Результат интеллектуальной деятельности: Доильный стакан

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к машинному доению коров.

Известен доильный стакан [1], содержащий корпус со штуцером, соединенным с пульсатором, и установленную в корпусе, с зазором относительно друг друга, сосковую резину, образующими межстенную камеру.

Недостатком данного доильного стакана является то, что сосковая резина при создании вакуума в межстенной камере изменяет свою форму под действием нагрузок, так как изготовлена из однородного материала и обжимает сосок вымени только с двух сторон, что приводит к защемлению соска и обратному току молока, при котором часть бактерий попадает в вымя. Так как наибольшее сжатие сосковой резины происходит в зоне ее большей эластичности, а соски у каждого животного имеют индивидуальный размер, то в данном случае происходит травмирование соска, а следовательно, и заболевание животного маститом, что ведет к снижению его продуктивности [2], кроме того, неравномерная нагрузка на сосковую резину приводит к интенсивному износу последней, что увеличивает затраты энергии на выполняемый технологический процесс и снижает срок ее эксплуатации.

Известен доильный стакан [3], включающий в себя гильзу и сосковую трубку с присоском. В сосковой трубке выполнена полость с запорным элементом. Полость заполнена жидкостью или теплоаккумулирующей средой, например трихлорфторметаном.

Недостатком известного доильного стакана является необходимость перед началом процесса доения подбора давления в полостях с жидкостью к каждому животному, а для регулировки давления необходимо наличие стенда, что негативно сказывается на времени подготовки доильного стакана к доению и увеличивает энергозатраты. Стенки сосковой резины прототипа расположены коаксиально и имеют одинаковую толщину, что не обеспечивает полное копирование соска вымени. Использование в качестве теплоаккумулирующей жидкости трихлорфторметана не гарантирует при износе стенок резины непопадание его на сосок животного, что может вызвать поражение тела соска, а при попадании в молоко - снижение его качества. Наличие клапана в упомянутом доильном стакане усложняет его конструкцию и требует постоянного контроля над его работоспособностью, что увеличивает время доения.

Задачей изобретения является снижение травмирования сосков вымени животных в процессе доения и удельных затрат энергии на выполняемый технологический процесс при увеличении срока эксплуатации сосковой резины.

Поставленная задача достигается тем, что в доильном стакане, содержащем корпус со штуцером, установленную в корпусе сосковую резину, в которой между наружным и внутренним эластичными слоями по высоте соска животного выполнена полость, где полость заполнена пористым материалом с воздухом, причем внутренний слой сосковой резины имеет большую эластичность, чем наружный, а верхняя половина наружного упругого эластичного слоя, соприкасающегося внутренней поверхностью с пористым материалом с воздухом, например поролоном, содержит расположенные в шахматном порядке сквозные отверстия.

Поставленная задача достигается тем, что в доильном стакане, содержащем корпус со штуцером, установленную в корпусе сосковую резину, в которой между наружным и внутренним эластичными слоями по высоте соска животного выполнена полость, где полость заполнена пористым материалом с воздухом, а внутренний слой сосковой резины имеет большую эластичность, чем наружный.

Выполнение пористого слоя в сосковой резине по высоте тела соска способствует более равномерному распределению нагрузки при сжатии от внешнего слоя сосковой резины на внутренний за счет сжатия перемычек пор в пористом материале, что приводит к снижению травмирующего воздействия на сосок животного при доении и увеличению срока службы резины.

При сжатии пористого слоя воздух, находящийся в его порах, переходит под действием давления в полость с наименьшим давлением, тем самым обеспечивая равномерное сжатие соска вымени как по всей высоте тела соска, так и по всему его периметру, что способствует полному и быстрому выдаиванию животного, тем самым сокращая время доения животного. Следовательно, сокращается время работы доильной установки и снижаются затраты энергии на процесс доения. Большая эластичность внутреннего слоя сосковой резины, чем наружного по высоте тела соска животного обеспечивает мягкое сжатие соска без его травмирования, а также обеспечивает полное копирование формы соска.

На фиг. 1 представлен разрез доильного стакана в режиме сжатия, на фиг. 2 представлен разрез доильного стакана в режиме отдыха.

Доильный стакан состоит из корпуса 1 со штуцером 2, установленной в корпусе 1 сосковой резины 3, между которыми расположена межстенная камера 4, а в сосковой резине 3 между наружным 5 упругим и внутренним 6 эластичный слоями, по высоте тела соска животного, выполнена полость 7, заполненная пористым материалом с воздухом, например поролоном, причем внутренний 6 слой сосковой резины имеет большую эластичность, чем наружный 5; подсосковой камеры 8. Верхняя половина наружного 5 упругого эластичного слоя, соприкасающегося внутренней поверхностью с пористым материалом с воздухом, например поролоном, содержит расположенные в шахматном порядке сквозные отверстия диаметром 0,6 мм при густоте 60000 отверстий на 1 м² [4].

Работает доильный стакан следующим образом.

В режиме сжатия (фиг. 1) через штуцер 2, закрепленный на корпусе 1, в межстенную камеру 4, расположенную между корпусом 1 и наружным слоем 5 сосковой резины 3, подается воздух, и давление выравнивается до атмосферного. Одновременно в подсосковой камере 8 создается вакуум. В результате разности давлений в подсосковой 8 и межстенной 4 камерах наружный 5 упругий слой сосковой резины 3 при достижении определенного порога разности давлений равномерно начинает прогибаться, сжимая полость 7.

Так как сосок животного имеет форму разного диаметра, а также за счет сквозных отверстий верхней половины наружного 5 упругого эластичного слоя, воздух в полости 7 перемещается в зоны от меньшего периметра к большему, обеспечивая тем самым копирование формы соска животного внутренним эластичным слоем 6 и мягкое сжатие по всей высоте тела соска животного, предотвращая его защемление и создавая тем самым нормальное кровообращение в нем. В этом случае обеспечивается наиболее благоприятный режим доения и затраты энергии на его выполнение снижаются.

При окончании такта сжатия воздух через штуцер 2, закрепленный на корпусе 1, удаляется из межстенной 4 камеры и в ней создается вакуум.

Так как в подсосковой 8 и межстенной 4 камерах создается вакуум, то наружный слой 5 сосковой резины 3 занимает нейтральное положение, что тем самым дает возможность полости 7, заполненной пористым материалом, и внутреннему эластичному слою 6 восстановить свои начальные размеры и разжать сосок животного (фиг. 2).

Таким образом, выполнив в соской резине по высоте тела соска животного полость, заполненную пористым материалом с воздухом, обеспечивается полное копирование соска животного, а следовательно, его равномерное сжатие по всей высоте тела соска и его периметру независимо от размера последнего, а большая эластичность внутреннего слоя сосковой резины, чем наружного по высоте тела соска животного обеспечивает мягкое сжатие соска животного, а также обеспечивается полное копирование формы соска, в результате чего обеспечивается нормальное кровообращение в вымени животного, что снижает риск его заболевания, увеличиваются надои молока и снижаются удельные энергозатраты на процесс доения при увеличении срока эксплуатации сосковой резины.

Источники информации

1. Китун, А.В. Машины и оборудование в животноводстве: уч. пособие / А.В. Китун и др. - Минск, ИВЦ Минфина - 2016. - С. 224-225.

2. Хрусталева, И.В. Анатомия домашних животных / И.В. Хрусталева, Н.В. Михайлов [и др.], под ред. И.В. Хрусталевой - 3-е изд. испр. - М., Колос - 2000. - С. 278-279.

3. Авторское свидетельство СССР №1308271, кл. A01J 5/08, 1987.

4. Фомин И.В. Исследование клина с газовой смазкой. Проектирование рабочих органов сельскохозяйственных машин / В.И. Фомин, А.И. Чебан. - вып. 2, 1970. - С. 125-126.