Доильный аппарат

СОЮЗ СОРЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) (1 2 4 А 01 1 5/ НОМИТ ОТНРЫТ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР НИЯ К ПАТЕНТУ- 15 проводь ление 2 ха Уло(4 (7 и,канал сод льно дат у и распредел этом положите сх Пр ния в управляюетной схемы. Поуществить воэвра ни отсутствия стояние при восолока, 11 ил,ется эа счет введе ройство 42 сч щее усследнясхемы эволяет о чета врем дное с в и л ИСАНИЕ ИЗОБ 3794605/325.09.84178945/8326.09.83ЗР30.11.89.Эйсай Ко,Тадааки Ти Накамур Есиак а то(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, Цель изобретенияобеспечение полного отдаивания путемисключения возможности процесса доения при выявлении полной отдачи молока, исключения воэможности преждевременного отключения доильных стаканови автоматического контроля временипрекращения отдачи молока иэ каждогососка. Устройство содержит доильныестаканы 1, источника вакуума, молоко 1 а 5, молокосборник Ь, приспосо8 переключения давления возду витель 7 расположен в молоко- проводе Ь. Электроды вмонтированы в стенку молокопровода 5 выше уловителя 7, по току молока с выходом во внутреннюю его полость и на наружную стенку. Генератор синусоидальных колебаний через усилитель соединен с одним электродом. Другой электрод через управляющее устройство 42 соединен с приспособлением 28 переключ ния давления воздуха. Управляющее ус ройство 42 содержит четыре управляющих канала - по числу сосков. Каждый т соединенные последовапотока молока, счетную ительную схему. льный эФФект дости становлении подачи м1526564 Составитель С.Заруцкактор Л.Пчолинская Техред Н,Ходанич ктор М.С ск оизводственно-издательский комбинат "Патент", г од, ул. Гагарина, 10 Заказ 7250/59 Тираж 410ВНИИПИ Г комитета по иИосква, Ж,осударственного113035,Подписноетениям и открытиям при ГКНТ ССская наб., д, 4/51526564 45 Изобретение относится к сельскомухозяйству в частности к конструкцииФдоильных аппаратов,Цель изобретения - обеспечение5полного отдаивания путем прекращенияпроцесса доения при выявлении полнойотдачи молока, исключения воэможностипреждевременного отключения доильныхстаканов и автоматического контролявремени прекращения отдачи молока иэкаждого соска.На фиг. 1 изображена схема доильного аппарата, первый вариант; нафиг2 - изометрическая проекция доильного стакана, трубы, подающей молоко, уловителя и части молокосборника; на фиг. 3 - уловитель, разрез;на фиг, 4 - молокосборник, продольный разрез; на фиг5 - молокосборник разрез, в другой плоскости; нафиг, 6 - устройство для изменениядавления воздуха по первому варианту(два левых клапана в атмосферном положении, два правых клапана в вакуум-.25ном положении, продольный разрез;на фиг, 7 - блок-схема управляющегоустройства; на фиг. 8 - схема доильного аппарата, второй вариант; нафиг. 9 - устройство для изменения30давления ло второму варианту (двалевых клапана в атмосферном положении, два правых клапана в положениипульсирующего давления, продольныйразрез на Фиг. 10 - блок-схема блоЭ35ка контроля молока; на фиг. 11 - блоксхема другого варианта блока контроля,Конструкции доильных стаканов 1 а,1 Ь, 1 с и 1 й аналогичны. Доильный 40стакан содержит корпус 2, изготовленный иэ нержавеющей стали, в котором установлен вкладыш 3 иэ гибкогои непроницаемого материала с образованием камеры 4 давления. 11 одающиемолоко трубы 5 а, 5 Ь, 5 с и 5 й соединены одним концом соответственно свкладышами 3 доильных стаканов 1 а,1 Ь, 1 с и 1 д, а другим концом - смолокосборником 6 через уловители7 а, 7 Ь, 7 с и 7 д,50Уловители 7 а, 7 Ъ, 7 с и 7 й поконструкции одинаковы. Уловитель может быть выполнен в двух вариантах,один из которых показан на фиг. 2,а другой - на фиг. 3. Уловитель 755включает трубчатый корпус 8 с фланцем9, снабженным резьбовой частью, Вбоковой стенке корпуса 8 уловителя выполнен в виде канавки продольный канал 10. В периферийной стенке корпуса 8 уловителя 7 и в нижней части канала 10 имеется небольшое отверстие 11,через которое канал 10 соединяется с центральным каналом 12. Корпус 8 уловителя 7 вставлен во внешнюю трубу 13, через которую корпус 8 сообщается с подающей молоко трубой 5. Внешняя труба 13 соединена с корпусом 8 посредством муфты 14, навинченной на Фланец 9, а в стенку внешней трубы 13 вмонтировано два электрода 15 и 16, выходящие на ее внутреннюю и наружную поверхности. Уловитель 7 по Фиг. 3 имеет более простую конструкцию. Подающая молоко труба 5 частично сужается, образуя часть малого диаметра 17 и в стенку трубы 5 выше части 17 малого диаметра вмонтированы электроды 15 и 16, подобные электродам уловителя 7 по фиг.2, Электроды 15 и 16 изготовлены из неокисляющегося электропроводного материала, например иэ платины, нержавеющей стали или угля. Внутренность цилиндрического корпуса 18 молоко- сборника 6 разделена перегородками 19 с образованием четырех смотровых камер 20 и сборной камеры 21 для молока. К корпусу 18 прикреплена передающая труба 2", сообщающаяся с камерой 21. Смотровые камеры 20 и сборная камера 21 сообщаются друг с другом через небольшие отверстия 23, и подающие молоко трубы 5 а, 5 Ь, 5 с 56 соединены с крышкой 24 и сообщаются с камерами 20 и 21. Электроды 25 и 26 вмонтированы во внешнюю периферическую стенку камер 20. Передающая труба 22 соединена с вакуумным устройством (не показано).Передающие давление трубы 27 (фиг.1) соединены одним концом с соответствующими камерами 4 давления доильных стаканов 1 а, 1 Ь,1 с и 1 д; а другим концом - с приспособлением 28 переключения (фиг,б) давления воздуха, которое содержит корпус 29, разделенный перегородкой 30 на вакуумную камеру 31 и на секцию переменного вакуума, которая дополнительно разделена перегородкой 32 на четыре камеры 33 переменного давления. Вакуумная камера 31 сообщается с источником 34 вакуума через всасывающую трубу 35, а в перегородке 30 выполнены всасывающие отверстия 36, через564 5 1526 которые соответствующие камеры 33 переменного давления сообщаются с вакуумной камерой 31. Камеры 33 переменного давления снабжены соответствующими трубами 37 передачи давления, соответственно соединенными с передающими давления трубами 27 и с соответствующими атм сфернымц каналами 38, открытыми в атмосферу ц расположенными против всасывающих отверстий, Двухходовые клапаны содержат тело клапана 39, имеющие возможность перемещения, пружину 40, нормально подпружиниваюсцую соответствующее тело клапана вверх (фиг.б) и соленоид 41, возбуждаемый с целью перемещения соответствующего связанного с ним тела клапана вниз с противодействием подпружинивающему усилию соотве гс.твующей пружины.Уловители 7 а, 7 Ь, 7 с и 7 д содержат каждый по комплекту электродов 15 а и 1 ба, 15 Ь и 16 Ь, 15 с и 16 с, 15 с 1 и 164, при этом один из электродов каждого комплекта 16 а, 16 Ь, 1 бс или 166 последовательно соединен с управляющим устройством 42 посредством линий 43, Электроды 25 и 26 могут быть установлены вместо электродов 15 и 16 в таком же соединении, если вместо уловителя 7 используется молокосборник 6 с электродами 25 ц 26.Датчики 44 потока молока соединены с соответствующими электродами 16 для приема от них сигналов, воспроизводящих присутствие или отсутствие молока на основе своей электропрово 10 15 20 25 30 35 ником 34 вакуума, По истечении от 1 до 2 с соленоиды 41 выключаются. Затем тела клапанов 39 подпружиниваются вверх посредством пружин 40, закрывая всасывающие отверстия 36 и открывая атмосферные каналы,38 камеры 4 давления доильцых стаканов 1 си 1 с 1 сообщаются с атмосферным давлецием для создания давления в камерах 4.давления. Возбуждение и выключение соленоидов 41 циклично повторяется Цикличцые возбуждения и вьключеция солецоидо 41 поочередно повторяются. Подающие молоко трубы 5 а, 5 Ь, 5 си 5 д, соединены с вкладышами 3, с одцс.и стор цы аумируютс.я посредствм тсасываюшсг усзройста (не показано) через передающую трубу 22.Ртсасьвацием и пульс:ацией вкладыша 3 из-эа периодической смецы атмосферного давления и вакуума внутри камеры 4 давления прикладывается к соску отсасываюшсе усилие, бес:почивающее доение.В устройстве, снабженном уловителями 7 а, 7 Ь, 7 с и 7 с 1, отсасываемое молоко протекаст по центральному каналу 12 и частично по каналу 10 (фиг.2), попадая в молокосборцик 6. Часть молока, проходящая по каналу 10, ограни ицаетс я малым отверстием 11, с корость ег потка умецьшается до временной остацс 1 вццем, в результате чего электроды 15 и 16 детектцруют электрпроводимсть молока.Таким образом, молоко фиксируется элс.ктрсдами 15 и 16 цлц 25 с 26. По40 45 50 димости, и генерирующих усиленныесигналы. Счетные схемы 45 соединеныс соответствующими детектирующнмисхемами 44, Распределительные схемы46 соединены со счетными схемами 45сигнальными лампами 47 и через линии48 с соленоидами 41,Доильный аппарат работает следующим образом.Соски вводят во вкладыши 3.В пневматическом приспособлении28 переключения давления воздуха соленоиды, например 41 возбуждаютсядля перемещения тел клапана 39 с преодолением подпружинивающего усилияпружин 40 (фиг.б) . В рез уль гас е этогсатмосферные каналы 38 закрываются,перекрывая атмосферное давление, иодновременно открываются всасывающиеотверстия 36, сообщая камеры 4 давления доильцых стаканов 1 с и 1 с 1 с источ сучаемые сигналы поступают ца датчики 44 потока молока. Когдаск молокапрекращается, электроды 15 и 16 цли25 и 26 прекращают фиксацию молока,некоторые, или все датчики 44 потокамолока выдают сигналы, воспроизводящце отсутствие молока и соответствующие значению электропроводцости молака, которое меньше заданного уровня. Счетные схемы 45 реагируют насигналы отсутствия молока и подсчиты вают продолжительность времени этих сигналов, выдавая полученный результат. Подсчитанное время сранивается с заданным (обычно от 20 до 30 с) распределительными схемами 46. Когда подсчитанное время совпадает илипревышает заданное время, некоторыеили все распределительные схемы 46выдают сигналы стацовкц, которые по.даются на соответствующие соленоиды1526564 41. Соленоиды 41 выключаются, откры-вая соответствующие атмосферные каналы38 и обеспечивая возможность сообщения камер 4 давления соотнетстнующихдоильных стаканов 1 а,1 Ь,1 с и 1 й сатмосферным давлением. Воздействиепульсации на соответствующие соскипрекращается, прекращается доение,Однако во вкладышах 3 по-прежнему пре 10обладает вакуум и доильные стаканы1 а, 1 Ь, 1 с и 1 Й остаются на сосках,Некоторые, или все распределительныесхемы 46 выдают сигналы остановкивместе с одновременным возвращениемк нулю соответствующих связанныхсхем,Предположим, что ток молока изсоска временно случайно прекращается,в результате чего следует генерирование сигнала об отсутствии молока электродами 16 и 15 или 25 и 26 и поступление его к детектирующей схеме, соответствующей этому соску. Если вэтом случае ток молока восстанавлинается в течение заданного времени,установленного для распределительнойсхемы, и электроды 15 и 16 или 25 и26 вновь начинают выдавать сигналы,индицирующий присутствие молока, тогда распределите,ьная схема, соответствующая этому соску, не выдает сигнала остановки, и одна из счетныхсхем с 45,соответствующая этому соску, возвращается в исходное состояние.35Соответствующая счетная схема возобно-вляет подсчет как только вновь получает сигнал останонки.При отдаивании молока из всех доильных стаканов 1 а, 1 Ь, 1 с и 1 д дей 40ствие аппарата прекращается и ониснимаются с сосков. Распределительныесхемы 46 соединены с сигнальными лампами 51 для сигнализации о снятиидоильного стакана.45На фиг. 8 и 9 изображен второй вариант выполнения доильного аппарата.Согпасно второму варианту приспособление 28 переключения давления воздуха содержит генератор 49 пульси рующего давления и переключающее устройство 50. Генератор 49 пульсирующего давления может представлять собою генератор пульсирующего давления любого типа, соединенный с источ ником вакуума 34 для генерирования периодически и поочередно атмосферного давления и вакуума,Переключающее ус тройство 50 содержит корпус 51, разделенный перегородкой 52 на секцию промежуточной камеры и секцию переключающей камеры. Секция промежуточной камеры разделена перегородкой 53 на две промежуточные камеры 54, а секция переключающей камеры разделена перегородками на четыре переключающие камеры 55,Промежуточные камеры 54 сообщаются соответственно с трубами 56 подачи давления, соединенными с генератором 49 пульсирующего давления, В перегородке 52 выполнены каналы 57давления, через которые переключающие камеры 55 сообщаются с промежуточными камерами 54. Камеры 55 содержат трубы 58 переноса давления, соединенные с передающими давление трубами 27, а атмосферные каналы 59 открыты н атмосферу и расположены против соответствующих каналов давления 57.Переключающее устройство 50 содержит тела 60 клапанов пружины 61 и соленоиды 62, Когда от распределительных схем 46 поступают сигналы остановки к соответствующим соленоидам, они выключаются, открывая атмосферные каналы 59 н камерь 4 давления соответствующих доильных стаканов 1 а и 1 Ь приводятся в сообщение с атмосферным давлением, В течение этого периода соленоиды 62 не получают сигналон остановки для закрытия атмосферных каналов 59 и открытия каналов давления 57 так, что пульсирующее давление непрерывно прикладывается к соответствующим доильным стаканам 1 с и 11.На фиг. 10 и 11 показаны два контрольных блока различных типов.Когда у коровы имеется заболевание вымени, например мастит или молочная лихорадка, ее молоко содержит ненормально повышенное количество ионовИа и С 1, следовательно, это молоко отличается повышенной электропроводностью, В эчом в контрольном блокеэта явление используется для контроля молока, отсасываемого из каждого соска. При этом измеряют электропронодность молока, отсасываемого из каждого соска, вычисляют разницу между минимальным значением электропроводности молока и другими значениями электропроводности молока, и определяют, что дойная корова или сосок, дающий молоко, дают молоко со значениемразности проводимости, превышающим эталон нормального детектирования.В этом случае корова, или данный сосок признаются больными. По величи 5 не значения разности в сравнении с эталонным значением определяют, насколько далеко зашло заболевание коровы или соска,В контрольном блоке генератор 63синусоидального напряжения своим выходом соединен с одним электродом15 а, 15 Ь, 15 с или 150 соответственно уловителя 7 а, 7 Ь, 7 с и 7 д через усилитель 64. Другой электрод16 а, 16 Ь, 16 с или 166 соединен сосхемой 65 измерения электропроводности.Выход каждой измерительной схемы65 соединен с одной стороны со схемой 2066 отбора минимального значения, ас другой стороны в . с первым входомцепей 67 со встречными ЭДС, второйвход которых соединен с выходом схемы 66 отбора минимального значения. 25Выход каждой из схем 67 со встречными ЭДС соединен с одной стороныс первым входом соответствующих первых схем 68 сравнения, а с другойстороны - со вторыми схемами 69 срав 30нения, второй вход каждой из первыхсхем 68 сравнения соединен с входнымзажимом 70 эталонного значения низкого уровня, а второй вход каждой иэвторых схем 69 сравнения - с входнымзажимом 71 эталонного значения высокого уровня. Выход каждой из первыхсхем 68 сравнения соединен с однойстороны с входом соответствующихсхем НЕТ 72,а с другой стороны - спервым входом соответствующих схемИ 73.Выход каждой из вторых схем 69сравнения соединен с одной стороны свходом соответствующих схем НЕТ 74,а с другой стороны - с первым входомсоответствующих схем 75 возбуждения.Выход каждой из схем НЕТ 72 соединен с входом соответствующих первыхвозбуждающих схем 76, а выход каждойиз схем НЕТ 74 - с вторым входом со 50ответствующих схем И 73 выходы которых соединены с входами вторых схем77 возбуждения,Выходы первых схем 76 возбуждения соединены с лампами 78 индикацииполунормального молока. Выходы третьихсхем 75 возбуждения соединены с лампами 79 индикации ненормальногомолока.Выход схемы 66 отбора минимального молока значения соединен с входом третьей схемы 80 сравнения, отрегулированной на эталонное значение для определения ненормального молока, ее выход соединен с вторым входом каждой из третьих схем 75 возбуждения.Блок контроля работает следующим образом.К входному зажиму 70 низкого уровня и к входному зажиму 71 высокого уровня прикладывают эталонное значение разности электропроводности между-фсосками, составляющей 5 10 см, и эталонное значение разности электропроводности 15 10 см.Молоко, выходящее из доильных стаканов 1 приостанавливается внутри соответствующих уловителей 7.Поскольку синусоидальный сигнал генератора 63 прикладывается через усилитель 64 к одному электроду 15 а, 15 Ь, 15 с или 150 каждого из уловителей 7 от другого электрода 16 а, 16 Ь, 16 с или 160 подается сигнал, зависящий от электропроводности молока на схемы 65 измерения проводимости и преобразуются ими в выходные сигналы постоянного тока, индицирующие значения проводимости. Все четыре сигнала постоянного тока подаются на схему 66 выбора минимального значения и на первый вход соответствующих схем 67 со встречными ЭДС. Схема 66 отбирает из поступающих из нее сигналов минимального значения и вьщает их на второй вход соответствующих схем 67 со встречными ЭДС, где вычитается сигнал минимального значения иэ всех четырех сигналов постоянного тока, формируя сигналы разности, прикладываемые к первому входу каждой из первых схем 68 сравнения и первому выходу каждой из вторых схем 69 сравнения.Первый компаратор 68 сравнивает сигнал разности с эталоном низкого уровня 5 х 10 см и выдает сигнал, когда сигнал разности превышает эталон низкого уровня. Второй компаратор 69 сравнивает сигнал разности в сравнении с эталоном высокого уров ня 15 х 10 см выдавая второй сигнал, когда сигнал разности превышает эталон высокого уровня.При нормальном молоке первая срав"нивающая схема 68 не выдает сигналы,поскольку разностный сигнал нижеэталона низкого уровня. Схемы НЕТ 72возбуждают соответствующие первыевозбуждающие схемы 76 которые включают лампы 81, индицирующие нормальное молоко,11 ри полунормальном молоке первыесхемы 68 сравнения выдают сигналы,поскольку разностный сигнал превышает эталон низкого уровня, тогда каквторые схемы 69 сравнения не выдаютсигналы, поскольку разностный сигналниже эталона высокого уровня. Поэтому сигналы и обращенные выходы схемНЕТ 74 позволяют соответствующим схемам И 73 возбуждать соответствующиевторые схемы 77 возбуждения лампы,которые включают соответствующие лампы 78 индикации полунормального молока одновременно с возбуждением соответствующих зуммеров (не показаны).При ненормальном молоке первые 68и вторые 69 схемы сравнения выдаютсигналы и соответствующие схемы НЕТзапрещают возбуждение первых 76 ивторых 77 схем возбуждения, Возбуждаются только третьи схемы 75 возбуждения, включающие соответствующие лампы 79 индикации ненормального молокаодновременно с возбуждением связанныхс ними зуммеров,На фиг, 11 показан еще один вариант контрольного блока,Выходы схем 65 измерения проводимости соединены со схемой 82 отборамаксимального значения и схемой 83 отбора минимального значения. Выходысхем 82 и 83 отбора соединены с вычитающей схемой 84.5Разностный сигнал, выдаваемый схемой 84 вычитания, приводит в действие схему 76, 77 или 75 возбуждения,через первый компаратор 68 или черезвторой компаратор 69, включая соответствующую лампу индикации вместе сзуммером,Формула изобретенияДоильный аппарат с доильными стаканами, содержащий датчики потока молока, выполненные в виде электродов, установленные на выходе каждого доильного стакана, апанги передачи давления, распределитель и переключатель давления, средство управления переключателем давления и схемы подсчета времени отсутствия молока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 25 обеспечения полного отдаивания путемисключения возможности процесса доения при выявлении полной отдачи молока, исключения возможности преждевременного отключения доильных стаканови автоматического контроля времени прекращения отдачи молока из каждого соска, схема подсчета времени отсутствия молока снабжена счетной схемой возвращения схемы подсчета времени отсутствия молока в исходное состоя ние при восстановлении подачи молока,при этом счетная схема соединена с выходом датчика потока молока и входом распределителя