Вакуумний доїльний апарат

Винахід відноситься до сільськогосподарської техніки, зокрема до обладнання для машинного доїння тварин. Відомий регулятор вакуум у (а.с. 1470255, A01J7/00, опубліковане 07.04.89), який складається із корпуса з вхідним та вихідними патрубками, керуючої та атмосферної камер, розділених мембраною, підпружиненою пружиною з натяжним болтом. Застосування пружини з натяжним болтом ускладнює конструкцію регулятора і вимагає періодичної настройки на заданий режим ручним способом. За прототип прийнято доїльний апарат (патент №396855, кл. А01J5/04, опубліковано 29.08.1973), у якого колектор з'єднаний з молокозбірником за допомогою трубопроводу підйому молока, в який встановлено вакуумний редуктор з гнучкою мембраною з закріпленим до неї регулюючим клапаном, причому мембрана виконана подвійною, а поверхня її з боку клапана має площу меншу у порівнянні з протилежною поверхнею. Даний вакуумний редуктор з клапаном, який приводиться в рух мембраною з різними по величині поверхнями, дозволяє підтримувати певне співвідношення величин вакуум у в міжстінній і підсосковій камерах доїльних стаканів. При додоюванні в під-сосковій камері доїльних стаканів необхідно підтримувати вакуум меншої величини, ніж під час основного доїння. Для цієї цілі до вакуумної системи з регулятором вакууму доїльного апарату під'єднують додатковий вакуумний редуктор, який включається в роботу оператором. Недоліком доїльного апарата, прийнятого за прототип є те, що він не забезпечує якісного регулювання заданого співвідношення величини вакууму на протязі доїння у міжстінних і піддійкових камерах доїльних станків, бо регулювання виконується двома редукторами не в автоматичному режимі, а один з них включається в дію оператором. Крім того, вказаний апарат не змінює робочих параметрів вакуум у в залежності від рівня молоковіддачі. В основу винаходу покладена ідея створити доїльний апарат, в якому одна мембрана центральною частиною жорстко з'єднана із стержнем, а друга - з можливістю переміщення, між мембранами розміщені втулка з каналами та повзун з канавками, це забезпечує точн у і надійну зміну величини вакууму в автоматичному режимі. Поставлена задача досягається тим, що вакуумний доїльний апарат, який містить з'єднані між собою колектор з доїльними стаканами, пневмотрубопровод, пульсатор, збірник молока та регулятор вакуум у. До складу регулятора вакууму входять камери молокоприймання з поплавком, постійного та змінного вакуум у з дросельним та перепускним клапанами, та дві мембрани з'єднані зі стрижнем, верхня мембрана жорстко з'єднана із стрижнем, а нижня має кільце, виконане з можливістю переміщення в осьовому напрямку відносно стержня, між мембранами розміщена втулка з наскрізними каналами, жорстко взаємозв'язана зі стінками регулятора вакууму і повзун з кільцевими канавками на його зовнішній поверхні. Повзун закріплений на стрижні, який має осьовий вертикальний канал, що сполучається з одною із кільцевих канавок повзуна. Подвійна мембрана може знаходитись у рівновазі як одна, а також діяти кожна окремо за рахунок жорсткого закріплення центральної частини верхньої мембрани із стрижнем, а нижньої мембрани - з можливістю осьового переміщення відносно стрижня. Коли обидві мембрани знаходяться у рівновазі, повзун знаходиться у нижньому положенні, при цьому у доїльних стаканах створюється вакуум зниженої величини. Верхня мембрана за рахунок жорстокого з'єднання зі стрижнем переміщує повз ун у верхнє положення і утримує його в цьому положенні. А нижня мембрана, за рахунок рухомого з'єднання центральною частиною із стержнем, переміщується під дією поплавка, перекриває канал з атмосферним повітрям і залишається в такому положенні під час інтенсивної молоковіддачі. При цьому положенні у доїльних стаканах створюється вакуум підвищеної величини, доїння буде інтенсивним. При зниженні інтенсивності доїння, поплавок відійде від нижньої мембрани, обидві мембрани займуть початкове положення рівноваги, повзун займе перше, нижнє положення. Виконання втулки з жорстким закріпленням до стінок регулятора вакууму дозволяє утримувати повзун у верхньому або нижньому положенні, а наявність наскрізних каналів у втулці та кільцевих канавок у повзуні, а також канала у стержні дає можливість направляти атмосферне або вакуумметричне повітря до перепускного клапана, та у простір над нижньою мембраною, тим самим створювати необхідний вакуумний режим у доїльних стаканах. А всі елементи взяті разом утворюють механізм, який змінює параметри вакууму в доїльному апараті в автоматичному режимі в залежності від швидкості молоковіддачі. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг. схематично зображено запропонований доїльний апарат, загальний вигляд. Доїльний апарат складається із пневмотрубопроводу 1, регулятора вакууму 2, молокозбірника 3, пульсатора 4, колектора 5 та доїльних стаканів 6. Вакуумний доїльний апарат через регулятор вакуум у 2 та камеру 7 постійного вакуум у приєднується до пневмотрубопроводу 1 за допомогою вакуумного шланга 8. Молокоприймальна камера 9 регулятора вакууму молочним шлангом 10 приєднується до колектора 5 доїльних стаканів 6. Регулятор вакууму приєднується до молокозбірника 3, який в свою чергу приєднується до камери змінного вакууму 11 вакуумною трубкою 12. Вакуумним патрубком 13 пульсатор 4 з'єднується з камерою 11 регулятора вакууму 2. Патр убком 14 пульсатор 4 з'єднується з міжстінними камерами доїльних стаканів 6. Верхня 15 та нижня 16 мембрани з'єднані між собою жорстким стержнем 17. В центральній частині нижньої мембрани 16 вмонтовано кільце 18 з можливістю переміщення вздовж осі стержня 17. На стержні 17 закріплено повзун 19 з можливістю переміщуватись у каналі втулки 20. На поверхні повзуна 19 виконані дві кільцеві канавки 21 та 22. По осі стержня 17 виконано канал 23, який з'єднується з кільцевою канавкою 21. Втулка 20 має наскрізні канали 24, 25, 26 та 27 з відводком 28. Канал 24 з'єднується з атмосферним повітрям, а канал 27 з'єднується шлангом 29 з перепускним клапаном 30. Нижня мембрана 16 закріплюється з можливістю переміщува тись центральною частиною вздовж осі стержня 17, для цього на стержні виконана шийка 31. До мембрани 16 закріплюється штовхач 32. Простір під мембраною 15 сполучається з атмосферним повітрям отвором 33. Простори між мембранами 15 і 16 сполучаються каналом 26. В молокоприймальній камері 9 розміщується поплавок 34, а у камері 11 змінного вакууму - дросельний клапан 35. Всередині перепускного клапана 30 розміщено гнучкий елемент 36. З двох кінців каналу втулки 20 розміщені нижні упори 37 та верхні 38. Апарат працює так. Перед надіванням доїльних стаканів на дійки у пневмотрубопроводі 1, вакуумному шланзі 8 та камері постійного вакууму 7 величина вакууму становить 50кПа, поплавок 34 знаходиться у нижньому положенні. За рахунок роботи дросельного клапана 35 у доїльному апараті створюється вакуум зниженої величини. Мембрани 15 та 16 знаходяться у рівновазі і займають горизонтальне положення. Повзун 19 займає перше, нижнє, положення на нижніх упорах 37. Під дією атмосферного повітря мембрана 16 центральною частиною опирається на буртик шийки 31. Кільцева канавка 22 повзуна 19 співпадає з каналами 24 і 27. Між верхньою 15 та нижньою 16 мембранами встановлюється атмосферний тиск. Повітря проходить через отвір 33, канал 26. Повітря по каналу 24, канавці 22 каналу 27 та шланзі 29 надходить до перепускного клапана 30 і закриває його гнучким елементом 36. Тому в доїльному апараті встановлюється вакуум зниженої величини, який утворюється за рахунок роботи дросельного клапана 35. У міжстінні камери доїльних стаканів 6 вакуум надходить від патрубків 14 пульсатора 4, а у піддійкові камери надходить вакуум по молочному шлангу 10. Величина вакуум у у піддійкових камерах та у міжстінних камерах доїльних стаканів одна і таж, бо вакуум створюється у камері змінного вакууму 11. Отже коли повзун 19 та поплавок 34 знаходяться у першому положенні, тобто нижньому, на нижніх упорах 37, відбувається масаж вимені і починається доїння. Мембрани 15 та 16 знаходяться у рівновазі. При накопиченні молока у молокоприймальній камері 9 поплавок 34 спливає і через штовхач 32 діє на мембрани 15 і 16, деформує їх і переміщує повзун 19 до упорів 38. При цьому канавка 22 роз'єднується з каналами 24 і 27, перекривається канал 26, канавка 21 з'єднується з каналом 25 та відводком 28 каналу 27. Вакуумметричний тиск проходить по каналу 23, канавці 21, відводку 28, каналу 27 та шланзі 29 до перепускного клапана 30. Під дією вакууму гн учкий елемент 36 випростовується, перепускний клапан 30 відкривається, у доїльні стакани 6 та до пульсатора 4 надходить вакуум повної величини, відбувається інтенсивне доїння. Доступ атмосферного повітря до мембрани 16 припиняється, а натомість створюється вакуум через канал 23, канавку 21 та канал 25. Зверху та знизу мембрани 16 діє вакуумметричний тиск майже однакової величини. Мембрана 16 не має в цьому положенні жорсткого зв'язку з мембраною 15. Під дією поплавка 34 центральна частина мембрани 16 з кільцем 18 перекриває канал 26 на весь час, поки молокоприймальна камера 9 буде заповнена молоком, а поплавок 34 буде натискати на штовхач 32. При зниженні швидкості молоковіддачі, рівень молока у молокоприймальній камері 9 знижується, поплавок 34 опускається, центральна частина мембрани 16 з кільцем 18 переміщується по стержню 17 вниз, канал 26 відкривається, через нього у простір над мембраною 16 надходить атмосферне повітря. Повзун 19 переміщується під дією пружності мембрани 16, сили ваги повзуна 19 та штовхача 32 і встановлюється на нижні упори 37. В цьому положенні повзуна 19 канал 22 сполучається з каналами 24 і 27. Атмосферне повітря перекриває перепускний клапан 30. За рахунок роботи дросельного клапана 35 доїльний апарат працює зі зниженою величиною вакууму.