Пневматический генератор импульсов доильного аппарата

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА(71) Заявитель Витебская государственная академия ветеринарной медицины(73) Патентообладатель Витебская государственная академия ветеринарной медицины(57) 1. Пневматический генератор импульсов доильного аппарата, включающий корпус с размещенными в нем камерой постоянного вакуума, и расположенными по обе стороны от нее камерами переменного вакуума, причем одна из стенок каждой из названных камер снабжена окном, а окна расположены рядно управляющими камерами с мембранами, соединенными штоком, на котором закреплен контактирующий со стенками, в которых выполнены окна, ползунок в виде обращенного в сторону окон стакана с прямоугольным поперечным сечением, причем две стороны прямоугольника параллельны направлению перемещения штока, а также камерой атмосферного давления и приспособлением для изменения давления в управляющих камерах, отличающийся тем, что крайние окна выполнены в виде трапеций, основания которых параллельны направлению перемещения штока, а размеры крайних окон в этом направлении не равны между собой, при этом толщина каждой из стенок стакана, перпендикулярных основаниям трапеций, равна длине большего основания ближнего к стенке трапециевидного окна. 2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что стенки камер, снабженные рядно расположенными окнами,выполнены в виде отдельной пластины.(56) 1. Вагин Б.И., Побединский В.М. Практикум по механизации животноводческих ферм.-Л., Колос, 1983.С. 113-118. 2. Патент Франции 2090770, МПК 01 5/00, 1972 (прототип). 2437 1 Известно техническое решение 1, включающее камеру атмосферного давления, камеру постоянного вакуума,управляющую камеру переменного вакуума с мембраной, связанной с двумя клапанами, и две рабочие камеры переменного вакуума. Данное техническое решение позволяет осуществлять попарное выдаивание долей вымени животного при одновременной смене тактов во всех доильных стаканах, поэтому длительность тактов сосания и сжатия и их смены одинакова на всех долях вымени. В результате этого не представляется возможным обеспечить одновременное завершение выдаивания всех долей вымени при неравномерном их развитии. Кроме того, одинаковая продолжительность тактов сосания и сжатия, а также одинаковая продолжительность процессов смены тактов сосания и сжатия ограничивают скорость выведения молока из вымени животного. У большинства животных задние доли вымени развиты лучше, чем передние, так как они в процессе передвижения животных постоянно массируются внутренними поверхностями задних конечностей животного. Поэтому выведение молока из задних долей вымени завершается после того, как передние доли вымени будут выдоены полностью, происходящее при этом сухое доение передних долей вымени оказывает на них и на передние соски вымени травмирующее воздействие, что ведет к заболеванию маститом. Известен пневматический генератор импульсов доильного аппарата 2 в корпусе которого имеются камера атмосферного давления, камера постоянного вакуума и расположенные по обе стороны от нее рабочие камеры переменного давления и управляющие камеры с мембранами, связанными между собой штоком, на котором закрепляем ползунок, периодически соединяющий через равные прямоугольные окна обе рабочие камеры переменного вакуума с камерами постоянного вакуума или атмосферного давления. В корпусе генератора выполнена полость с плунжером, фиксирующимся в крайних положениях, связанная каналами с управляющими камерами и камерами переменного вакуума. При этом продолжительность тактов сосания и сжатия зависит от времени, в течение которого движущийся ползунок сообщает каждую из камер переменного вакуума соответственно с камерой постоянного вакуума или камерой атмосферного давления. Такое решение позволяет обеспечить попарное выдаивание долей вымени животного с увеличенной (более 50 времени пульса доения) продолжительностью тактов сосания во всех доильных стаканах, что повышает скорость выведения молока из вымени. Однако и в этом случае не представляется возможным одновременное завершение процесса выведения молока из всех долей вымени при неравномерном его развитии. Одинаковая продолжительность смены тактов во время работы доильного аппарата тормозит процесс выведения молока и может явиться причиной заболевания вымени животного, так как быстрое сжатие сосковой резины при переходе от такта сосания к такту сжатия ведет к выталкиванию части молока обратно в цистерну вымени. Удлинение процесса перехода от такта сосания к такту сжатия примерно в 2 раза по сравнению с обратным процессом значительно повышает скорость молоковыведения и уменьшает количество остаточного молока в вымени животного после доения. Заявляемое изобретение направлено на повышение эффективности доения животных с неравномерно развитыми долями вымени. Эта задача решается за счет того, что в корпусе пневматического генератора импульсов имеются камеры переменного вакуума и между ними камера постоянного вакуума, оснащенные расположенными в ряд окнами, два из них поочередно соединяются между собой ползунком, перемещаемым в помощью штока и мембран управляющих камер и выполненным в виде обращенного в сторону окон стакана с прямоугольным сечением, причем крайние окна выполнены в виде трапеций, основания которых параллельны направлению перемещения штока, а размеры крайних окон в этом направлении неравны между собой и их большие основания равны толщине соответствующей стенке стакана. Различные в направлении движения ползунка размеры крайних окон позволяют поочередно на неравные промежутки времени соединять одну из камер переменного вакуума с камерой постоянного вакуума, а другую - с атмосферой. Поэтому длительность такта сосания в передних и задних стаканах не одинакова в передних стаканах она меньше. Это обеспечивает замедление процесса выведения молока из передних менее развитых долей вымени и одновременное окончание доения всех долей вымени. Трапециевидная форма крайних окон пластины, когда их внешние стороны располагаются не перпендикулярно направлению движения ползунка, обеспечивает плавное увеличение площади канала, через который камеры переменного вакуума сообщаются с камерой атмосферного давления по мере смещения ползунка в направлении противоположного трапециевидного окна. В результате процесс давления в межстенных камерах доильных стаканов происходит плавно и, следовательно, увеличивается продолжительность перехода от такта сосания к такту сжатия,чем предотвращается выталкивание молока обратно в цистерну вымени и торможение рефлекса молокоотдачи. Как следует из сказанного, предлагаемое техническое решение позволяет снизить травмирующее воздействие доильного аппарата в процессе выдаивания животных с неравномерно развитыми долями вымени и одновременно повысить скорость выведения молока из вымени. На фиг.1 изображена принципиальная схема генератора на фиг.2 представлены диаграммы изменения давления в межстенных камерах передних и задних доильных стаканов, и взаиморасположения окон и ползунка в основных точках диаграмм. Генератор импульсов состоит из корпуса 1 (фиг.1), управляющих камер переменного давления 2 и 3 с расположенными в них мембранами 4 и 5 и соединенными между собой штоком 6, камеры атмосферного давления 7, одна из стенок которой является направляющей плоскостью 8 для ползунка 9, зафиксированного на штоке 6,вакуумраспределительного плунжера 10, расположенного в полости специального прилива корпуса 1, с фикси 2 2437 1 рующими его магнитами 11 и 12. На корпусе имеются патрубок постоянного вакуума 13 и патрубки переменного давления 14 и 16, соединенные шлангами с межстенными камерами передних и задних доильных стаканов. В корпусе пневмогенератора имеется три камеры постоянного вакуума, соединенная с окном 16 и патрубком 13 переменного вакуума, соединенная с окном 17 и патрубком 14 переменного вакуума, соединенная с окном 18 и патрубком 15. Окна 17 и 18 имеют трапециевидную форму, а окно 16 - прямоугольную. Причем окно 17 в направлении движения ползунка 9 имеет большие размеры, чем окно 18. Ползунок 9 выполнен в виде стакана прямоугольной формы, обращенного впадиной к окнам камер. При среднем положении ползунка все три окна соединены между собой и отсоединены от камеры атмосферного давления. При перемещении штока 6 с ползунком 9 вправо или влево, последний соединяет между собой только окна 16 и 18 или 16 и 17. Незакрытое ползунком окно 17 или 18 в этот момент соединяется с камерой атмосферного давления. В результате в патрубках 14 и 15 создается или вакуум или атмосферное давление. В корпусе имеется также прилив цилиндрической формы, в которой помещается управляющий плунжер 10 с фиксирующими его магнитами 11 и 12. Плунжер распределяет вакуум между камерами 2 и 3 с помощью каналов 19 и 20. За счет этого происходит изменение направления движения штока 6 с ползунком 9. В свою очередь перемещение плунжера управляется подачей вакуума через 21 и 22 и атмосферного давления через каналы 23 и 24. Для подачи вакуума в каналы 19 и 20 в корпусе имеется отверстие вакуума 25, а для подачи вакуума в каналы 21 и 22 на ползунке 9 имеется выступ 26, который в крайних положениях ползунка совпадает с начальными отверстиями этих каналов. С целью предотвращения забивания управляющих каналов над плоскостью 8 устанавливается сетчатый фильтр 27. Рабочий процесс генератора пневматических импульсов протекает следующим образом. До подключения генератора к источнику вакуума во всех его камерах находится атмосферный воздух. Плунжер 10 находится в одном из крайних положений под воздействием магнита 11 или 12. После подключения генератора через патрубок 13 к источнику вакуума последний поступает в камеру постоянного вакуума с окном 18, через впадину в ползунке 9 в окна 17 и 18 рабочих камер переменного давления и далее через патрубки 14 и 15 в межстенные камеры доильных стаканов (точка А, фиг.2). Во всех четырех стаканах происходит такт сосания. Одновременно вакуум через отверстие постоянного вакуума 25 в приливе плунжера поступает в один из каналов 19 или 20. Например, при крайнем правом положении плунжера вакуум поступает в канал 20 и правую управляющую камеру переменного давления 3. Мембрана 5 под воздействием вакуума начнет прогибаться вправо и потянет за собой шток 6 с ползунком 9. В камеру 2 в это время через каналы 19 и 23 поступает воздух из камеры 7. Ползунок 9 вначале своей левой стенкой перекрывает окно 17, а затем соединяет его с камерой атмосферного давления 7 (точка В, фиг.2). Воздух через окно 17 и патрубок 14 поступает в межстенные камеры передних доильных стаканов, в которых начинается такт сжатия. Ползунок 9 движется вправо до тех пор, пока его выступ 26 не совпадает с начальным отверстием канала 22, по которому вакуум поступит в левую часть полости плунжера 10 и переместит его влево. В этом положении плунжер соединит канал 19 с отверстием постоянного вакуума 25, а канал 24 с камерой атмосферного давления. В камеру 2 начнет поступать вакуум, а в камеру 3 - атмосферный воздух. Мембраны 4 и 5 прогибаются в левую сторону и тянут за собой шток 6 с ползуном 9. При обратном ходе ползуна 9 его левая стенка вновь перекрывает окно 17, а затем соединяет его с камерой постоянного вакуума 16 (точка С, фиг.2). Такт сжатия в передних стаканах заканчивается, а в задних стаканах такт сосания еще продолжается. Затем правая стенка ползуна 9 перекрывает окно 18 и вслед за этим его с камерой атмосферного давления. Атмосферный воздух через окно 18, патрубок 15 поступает в задние стаканы доильного аппарата и в них начинается такт сжатия (точка Д,фиг.2). Ползунок движется влево до тех пор, пока выступ 26 не совпадет с начальным отверстием канала 21. Тогда вакуум по этому каналу поступит в правую полость плунжера и переместит вправо плунжер 10, канал 20 соединяется с отверстием постоянного вакуума 25, а канал 19 через полость плунжера 10 с каналом атмосферного давления 23. В камеру 3 начнет поступать вакуум, а в камеру 2 атмосферное давление. Вслед за мембранами 4 и 5 вправо начнут двигаться шток 6 с ползунком 9. При движении ползунка 9 его правая стенка вновь перекрывает окно 18, и соединяет его с камерой 16. Такт сжатия в задних стаканах заканчивается, а в передних еще продолжается такт сосания (точка К,фиг.2). 2437 1 Таким образом, части пневмогенератора заняли исходное положение. В дальнейшем цикл работы генератора повторяется. Для одновременного выдаивания передних и задних долей вымени, в предлагаемом генераторе пневмоимпульсов предусмотрена возможность уменьшения скорости молоковыведения из доильных стаканов, одеваемых на передние соски вымени. Это достигается уменьшением продолжительности такта сосания в передних стаканах доильного аппарата относительно задних стаканов. Технически это выполняется изготовлением окна 17 большего размера в направлении движения ползунка 9, по сравнению с окном 16 и выполнением боковых стенок ползунка в соответствии с размерами окон. Известно также, что активнее процесс молоковыведения происходит в доильных аппаратах, где переход от такта сосания к такту сжатия совершается плавно, а от такта сжатия к такту сосания энергично, быстро. Заболеваемость вымени коров в этом случае снижается. Поэтому окна переменного давления 17 и 18 имеют трапециевидную форму,причем стороны окон переменного давления с непрямыми углами расположены вдали от окна постоянного вакуума 16. При впуске в камеру переменного вакуума атмосферного воздуха ползунком, сечение отверстия имеет вначале треугольную форму, с постепенно увеличивающимися катетами, а затем трапециевидную форму с постепенно увеличивающейся высотой трапеции. Это позволяет постепенно увеличивать подачу воздуха в камеру переменного давления и обеспечивать плавную смену тактов сосания и сжатия ( п, фиг.2). Переключение же с такта сжатия на такт сосания происходит более быстро ( п, фиг.2), так как ползунок открывает окно переменного давления со стороны, имеющей прямые углы по отношению к направлению движения ползунка. Следовательно, сечение отверстия для поступления вакуума в камеру переменного давления с самого начала имеет прямоугольную форму, что при одинаковой скорости передвижения ползунка значительно быстрее увеличивает рабочую площадь отверстия, чем в первом случае, когда оно имело треугольную форму. оставитель М.Ф. Денисенко Редактор В.Н. Позняк Корректор Т.Н. Никитина Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.