Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Устройство для автоматического снятия доильного аппарата

 
Международная патентная классификация:       A01J

Патент на изобретение №:      2203535

Автор:      Некрашевич В.Ф., Ульянов В.М., Кирьянов А.Ю., Москвитин И.А.

Патентообладатель:      Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А. Костычева

Дата публикации:      10 Мая, 2003

Начало действия патента:      16 Апреля, 2001

Адрес для переписки:      390044, г.Рязань, ул. Костычева, 1, РГСХА, патентный отдел


Изображения





Изобретение относится к животноводству, в частности к манипуляторам, предназначенным для автоматизации процесса доения. Устройство содержит установленный на раме барабан с наматываемым на него шнуром, связанным при помощи соединительного элемента с подвесной частью доильного аппарата, и пневмодвигатель, в корпусе которого эксцентрично установлен ротор с лопатками, контактирующими с поверхностью роторной камеры, и связанный через понижающую передачу с барабаном. Ротор пневматического двигателя имеет осевой пневмоканал, а лопатки выполнены криволинейными и шарнирно закреплены одним концом на его поверхности. Понижающая передача является фрикционной с коническими контактирующими элементами, выполненными соответственно на внутренней поверхности барабана и ролике, закрепленном на валу шлицевого соединения. Пневмокамера имеет упругий элемент, разделена эластичной мембраной на две части, одна из которых закреплена на торце вала ротора и сообщена внутренней полостью с пневмоканалом, а другая, содержащая шлицы, своей полостью связана с атмосферой. Вал шлицевого соединения установлен в шлицах пневмокамеры с возможностью осевого перемещения и соединен одним концом с эластичной мембраной. Устройство обеспечивает снятие доильного аппарата с вымени животного в конце процесса доения. С помощью устройства сокращается время на обслуживание одного животного, снижаются затраты ручного труда. 3 з.п.ф-лы, 5 ил. , , , ,

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к манипуляторам, предназначенным для автоматизации процесса доения.

Известны доильные аппараты с манипуляторами, содержащие устройства для снятия доильных стаканов с вымени, например манипулятор Винникова И.К. Манипулятор содержит доильные стаканы, коллектор, пульсатор, управляющее устройство с датчиком потока молока, исполнительный механизм додаивания и снятия доильных стаканов гибкой нитью, связанной с коллектором [1].

Исполнительный механизм для снятия доильных стаканов выполнен в виде пневмодвигателя возвратно-поступательного движения (пневмоцилиндра), он громоздок и весьма тяжел, что делает его мало пригодным для применения с переносными доильными аппаратами.

Известно устройство для автоматического снятия доильного аппарата, содержащее закрепленные на раме пневмодвигатель с барабаном и наматываемым на него шнуром, в корпусе пневмодвигателя эксцентрично установлен вал ротора с лопатками, связанный с барабаном через понижающую передачу [2].

Корпус пневмодвигателя образует цилиндрическую роторную камеру с эксцентрично установленным в ней вращающимся ротором, в пазах которого попарно установлены лопатки, упирающиеся друг в друга через распорные штифты, при этом для герметизации лопаток в цилиндрическом корпусе требуется установка в пазах лопаток упругих герметизирующих полос. Все это усложняет конструкцию двигателя. В корпусе по мере износа упругих герметизирующих полос появится зазор между лопатками и распорными штифтами, что приведет к стукам и вибрации из-за действия центробежной силы при вращении ротора.

Установка скользящих лопаток в роторе радиально не позволяет снимать с двигателя высокую мощность. Так как увеличение мощности из-за перепада давлений невозможно ввиду постоянного рабочего вакуума около 50 кПа, а повышение мощности двигателя за счет увеличения рабочей площади лопаток ведет к увеличению габаритов двигателя и его массы, что нежелательно для переносных доильных аппаратов.

Из-за малой мощности двигателя для повышения крутящего момента выполнена понижающая передача в виде планетарного редуктора, что усложняет и удорожает устройство и требует дополнительных затрат времени на проведение технического обслуживания редуктора.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании переносного доильного аппарата с компактным и недорогим устройством для автоматизации процесса доения.

Технический результат от использования изобретения заключается в создании устройства для автоматического снятия доильного аппарата с повышенной эксплуатационной надежностью при упрощении и удешевлении конструкции.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для автоматического снятия доильного аппарата, содержащем закрепленные на раме пневмодвигатель с барабаном и наматываемым на него шнуром, в корпусе пневмодвигателя эксцентрично установлен вал ротора с лопатками, связанный с барабаном через понижающую передачу; причем лопатки выполнены криволинейными и закреплены на валу ротора шарнирно одним концом, а понижающая передача выполнена фрикционной, контактирующие поверхности которой выполнены коническими на внутренней поверхности барабана и ролике, шлицевым соединением через пневмокамеру связанным с валом ротора, при этом пневмокамера разделена эластичной мембраной на две части, одна из которых жестко закреплена на валу ротора и сообщена внутренней полостью с пневмоканалом, выполненным по его оси, а другая, содержащая шлицы, внутренней полостью связана с атмосферой, вал шлицевого соединения установлен в шлицах пневмокамеры с возможностью осевого перемещения, при этом один конец его прикреплен к эластичной мембране, фрикционные контактирующие элементы в свободном положении разомкнуты.

На фиг. 1 представлен рабочий узел, вид сбоку; на фиг.2 - рабочий узел, вид сверху; на фиг.3 - рабочий узел в разрезе; на фиг.4 - сечение по линии А-А на фиг.3; на фиг.5 - выносной элемент I на фиг.4.

Рабочий узел устройства автоматического снятия доильного аппарата содержит закрепленный на раме (не показано) пневмодвигатель 1, барабан 2 и понижающую фрикционную передачу 3, установленную между двигателем 1 и барабаном 2.

Пневмодвигатель 1 содержит вал ротора 4, на наружной поверхности которого выполнены четыре (или более) цилиндрических паза 5, расположенные вдоль оси вала параллельно друг другу. Четыре (или более) лопатки 6-9 установлены в пазах 5 и имеют возможность поворачиваться в них. Для надежности крепления цилиндрическая поверхность лопатки, входящая в шарнир, охватывается поверхностью паза 5 более половины длины ее окружности. Кроме того, пневмодвигатель 1 имеет корпус 10, образующий цилиндрическую роторную камеру 11, в которой вал ротора 4 проходит вдоль ее центральной оси эксцентрично.

Расширение цилиндрической роторной камеры 11 поперек вала ротора 4 является постоянным по окружности. Роторная камера 11 разделена лопатками 6-9 на четыре отдельные камеры 12-15, расположенные последовательно вокруг вала 4. Камеры 12-15 герметизированы относительно цилиндрической стенки роторной камеры 11 за счет широкой контактной поверхности криволинейных лопаток со стенками роторной камеры. Герметизация камер 12-15 относительно торцевых стенок роторной камеры осуществляется также за счет контакта трущихся поверхностей, с одной стороны, торцевой стенки корпуса 10, с другой, торцевой поверхности крышки 16 с торцевыми поверхностями лопаток 6-9. Корпус 10 имеет впускной элемент 17 для атмосферы, соединенный с роторной камерой 11 через впускной канал 18. Кроме того, корпус 11 имеет выпускной элемент 19 для соединения с источником вакуума, соединенный с роторной камерой 11 через выпускной канал 20. Канал 20 соединен каналом 21 с камерой переменного вакуума 22, выполненной в крышке 16.

Вал ротора 4 по всей длине имеет осевой пневмоканал 23, который с одной стороны сообщен с камерой 22, а с другой - с полостью 24 пневмокамеры 25. Корпус пневмокамеры состоит из двух частей 26 и 27, между которыми зажата мембрана 28 с образованием двух полостей 24 и 29, подпружиненная относительно части корпуса 26 упругим элементом, например пружиной 30. Причем часть корпуса 26 жестко закреплена на торце вала ротора 4. Часть корпуса 27 снабжена шлицами, в которых установлен вал 31 с образованием шлицевого соединения 32. Вал 31 одним концом присоединен к мембране 28, а на другом его конце закреплен ролик 33 фрикционной передачи 3. Кроме того, в части корпуса 27 имеется отверстие 34, сообщающее полость 29 с атмосферой. Ролик 33 имеет коническую наружную поверхность, что обеспечивает более надежное сцепление при контакте с конической поверхностью барабана 2 с образованием фрикционной передачи 3. В свободном положении контактирующие элементы фрикционной передачи 3 разомкнуты. Вал ротора 4 установлен на двух подшипниках 35 и 36. Подшипник 35 находится в крышке 16 и дополнительно является герметизирующим уплотнением между роторной камерой 11 и камерой переменного вакуума 22. Подшипник 36 установлен в корпусе 10 и также исполняет роль герметизирующего уплотнения. При этом возможна установка дополнительного уплотнения. Барабан 2 установлен на одном радиально-упорном подшипнике скольжения 37 и фиксируется от осевого смещения, с одной стороны упираясь в торец подшипника 37, с другой - при помощи стопора 38, установленного в канавке корпуса 10. Барабан 2 снабжен фиксатором 39 для крепления шнура 40 с элементом 41 для соединения с коллектором доильного аппарата (не показан).

Устройство для автоматического снятия доильного аппарата работает следующим образом.

При доении устройство вешается при помощи кронштейна рамы на вакуумпровод, соединяется с блоком управления и коллектором; вакуумпровод, блок управления и коллектор условно не показаны. В момент снятия доильного аппарата с вымени животного по завершении процесса доения от сигнала с блока управления приводится в действие пневмодвигатель 1 посредством сообщения выпускного элемента 19 с вакуумпроводом через воздушный шланг (не показан). В результате этого в выпускном канале 20 создается разряжение, а также в отдельных камерах 12-15, которые к этому времени также соединены с выпускным каналом 20. Таким образом, в положении, показанном на фиг.4, разряжение увеличивается в камерах 14 и 15. В то время как в камерах 12 и 13 находится атмосфера, что за счет разности давлений приводит к вращению вала ротора 4 по часовой стрелке совместно с пневмокамерой 25.

Одновременно вакуум проникает в камеру 22 по каналу 21, а затем по пневмоканалу 23 вала ротора 4 в полость 24 пневмокамеры 25. В результате этого на мембрану 28 с одной стороны действует атмосферное давление, образуемое за счет проникновения воздуха через отверстие 34, а с другой стороны - вакуум. Под действием разности давлений мембрана 28 прогибается, преодолевая усилие пружины 30, увлекая за собой вал 31 совместно с роликом 33, который входит в контакт с внутренней конической поверхностью барабана 2. Таким образом, барабан 2 вращается валом ротора 4 через понижающую фрикционную передачу 3.

При вращении барабана 2 шнур 40 наматывается на его наружную поверхность и стягивает доильный аппарат с сосков животного, так как шнур 40 соединен с коллектором доильного аппарата соединительным элементом 41. После снятия доильного аппарата дояр подвешивает его на кронштейн (не показан) и отключает подачу вакуума к патрубку 19.

При отключении вакуума от патрубка 19 мембрана 28 под действием пружины 30 вернется в исходное положение. При этом ролик 33 выйдет из контакта с внутренней конической поверхностью барабана 2, что обеспечит беспрепятственное вращение последнего при неподвижном вале ротора 4 пневмодвигателя 1. Это выполнено с целью не допустить вращение вала ротора пневмодвигателя против часовой стрелки во избежание поломки лопаток и уменьшения усилия при разматывании шнура во время одевания доильного аппарата на вымя животного.

Применение в устройстве для снятия доильных аппаратов пневмодвигателя с ротором, снабженным несколькими криволинейными шарнирно закрепленными одним концом лопатками, позволяет при работе узла обеспечивать надежное уплотнение. Кроме того, соединение лопаток с ротором через шарнирные элементы обеспечивает в процессе работы постоянное притирание их к стенкам роторной камеры за счет действия центробежной силы и силы тяжести самих лопаток, что повышает надежность узла и не требует замены лопаток в течение всего эксплуатационного срока службы узла.

Использование криволинейных шарнирно установленных одним концом лопаток позволяет снимать большую мощность с двигателя за счет увеличения рабочей площади, на которую действует перепад давлений по сравнению с радиально-установленными скользящими в роторе лопатками при тех же размерах двигателя.

Получение большей мощности двигателя при сохранении или даже уменьшении габаритов пневмодвигателя позволяет применить простую и недорогую фрикционную передачу привода барабана для наматывания шнура по сравнению со сложным и дорогим планетарным редуктором. Использование фрикционной передачи с контактирующими элементами конической формы и применение пневмокамеры для их соединения позволяет повысить эксплуатационную надежность устройства и получить надежное автоматическое сцепление контактирующих элементов без их замены по мере износа.

Источники информации 1. Патент РФ 2097965, 6 А 01 J 7/00, 1997 г.

2. Патент РФ 2095973, 6 А 01 J 7/00, 1997 г.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для автоматического снятия доильного аппарата, содержащее закрепленные на раме пневмодвигатель с барабаном и наматываемым на него шнуром, в корпусе пневмодвигателя эксцентрично установлен вал ротора с лопатками, связанный с барабаном через понижающую передачу, отличающееся тем, что лопатки выполнены криволинейными и закреплены на валу ротора шарнирно одним концом, а понижающая передача выполнена фрикционной, контактирующие поверхности которой выполнены коническими на внутренней поверхности барабана и ролике, шлицевым соединением через пневмокамеру связанным с валом ротора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пневмокамера разделена эластичной мембраной на две части, одна из которых жестко закреплена на валу ротора и сообщена внутренней полостью с пневмоканалом, выполненным по его оси, а другая, содержащая шлицы, своей полостью связана с атмосферой.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что вал шлицевого соединения установлен в шлицах пневмокамеры с возможностью осевого перемещения, при этом один конец его прикреплен к эластичной мембране.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фрикционные контактирующие элементы в свободном положении разомкнуты.



Популярные патенты:

2157064 Способ промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне)

... сроки и продолжительность различных этапов вегетации. Поставленная задача решается тем, что в биотехнологическом способе промышленного производства миниклубней картофеля в фитотроне, включающем размещение и фиксацию растения, искусственное освещение растений, подачу питательного минерального раствора к корневой системе растений и сбор урожая, отличительной особенностью является то, что создается управляемое воздействие на физиологические и фотосинтетические процессы на всех стадиях вегетации растений картофеля путем раздельного регулирования микроклимата (влажность, температура и газовый состав атмосферы) в стеблевой и корневой зоне фитотрона, изменения спектрального состава ...


2475025 Средство для обработки семян зерновых и зернобобовых культур, пораженных фузариозом

... служили семена, замоченные в воде.Результаты исследований приведены в таблице 2.Лабораторные испытания показали, что обработка семян, пораженных фузариозом, препаратом метионин и фуролан (в концентрациях 0,001-0,010 мас.%) дает наилучшую всхожесть 97-100%, при этом длина семядольного колена составляет в оптимальном варианте на проростках сои (фуролан 0,005 мас.%+метионин 0,005 мас.%) 7,5 мм, что больше, чем в варианте с ТМТД на 36,3%, в 1,36 раз больше, чем в варианте с фуроланом и в 1,3 раза больше, чем контроль. При этом длина корней в варианте (фуролан 0,005 мас.%+метионин 0,005 мас.%) в 2,2 раза больше, чем с ТМТД и в 1,9 раза больше, чем в контроле.Лабораторные испытания ...


2400069 Способ защиты материалов от микробного разрушения

... выход фосфолипидов в среду при сохранении целостности клеточной стенки, конгломерация рибосом, витрификация цитоплазмы), характерные для нового типа биоцидного действия - образования микромуммий. Остальные вещества, представленные в табл.1, действуют аналогично. Данный пример доказывает, что применение веществ 1-5 (табл.1) в дополнение к элиминации всех жизнеспособных бактерий препятствует их лизису и сопутствующему ему выходу питательных веществ (содержимого убитых микроорганизмов) в окружающую среду. В результате для микроорганизмов, попадающих в данную (защищаемую) среду, не будет питательных веществ и их развития не произойдет, что повышает надежность антимикробного ...


2195644 Монитор для определения качества зерна

... Loral-Fairchild. Устройство предпочтительно имеет пространственное разрешение приблизительно 13 мкм. Частотное разрешение определяется выбранной шириной полосы (задаваемой линейно перестраиваемым фильтром 50), деленной на число ПЗС-ячеек. В предпочтительном варианте осуществления изобретения ПЗС-матрица представляет собой матрицу из 1024 элементов, воспринимающую излучение в интервале от приблизительно 570 до приблизительно 1120 нм. Кроме того, такой приемник 52, как ПЗС-матрица, как правило, чувствителен к температуре, поэтому обычно желательна его термостабилизация. В предпочтительном варианте осуществления изобретения благодаря компактности схемы оптического модуля 46 и ...


2165134 Корнеподрезающий рабочий орган машины для добычи лакричного сырья

... Режущая кромка 3 со стороны поднутрения 17 должна иметь твердость не ниже 45 - 55 HRC. Материалы боковин 10 и 11 и горизонтального лезвия 4 в неразъемный узел электрической дуговой сваркой взаимно не свариваются. Сварные швы неустойчивы и не воспринимают ударного характера нагрузок при выполнении технологического процесса. Горизонтальное лезвие 4 (см. фиг. 1-3, 9 и 10) снабжено долотами 24 и 25. Долота 24 и 25 установлены в стыках криволинейных участков 15 боковин 10 и 11 на концевых участках 19 и 20 горизонтального лезвия 4. Режущие кромки 2 и 1 боковин 10 и 11 к направлению движения U-образного ножа установлены под углом 45 - 55o. Боковины 10 и 11, долота 24 и 25, ...


Еще из этого раздела:

2285375 Способ обработки почвы и устройство для его осуществления

2407282 Способ выращивания корнесобственных саженцев винограда и машина для его осуществления

2485755 Способ выращивания посадочного материала

2056737 Способ диагностики морозоустойчивости плодовых культур

2048055 Устройство для отрезания и погрузки сенажа и силоса

2210910 Способ обработки растений и используемая в нём композиция для защиты растений

2064741 Устройство для обработки почвы

2189708 Машина для формирования гребней

2420949 Способ оценки потенциальной урожайности семянок сафлора красильного

2159721 Способ и устройство для крепления двигателя мотокультиватора