RU222333U1 - Электропульсатор попарного доения на основе линейного электродвигателя с узлами магнитожидкостного уплотнения - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к элементам доильных аппаратов с пульсаторами попарного действия с электромагнитным управлением. Электропульсатор попарного доения на основе линейного электродвигателя с узлами магнитожидкостного уплотнения содержит в едином корпусе с патрубком постоянного вакуума верхний и нижний пульсаторы идентичной конструкции, каждый из которых имеет патрубок переменного вакуума, а также атмосферный канал с фильтром и крышкой. Внутри верхнего и нижнего пульсаторов расположены перегородки с отверстием, разделяющие камеру постоянного вакуума и камеру переменного вакуума. Через отверстие проходит вал, который является основой для сборного якоря линейного электродвигателя. Сборный якорь располагается между двух магнитопроводов П-образной формы с двумя намагничивающими катушками. На противоположных концах вала жестко закреплены конусные клапаны, а на скользящей посадке расположены тарельчатые клапаны. Камеры постоянного вакуума верхнего и нижнего пульсаторов соединены каналом. Вал зафиксирован в осесимметричном направлении с помощью двух узлов магнитожидкостного уплотнения. Применение заявляемого электропульсатора позволяет достигнуть более равномерного истечения молока со стабильными пульсациями, а также повышает энергоэффективность использования доильных аппаратов и приближает принцип работы установки к физиологическим особенностям процесса молокоотдачи у животных. 1 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к механизации и электрификации технологических процессов в животноводстве, в частности к элементам доильных аппаратов с пульсаторами попарного действия с электромагнитным управлением.

Уровень техники

Известен электромагнитный 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, установленный в патрубке атмосферного давления (см. патент RU 2075928 C1 опубл. 27.03.1997 г.).

Данный аналог имеет сложную конструкцию и невысокую надёжность, в нем отсутствует возможность управлять амплитудой хода клапана в автоматическом режиме, что не позволяет в полной мере реализовать физиологически адаптивный режим машинного доения животных.

Известен электромагнитный пульсатор доильного аппарата содержащий, корпус с воздухозаборными отверстиями, камерами постоянного и переменного вакуума, которые соединены между собой через коммутируемое клапанном отверстие, причем коммутирующий клапан связан с якорем посредством штока, отличающийся тем, что в корпусе установлен линейный электродвигатель со сборным якорем из двух магнитных вставок и немагнитной прослойки, прикрепленным посередине штока и расположенным между двух магнитопроводов П-образной формы с намагничивающими катушками (см. патент RU 79236 U1 опубл. 27.12.2008 г.).

Данный аналог имеет недостаток, который заключается в высоком расходе воздуха в процессе работы доильного аппарата, что снижает энергоэффективность установки в целом.

Известен электромагнитный пульсатор доильного аппарата, содержащий корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума, атмосферный канал с фильтром, клапанный механизм, соединенный с линейным электродвигателем, отличающийся тем, что 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 линейного электродвигателя и открывающий камеру постоянного вакуума по средствам упора при верхнем положении якоря (см. патент RU 2447653 C2 опубл. 20.04.2012 г.).

Данный аналог имеет существенный недостаток, заключающийся в синхронном приводе всех четырех доильных стаканов, что не позволяет обеспечивать попарное доение передних и задних долей вымени животных.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту и принимаемый авторами за прототип является электропульсатор попарного доения на основе линейного электродвигателя, содержащий корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума, атмосферный канал с фильтром, конусный клапан, вал, соединенный с якорем линейного электродвигателя, отличающийся тем, что дополнительно содержит два пульсатора: верхний и нижний, каждый из которых содержит атмосферный канал с фильтром и перегородку с отверстием, которая разделяет камеру постоянного вакуума и камеру переменного вакуума, конусные клапаны, установленные на концах вала и работающие в противофазе, расположены так, чтобы попеременно открывать/закрывать атмосферный канал и отверстие в перегородке каждого пульсатора (см. патент RU 126563 U1 опубл. 10.04.2013 г.).

Недостатком описанного прототипа является нестабильное положение вала, который при работе пульсатора находится в магнитных полях, создаваемых намагничивающими катушками, без дополнительного ограничения перемещения вдоль оси симметрии. Это приводит к перекосу вала и нарушает герметичность перекрытия клапанов, что не обеспечивает правильность чередования давления в межстенных камерах доильных стаканов, из-за чего нарушается процесс машинного доения.

Раскрытие полезной модели

Технический результат, который достигается с помощью полезной модели, сводится к поочередному созданию стабильных пульсаций вакуума в межстенных камерах доильных стаканов передних и задних четвертей вымени, соответствующих физиологическим особенностям процесса молокоотдачи, за счет использования двух узлов магнитожидкостного уплотнения, обеспечивающих осисимметричное положение вала и минимальное значение трения его поверхности о внутренние стенки магнитопроводов.

Технический результат достигается с помощью электропульсатора попарного доения на основе линейного электродвигателя с узлами магнитожидкостного уплотнения, содержащего в едином корпусе с патрубком постоянного и двумя патрубками переменного вакуума два пульсатора: верхний и нижний, каждый из которых включает в себя атмосферный канал, фильтр с крышкой и перегородку с отверстием, которая разделяет камеры постоянного и переменного вакуума, вал, соединенный со сборным якорем линейного электродвигателя из двух магнитопроводящих дисков и одной немагнитной прослойки, расположенного между двумя намагничивающими катушками внутри магнитопроводов П-образной формы, проходящий через отверстие в перегородке, на концах которого установлены конусные и тарельчатые клапаны с упорами, работающие в противофазе и расположенные так, чтобы попеременно открывать/закрывать атмосферный канал и отверстие в перегородке каждого пульсатора, при этом вал зафиксирован в осисимметричном направлении с помощью двух узлов магнитожидкостного уплотнения.

Применение заявляемого электропульсатора попарного доения на основе линейного электродвигателя с узлами магнитожидкостного уплотнения, работающего в противофазе, позволяет достигнуть более равномерного истечения молока со стабильными пульсациями, защищает коллектор от переполнения при пиковой молокоотдаче и создает стабильное разряжение воздуха в подсосковой и межстенной камерах доильных стаканов при одновременном снижении механической нагрузки на вымя животного. Кроме того, повышает энергоэффективность использования доильных аппаратов и приближает принцип работы установки к физиологическим особенностям процесса молокоотдачи у коров и минимизирует негативное влияние на здоровье животных.

Краткое описание чертежа

На фиг. 1 представлен общий вид электропульсатора попарного доения на основе линейного электродвигателя с узлами магнитожидкостного уплотнения в разрезе и работа доильных стаканов в противофазе.

Осуществление полезной модели

Электропульсатор попарного доения на основе линейного электродвигателя с узлами магнитожидкостного уплотнения содержит в едином корпусе 1 с патрубком 2 постоянного вакуума, соединенным с вакуум-проводом (на фиг. не показан), верхний 3 и нижний 4 пульсаторы идентичной конструкции, каждый из которых имеет патрубок 5 переменного вакуума, соединенный через коллектор с межстенными камерами доильных стаканов (на фиг. не показаны), а также атмосферный канал 6 с фильтром 7 и крышкой 8. Внутри верхнего 3 и нижнего 4 пульсаторов расположены перегородки 9 с отверстием 10, разделяющие камеру 11 постоянного вакуума и камеру 12 переменного вакуума. Через отверстие 10 проходит вал 13, который является основой для сборного якоря 14 линейного электродвигателя, состоящего из двух магнитопроводящих дисков 15 и немагнитной прослойки 16. Сборный якорь 14 располагается между двух магнитопроводов 17 и 18 П-образной формы с двумя намагничивающими катушками 19 и 20. На противоположных концах вала 13 жестко закреплены конусные клапаны 21, а на скользящей посадке расположены тарельчатые клапаны 22, изготовленные в форме диска, под которыми имеются упоры 23. Камеры постоянного вакуума 11 верхнего 3 и нижнего 4 пульсаторов соединены каналом 24. Вал 13 зафиксирован в осисимметричном направлении с помощью двух узлов 25 магнитожидкостного уплотнения.

Электропульсатор попарного доения на основе линейного электродвигателя с узлами магнитожидкостного уплотнения работает следующим образом. При подаче управляющего сигнала на намагничивающую катушку 20, якорь 14 и вал 13 притягиваются к магнитопроводу 18, открывая конусным клапаном 21, канал 6 верхнего 3 пульсатора, через который воздух, проходя сквозь фильтр 7, создает атмосферное давление в камере переменного вакуума 12, которое подается в межстенное пространство двух передних доильных стаканов. В результате резина интенсивно воздействует на соски вызывая наступление фазы сжатия. Одновременно тарельчатым клапаном 22, закрывается отверстие 10, ограничивая доступ вакуума в камеру 12. Конусный клапан 21 нижнего 4 пульсатора перекрывает канал 10, ограничивая попадание атмосферного давления в камеру переменного вакуума 12, при этом упор 23 плавно поднимает тарельчатый клапан 22 и позволяет вакууму заполнить переменную камеру вакуума 12, а также подсосковые и межстенные пространства двух задних доильных стаканов, вызывая наступление фазы сосания.

Линейный электродвигатель обеспечивает управление амплитудой перемещения сборного якоря 14, следовательно, положением конусных клапанов 21. Если в намагничивающей катушке 19 сила тока нарастает, а в катушке 20 – убывает, то якорь 14 и вал 13 притягиваясь к магнитопроводу 17, плавно открывают конусными клапанами 21 отверстие 10 нижнего 4 пульсатора и закрывают аналогичное отверстие верхнего 3 пульсатора, переводя работу электропульсатора попарного доения в противофазу, при этом в доильных стаканах передних четвертей наступает фаза сжатия, а в задних – фаза сосания.

Линейный электродвигатель позволяет плавно перемещать конусные клапаны 21 верхнего 3 и нижнего 4 пульсаторов в крайнее нижнее положение, регулируя одновременно динамику переходного процесса в двух тактах: сосания и сжатия. Узлы 25 магнитожидкостного уплотнения представляют собой подобие подшипников скольжения, но выполнены на основе магнитной жидкости и позволяют зафиксировать положение вала 13 в осесимметричном положении для плотного перекрытия атмосферного канала 6, что обеспечивает стабильное чередование вакуума в межстенных камерах доильных стаканов, а также снизить трение при перемещении вала 13, что повышает энергоэффективность работы линейного электродвигателя. Предлагаемый режим работы необходим для приведения машинного доения в соответствие с физиологическими особенностями процесса молокоотдачи у коров, а также для уменьшения негативного влияния доильного аппарата на здоровье животных.

Применение заявляемого электропульсатора попарного доения на основе линейного электродвигателя с узлами магнитожидкостного уплотнения, работающего в противофазе, позволяет достигнуть более равномерного истечения молока со стабильными пульсациями, защищает коллектор от переполнения при пиковой молокоотдаче и создает стабильное разряжение воздуха в подсосковой и межстенной камерах доильных стаканов при одновременном снижении механической нагрузки на вымя животного. Кроме того, повышает энергоэффективность использования доильных аппаратов и приближает принцип работы установки к физиологическим особенностям процесса молокоотдачи у коров и минимизирует негативное влияние на здоровье животных.

Claims (1)

1. Электропульсатор попарного доения на основе линейного электродвигателя с узлами магнитожидкостного уплотнения, содержащий в едином корпусе с патрубком постоянного и двумя патрубками переменного вакуума два пульсатора: верхний и нижний, каждый из которых включает в себя атмосферный канал, фильтр с крышкой и перегородку с отверстием, которая разделяет камеры постоянного и переменного вакуума, вал, соединенный со сборным якорем линейного электродвигателя из двух магнитопроводящих дисков и одной немагнитной прослойки, расположенным между двумя намагничивающими катушками внутри магнитопроводов П-образной формы, проходящий через отверстие в перегородке, на концах которого установлены конусные и тарельчатые клапаны с упорами, работающие в противофазе и расположенные так, чтобы попеременно открывать/закрывать атмосферный канал и отверстие в перегородке каждого пульсатора, отличающийся тем, что вал зафиксирован в осесимметричном направлении с помощью двух узлов магнитожидкостного уплотнения.