Результат интеллектуальной деятельности: Переносной манипулятор для доения коров

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для механизации животноводства, и может быть использовано для доения коров.

Известны следующие аналогичные устройства: Переносной манипулятор для доения коров [RU 2348149 C1, A01J 7/00 (2006.01), 10.03.2009], который включает доильный аппарат, блок управления, посредством разъема прикрепляемый к молокопроводу и вакуумпроводу доильной установки, молоколовушку с поплавком, посредством молочной трубки соединяемой с молокоприемной камерой коллектора, двухполупериодный пульсатор, а также механизм снятия доильного аппарата с вымени животного по завершении процесса доения; Переносной манипулятор для доения коров [RU 2221417 С2, 7 A01J 5/007, 20.01.2001], который состоит из доильного аппарата, тросом соединенного с пневмоцилиндром и посредством молочного шланга и патрубка с блоком управления. Блок управления посредством разъемного соединения прикреплен к вакуум-проводу и молокопроводу линейной доильной установки и содержит датчик потока молока с регулятором вакуума, пневмоклапан и источник электрической энергии.

Данные устройства не обеспечивают повышение эффективности машинного доения на линейных доильных установках.

Наиболее близким к изобретению является переносной манипулятор для подготовки коров к запуску в процессе доения [RU 2388216 С1, 7 A01J 5/04, A01J 7/00, 10.05.2010], который включает доильный аппарат, тросом связанный с пневмоцилиндром, который посредством петли прикреплен к стойке, и блок управления, который посредством разъема прикреплен к молокопроводу и вакуум-проводу доильной установки, например АДМ-8. Коллектор содержит рычаг, одним концом взаимодействующий с клапаном отключения доильного аппарата, а к свободному концу которого прикреплен трос пневмоцилиндра.

Однако данное устройство также не обеспечивает повышение эффективности машинного доения на линейных доильных установках.

Задача изобретения - обеспечить повышение эффективности машинного доения коров на линейных доильных установках.

Для достижения этого в верхней части секции коллектора объединены камерой постоянного вакуумметрического давления, соединяемой с вакуумной магистралью доильной установки. Каждая секция коллектора содержит камеру управления, калиброванным каналом сообщаемую с камерой постоянного вакуумметрического давления, а калиброванным каналом с электроклапаном - с атмосферой, и отделенные от камеры управления мембраной камеру постоянного вакуумметрического давления и коаксиально установленную в ней камеру рабочего вакуумметрического давления, верхний обрез которой образует с мембраной калиброванную щель, а нижний конец соединен с подсосковой камерой доильного стакана. Камера постоянного вакуумметрического давления переливным отверстием соединена с молокоприемной камерой коллектора и выполнена в виде молоколовушки с поплавком и калиброванным каналом для истечения молока в молокоприемную камеру с заданной интенсивностью, например 50 мл/мин, образованным иглой, прикрепленной к поплавку, который также содержит магнит, магнитное поле которого взаимодействует с герконом при нижнем положении поплавка в молоколовушке. Пневмоцилиндр снятия доильного аппарата манипулятора через двухходовой электровентиль соединен с вакуумной магистралью или атмосферой и подвешен на вакуум-проводе доильной установки. Для удержания троса в исходном положении перед установкой доильного аппарата на вымя коровы, пневмоцилиндр снабжен фиксатором, имеющим возможность механического удержания троса до подачи вакуумметрического давления через двухходовой электровентиль в пневмоцилиндр, а также переключения двухходового электровентиля на подачу атмосферного давления в пневмоцилиндр. Межстенные камеры доильных стаканов патрубками через распределительную камеру соединены с пульсатором, зафиксированным на вакуумной магистрали. Причем патрубки установлены по длине доильного стакана в зоне максимальной деформации сосковой резины под воздействием перепада давлений между подсосковой и межстенной камерами до соприкосновения с ней в ненагруженном ее состоянии (при отсутствии перепада давлений на ней), и их обрез выполнен в форме наружной образующей сосковой резины в точке контакта.

Предлагаемое изобретение будет понято из следующего описания и приложенных чертежей.

На фиг. 1 приведена схема переносного манипулятора для доения коров, общий вид.

Переносной манипулятор для доения коров (фиг. 1) включает доильный аппарат, который состоит из доильных стаканов 1 с подсосковой 2 и межстенной камерами 3, образуемыми сосковой резиной 4, четырехсекционного коллектора 5 с секциями 6, которые в нижней части объединены молокоприемной камерой 7, патрубком 8, перекрываемым клапаном 9, соединяемой с молокопроводом 10 доильной установки. В верхней части секции 6 коллектора 5 объединены камерой 11 постоянного вакуумметрического давления, соединяемой с вакуумной магистралью 12 доильной установки. Каждая секция 6 коллектора 4 содержит камеру управления 13, калиброванным каналом 14 сообщаемую с камерой 11 постоянного вакуумметрического давления, а калиброванным каналом 15 с электроклапаном 16 - с атмосферой, и отделенные от камеры управления 13 мембраной 17 камеру 18 постоянного вакуумметрического давления и коаксиально установленную в ней камеру 19 рабочего вакуумметрического давления, верхний обрез которой образует с мембраной 17 калиброванную щель 20, а нижний конец соединен с подсосковой камерой 2 доильного стакана 1. Камера 17 постоянного вакуумметрического давления переливным отверстием 21 соединена с молокоприемной камерой 7 коллектора 5 и выполнена в виде молоколовушки с поплавком 22 и калиброванным каналом 23 для истечения молока в молокоприемную камеру 7 с заданной интенсивностью, например 50 мл/мин, образованным иглой 24, прикрепленной к поплавку 22, который также содержит магнит 25, магнитное поле которого взаимодействует с герконом 26 при нижнем положении поплавка 22 в молоколовушке. Для управления положением клапана 9 при снятии доильного аппарата с вымени коровы по завершении доения на молокоприемной камере 7 установлен рычаг 27, который одним концом соединен с клапаном 9, а к другому концу прикреплен трос 28 пневмоцилиндра 29 снятия доильного аппарата манипулятора, который через двухходовой электровентиль 30 соединен с вакуумной магистралью 12 или атмосферой и подвешен на вакуум-проводе доильной установки (не показано). Для удержания троса 28 в исходном положении перед установкой доильного аппарата на вымя коровы пневмоцилиндр 29 снабжен фиксатором 31, имеющим возможность механического удержания троса 28 до подачи вакуумметрического давления через двухходовой электровентиль 30 в пневмоцилиндр 29, а также переключения двухходового электровентиля 30 на подачу атмосферного давления в пневмоцилиндр 28. Межстенные камеры 3 доильных стаканов 1 патрубками 32 через распределительную камеру 33 соединены с пульсатором 34, зафиксированным на вакуумной магистрали 12. Причем патрубки 32 установлены по длине доильного стакана 1 в зоне максимальной деформации сосковой резины 4 под воздействием перепада давлений между подсосковой 2 и межстенной 3 камерами до соприкосновения с ней в ненагруженном ее состоянии (при отсутствии перепада давлений на ней), их обрез выполнен в форме наружной образующей сосковой резины 4 в точке контакта. Герконы 26, электроклапаны 16 калиброванных каналов 15, двухходовой электровентиль 30 пневмоцилиндра 29 электрически связаны с блоком управления 35.

Переносной манипулятор для доения коров (фиг. 1) работает следующим образом. Пневмоцилиндр 29 подвешивают на вакуум-проводе (не показано). При этом фиксатор 31 механически удерживает от выдвижения из пневмоцилиндра 29 трос 28, тем самым обеспечивая подвешенное положение коллектора 5 с доильными стаканами 1. Патрубок 8 молокосборной камеры 7 коллектора 5 соединяют с молокопроводом 10, а двухходовой электровентиль 30 пневмоцилиндра 29, камеру 11 постоянного вакуумметрического давления и пульсатор 34 подключают к вакуумной магистрали 12 и включают блок управления 35. При этом вакуумметрическое давление из вакуумной магистрали 12 через двухходовой электровентиль 30 поступает в пневмоцилиндр 29, дублируя механическое удержание троса 28 фиксатором 31. Через пульсатор 34, распределительную камеру 33 и далее патрубки 32 пульсирующее вакуумметрическое давление поступает в межстенные камеры 3 доильных стаканов 1. Через камеру 11 и далее калиброванные каналы 14 вакуумметрическое давление поступает в камеры управления 13 всех четырех секций 6 коллектора 5, которые калиброванными каналами 15 с электроклапанами 16 соединены с атмосферой. Поступление атмосферного воздуха через калиброванные каналы 15 обеспечивает установление в камерах управления 13 пониженного вакуумметрического давления, например 33 кПа. Из молокопровода 10 вакуумметрическое давление поступает в патрубок 8 молокоприемной камеры 7 четырехсекционного коллектора, перекрытый клапаном 9.

Манипулятор готов к работе.

Доильный аппарат устанавливают на вымя коровы. Для этого фиксатором 31 освобождают трос 28 и одновременно подают сигнал в блок управления 35, откуда управляющий сигнал поступает в двухходовой электровентиль 30, который сообщает пневмоцилиндр 29 с атмосферой. Выдвигая трос 28, доильные стаканы 1 подводят под вымя коровы (не показано) и открывают клапан 9. При этом вакуумметрическое давление поступает в молокоприемную камеру 7 и далее через переливные отверстия 21 в секции 6 коллектора 5, выполненные в виде молоколовушек, откуда через калиброванные щели 20 - в камеры 19 рабочего вакуумметрического давления и далее в подсосковые камеры 2 доильных стаканов 1. А так как из молокопровода 10 поступает номинальное вакуумметрическое давление, например 48 кПа, а в камере управления 13 пониженное вакуумметрическое давление (33 кПа), то мембрана 17, прогибаясь вниз под воздействием перепада давлений, уменьшает калиброванную щель 20, тем самым ограничивая откачку воздуха из камер 19 рабочего вакуумметрического давления и далее подсосковых камер 2 доильных стаканов 1, то это обеспечивает установление в них пониженного вакуумметрического давления. Одновременно пульсирующее номинальное вакуумметрическое давление от пульсатора 34 через распределительную камеру 33 и далее патрубки 32 поступает в межстенные камеры 3 доильных стаканов 1. При этом поступление атмосферного воздуха в межстенные камеры 3 приводит к смыканию сосковой резины 4 под воздействием перепада давлений в подсосковой 2 и межстенной камерах 3. При подаче вакуумметрического давления происходит выравнивание сосковой резины и при совпадении давлений в подсосковой 2 и межстенной 3 камерах сосковая резина 4 примыкает к торцу патрубка 32, ограничив откачку воздуха из межстенной камеры 3 и тем самым обеспечив одинаковое вакуумметрическое давление в подсосковой 2 и межстенной 3 камерах доильного стакана 1.

Доильные стаканы надевают на соски вымени и осуществляют доение в стимулирующем режиме. Молоко из подсосковой камеры 2 каждого доильного стакана поступает в камеру 19 рабочего вакуумметрического давления и далее через калиброванную щель 20 - в молоколовушку секции 6 коллектора 5, и при интенсивности потока молока ниже 50 мл/мин стекает через калиброванный канал 23, образованный иглой 24, в молокоприемную камеру 7 коллектора 5 и далее через патрубок 8 в молокопровод 10. При увеличении потока молока в каком либо доильном стакане 1 происходит его накопление в молоколовушке соответствующей ему секции 6, что приводит к всплытию поплавка 22 и удалению установленного в нем магнита 25 из зоны взаимодействия с герконом 26, что приводит к его срабатыванию и, как следствие, срабатыванию по команде блока управления 35 электроклапана 16, который перекрывает доступ атмосферного воздуха через калиброванный канал 15 в камеру управления 13. Это приводит к увеличению вакуумметрического давления в камере управления 13 до номинального (48 кПа) и, как следствие, выравниванию мембраны 17 и увеличению до номинального вакуумметрического давления в камере 19 рабочего вакуумметрического давления и далее в подсосковой камере 2 доильного стакана 1, а значит и в межстенной камере доильного стакана. Таким образом осуществляют доение в номинальном режиме.

При последующем снижении интенсивности потока молока поплавок 22 меняет свое положение, опускаясь вниз, и перемещает магнит 25 в зону взаимодействия его магнитного поля с герконом 26. Происходит обратное переключение на стимулирующий режим работы. Такое переключение происходит по каждому соску в отдельности, тем самым обеспечивая оптимальный режим доения. При снижении интенсивности потока молока во всех секциях 6 коллектора 5 блок управления 35 выдает команду двухходовому электровентилю 30. При этом вакуумметрическое давление из вакуумной магистрали 12 через двухходовой электровентиль 30 поступает в пневмоцилиндр 29. Трос 28, втягиваясь в пневмоцилиндр 29, воздействует на рычаг 27 и перекрывает клапаном 9 патрубок 8, тем самым отключая доильный аппарат от молокопровода 10, и снимает доильный аппарат с вымени коровы. Доение завершено.

Применение данного переносного манипулятора для доения коров на доильных установках типа АДМ-8 позволит повысить производительность труда на 35-40% и снизить заболеваемость вымени коров маститом на 12-14%.

Источники информации

RU 2348149 C1, A01J 7/00 (2006.01), 10.03.2009.

RU 2221417 С2, 7 A01J 5/007, 20.01.2001.

RU 2388216 C1, 7 A01J 5/04, A01J 7/00, 10.05.2010.