Вакуумний доїльний апарат

Вакуумний доїльний апарат, що містить з'єднані між собою колектор з доїльними стаканами, пневмотрубопровід, пульсатор, збірник молока та регулятор вакууму, до складу якого входять камери: молокоприймальна з поплавком, постійного вакууму, змінного вакууму з підпружиненими дросельним і пропускним клапанами та двома мем бранами - верхньою та нижньою, з жорстко закріпленим штоком, який відрізняється тим, що пропускний клапан виконаний у вигляді диска з центральним отвором і жорстко закріпленим до нього пустотілим перфорованим стержнем, а дросельний клапан закріплений на пропускному за допомогою пружини і забезпечений стержнем з упором, причому діаметр дросельного клапана більший за діаметр центрального отвору пропускного, між нижньою та верхньою мембранами розміщена перегородка з горизонтальними та вертикальними каналами і центральним отвором, через який проходить стержень з п'ятою і двома жорстко закріпленими на ньому клапанами, розміщеними по обидві сторони перегородки з можливістю осьового переміщення, причому верхній клапан виконаний підпружиненим. Корисна модель відноситься до сільськогосподарської техніки, зокрема до обладнання для машинного доїння тварин. Відомий доїльний апарат (а.с. 1253530, A01J5/04, опубліковане 30.08.86, Бюл. №32), який складається з доїльних стаканів, пульсатора, колектора, молочних шлангів, молокопроводу, регулятора вакууму з молокозбірником. Регулятор вакууму поділяється перегородкою з отвором на верхню і нижню секції, які сполучені між собою клапаном, жорстко закріпленим стержнем до молокозбірника, а нижня частина клапана спирається на мембрану. У верхній частині молокозбірника розміщена вставка з отвором. Регулятор вакууму має впускні та випускні патрубки. Застосування такої системи регулювання вакууму не є надійним, бо отвір, який повинен перекривати клапан в процесі регулювання вакууму, одночасно, призначений і для витікання молока з верхньої секції у нижню. Тому, коли клапан перекриє отвір, припиниться витікання молока, тим самим буде порушена робота доїльного апарата. Прототипом прийнято вакуумний доїльний апарат згідно з деклараційним патентом №63499 від 15.01.04, у якого в регуляторі вакууму верхня мембрана жорстко з'єднана зі стержнем, 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, закріплений на стержні, причому стержень має осьовий вертикальний канал, що сполучається з однією з кільцевих канавок повзуна. Недолік вакуумного доїльного апарата, прийнятого за прототип, - повзун з втулкою є елементом тертя ковзання, який потребує збільшених витрат енергії, що призводить до зниження коефіцієнта корисної дії апарата. Закріплення дросельного та перепускного клапанів один біля одного з паралельним розміщенням поздовжніх осей займає значний об'єм у камерах постійного та змінного вакууму. В основу корисної моделі поставлена задача створити вакуумний доїльний апарат, в якому перепускний та дросельний клапани суміщені і їх осі співпадають, що дозволяє зменшити об'єм регулятора вакууму, за рахунок чого зменшується матеріаломісткість апарата. Виконання перегородки з каналами, які перекриваються клапанами, призводить до зменшення сил тертя і витрат енергії на привод у дію механізму регулятора вакууму. Поставлена задача досягається тим, що вакуумний доїльний апарат містить з'єднані між собою колектор з доїльними стаканами, пневмо (24)15.02.2005 а> 4914 трубопровод, пульсатор, збірник молока та регулятор вакууму, до складу якого входять камери: молокоприймальна з поплавком, постійного та змінного вакууму і двома мембранами. Згідно корисної моделі між камерами постійного та змінного вакууму встановлено пропускний клапан з центральним отвором і виконаним пустотілим перфорованим стержнем. Дросельний клапан закріплений на пропускному і забезпечений стержнем з упором. Діаметр дросельного клапана більше діаметра центрального отвору пропускного клапана. Між мембранами розміщена перегородка з каналами та отвором, через який проходить стержень з п'ятою і двома жорстко закріпленими на ньому клапанами, розміщеними по обидві сторони перегородки з можливістю осьового переміщення, верхній клапан виконаний підпружиненим. Виконання пропускного клапана у вигляді диска з центральним отвором із закріпленим перфорованим пустотілим стержнем даєможливість розмістити на пропускному клапані дросельний клапан так, що їхні осі співпадають. Завдяки такому розміщенню клапанів зменшується об'єм регулятора вакууму у порівнянні з розміщенням осей паралельно або під кутом. Використання перегородки з горизонтальними та вертикальними каналами і клапанами на стержні, розміщеними по обидві сторони перегородки з осьовим переміщенням, дає можливість більш якісного (гарантованого) регулювання величини вакууму в залежності від швидкості молоковіддачі при значному зменшенні витрат енергії. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг.1 схематично зображено запропонований доїльний апарат, загальний вигляд. Доїльний апарат складається з пневмотрубопроводу 1, регулятора вакууму 2, молокозбірника З, пульсатора 4, колектора 5 і доїльних стаканів 6. Вакуумний доїльний апарат через регулятор вакууму 2 і камеру постійного вакууму 7 приєднується до пневмотрубопроводу 1 за допомогою вакуумного шланга 8. Молокоприймальна камера 9 регулятора вакууму 2 молочним шлангом 10 приєднується до колектора 5 доїльних стаканів 6. Регулятор вакууму 2 приєднується до молокозбірника 3, який в свою чергу приєднується до камери змінного вакууму 11 вакуумним шлангом 12. Пульсатор 4 з'єднується вакуумним шлангом 13 з камерою змінного вакууму 11. Вакуумним шлангом 14 пульсатор 4 з'єднується з міжстінними камерами доїльних стаканів 6. На перегородці 15 між камерами постійного 7 і змінного вакууму 11 встановлено пропускний клапан 16 з центральним отвором 17 та зі стержнем 18, виконаним пустотілим з перфорованою боковою поверхнею. У денці стержня 18 вставлена напрямляюча втулка 19. Пропускний клапан 16 притискається до перегородки 15 пружиною 20. В центрі пропускного клапана 16 в центральний отвір 17 вставлено дросельний клапан 21 зі стержнем 22 та упором 23. Дросельний клапан 21 притискається до пропускного 16 пружиною 24. Через напрямляючу втулку 19 проходить штовхач 25 з верхнім диском 26, розміщеним під упором 23 і нижнім диском 27, який розміщується під денцем стержня 18. П'ятою 28 штовхач 25 опирається на верхню мембрану 29. Між верхньою 29 і нижньою ЗО мембранами знаходиться перегородка 31 з каналами 32 для з'єднання з атмосферним повітрям і 33 - для з'єднання з камерою 11 змінного вакууму за допомогою шланга 34, а також вертикальний канал 35 для з'єднання нижньої порожнини 36 з верхньою порожниною 37. В центрі перегородки 31 встановлена напрямляюча втулка 38, крізь яку проходить стержень 39, до якого жорстко закріплені клапани 40 і 41. Клапани виконані у формі дисків з ковпачками 42 і 43 у центрі. Ковпачки 42 і 43 можуть бути різної форми і розмірів. Клапан 41 притискається до перегородки 31 пружиною 44, розміщеною між клапаном 41 і упором 45, прикріпленим до перегородки 31. На диску клапана 41 є U-подібний виріз 46, який співпадає з отвором вертикального канала 35 (див. вид А). П'ятою 47 стержень 39 опирається на нижню мембрану ЗО. У молокоприймальній камері 9 знаходиться поплавок 48 і шток 49, жорстко закріплений до нижньої мембрани ЗО. Апарат працює так Перед надіванням доїльних стаканів на дійки вимені у пневмотрубопроводі 1, вакуумному шланзі 8 і камері постійного вакууму 7 регулятора вакууму 2 величина вакууму становить 50кПа, поплавок 48 знаходиться у нижньому положенні. Дросельний клапан 21 спрацьовує за рахунок різниці вакууму в камерах постійного 7 та змінного вакууму 11 регулятора вакууму 2. В результаті чого через центральний отвір 17 пропускного клапана 16 створюється вакуум зниженої величини в камері змінного вакууму 11. По вакуумному шлангу 13 через пульсатор 4, вакуумний шланг 14 та колектор 5 вакуум із камери змінного вакууму 11 поширюється у міжстінні простори доїльних стаканів 6, а по вакуумному шлангу 12 через молокозбірник 3 та молокозбірник 9 регулятора вакууму 2, по молочному шлангу 10 та колектору 5 вакуум із камери змінного вакууму 11 поширюється у піддійкові камери доїльних стаканів 6. Одночасно з цим, вакуум із камери змінного вакууму 11 по вакуумному шлангу 34 та каналу 33 перегородки 31 поширюється у порожнину 36, а з цієї порожнини по вертикальному каналу 35 та U-подібному вирізу 46 диска клапана 41 у порожнину 37. Мембрани 29 і ЗО знаходяться у рівновазі і займають горизонтальне положення. Клапан 41, притиснутий пружиною 44 до площини перегородки 31, перекриває канал 32. Клапан 40 знаходиться у нижньому положенні, канал 35 відкритий. Доїльним апаратом виконується масаж і початкове, неінтенсивне доїння. Молоко із доїльних стаканів через колектор 5 по молочному шлангу 10 перетікає у молокозбірник 9 регулятора вакууму 2. З надходженням молока у молокоприймальній камері 9 підвищується тиск. На поплавок 48 діє підйомна сила, він спливає і натискає на шток 49. Сила тиску і підйомна сила поплавка 48 деформують мембрану ЗО, яка вигинається вгору і приводить у рух стержень 39, що переміщується у напрямляючій втулці 38, і через ковпачки 42 і 43 приводить у рух клапани 40 і 41. При цьому клапан 40 закриває вертикальний канал 35, а клапан 41 відкриває канал 32, по якому повітря з атмосфер 4914 ним тиском надходить у верхню порожнину 37 Під ДІЄЮ атмосферного тиску мембрана 29 вигинається у бік камери змінного вакууму 11, штовхач переміщується вгору у напрямляючій втулці 19, натискає на п'яту 28, верхній диск 26 натискає на упор 23 стержня 22 і відкриває дросельний клапан 21 В мережі доїльного апарата величина вакууму зростає, інтенсивність доїння збільшується При подальшому переміщенні штока 25 нижній диск 27 натискає на перфорований стержень 18 між пропускним клапаном 16 та перегородкою 15 утворюється кільцева щілина, величина вакууму в доїльному апараті досягає максимальної величини та зрівнюється з величиною вакууму в пневмотрубопроводі 1 Доїння становиться інтенсивним При зменшенні надходження молока у молокоприймальну камеру 9 поплавок 48 опускається, тиск зменшується, мембрана ЗО займає горизонтальне положення Стержень 39 опускається під дією пружини 44, клапан 41 перекриває канал 32, в той самий час клапан 40 відкриває вертикальний канал 35 У верхній порожнині 37 створюється вакуум такої ж величини, як і в камері змінного вакууму 11, тому верхня мембрана 29 випростовується і займає горизонтальне положення Під дією пружин 20 і 24 пропускного 16 та дросельного 21 клапанів вони закриваються, штовхач 25 відходить від стержнів 18 і 22 перепускного 16 та дросельного 21 клапанів і п'ятою 28 опирається на верхню мембрану 29 У камері постійного вакууму 7 діє робочий вакуум величиною 50кПа, а в камері 11 встановлюється вакуум зменшеної величини За рахунок перепаду тисків спрацьовує дросельний клапан 21 В мережі доїльного апарата діє знижений вакуум, величина якого задається Додоювання відбувається при безпечній величині вакууму, що подовжує продуктивне життя корови Фіг. 1 Комп'ютерна верстка Д Шеверун Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького, 45, м Київ, МСП 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності' вул Глазунова, 1, м К и ї в - 4 2 01601