромагнита и открывающий камеру постоянного вакуума посредством упора при верхнем положении якоря, отличающийся тем, что атмосферный канал выполнен в верхней крышке и снабжен уплотнительным кольцом круглого сечения, а корпус снаружи содержит электронный блок управления регулирующий частоту оборотов мотор-редуктора для плавности перемещения конусных клапанов с помощью кулисного механизма зафиксированного в корпусе пульсатора.

Images