2. Доїльні апарати

Доїльний апарат - це машина яка здійснює робочий процес доїння, а також збирає видоєне молоко в ємність. По роду сили, застосовується для витягання молока з вимені корови, апарати підрозділяються на апарати що видавлюють і відсисають, а але принципу дії — на трьохтактні, двохтактні і безперервного відсмоктування. Крім того, їх можна розділити на апарати попарного і одночасного доїння. По місцю збору молока розрізняють апарати із збором молока в переносне або підвісне доїльне відро, в рухому ємність, в молокопровід, а також з роздільним збором молока від кожного соска (почетвертное доїння). Тритактовий доїльний апарат. Доїльний апарат складається з двокамерних доїльних стаканів 5, колектора 6, пульсатора 3, доїльного відра з кришкою 2 і двох гумових шлангів: повітря 8 і молочного 7. Доїльний стакан (рис. 1) складається з алюмінієвої гільзи 7, соскової гуми 6, сполучного кільця 5, оглядової чашки і кільця ущільнювача 9. Гільза має патрубок для з'єднання гумової трубки з колектором.

Рис. 1. Доїльний апарат «Волга»: 1 – доїльне відро; 2 – кришка відра; 3 – пульсатор; 4 – зажим для включення апарата в дію; 5 – доїльні стакани; 6 – колектор; 7 – молочний шланг; 8 – повітряний шланг.

Соскова гума циліндричної форми з діаметром соскового отвору 23 мм; в верхній частині є присосок, у внутрішній порожнині якого завжди підтримується вакуум, сприяючий утриманню стакана на сосці в період такту відпочинку. Для відведення молока від доїльного стакана до колектора на молочну чашку 1 надягають молочну трубку з харчової гуми. Колектор – це прилад доїльного апарату призначений для збору молока і передачі вакууму або повітря від пульсатора до камер доїльного стакану. Залежно від числа робочих камер колектори підрозділяють на двокамерні, трьохкамерні і чотирьохкамерні.

Рис. 2. Схема роботи колектору апарату «Волга»: 1к – камера постійного вакууму; 2к – камера змінного вакууму; 3к – камера постійного повітряного тиску; 4к – камера змінного вакууму (розподільна). Колектор апарату «Волга» складається з корпусу, кришки, скоби з гвинтом і клапанного механізму. Клапанний механізм включає стрижень і укріплену на ньому мембрану, гумову шайбу і гумовий подвійний клапан, а також що направляє з трьома отворами 0 2 мм. Хід клапана 3 мм. Патрубки з скошеним зрізом служать для підключення до них молочних трубок стаканів. На патрубок корпусу натягується молочний шланг, що сполучає колектор з доїльним відром або молокопроводом. На молочному шлангу вмонтовується пружинний зажим для включення апарату в роботу і відключення апарату від вакуумної магістралі після закінчення доїння. Патрубки 7 служать для підключення до них повітряних трубок доїльних стаканів, а патрубок 5 з шлангом сполучає колектор з пульсатором. Колектор (рис. 2) діє від пульсатора і має чотири камери: 1к — камеру постійного вакууму, розташовану в нижньому патрубке 13 і завжди сполучену з вакуумною системою через відро або молокопровід; 2к — камеру змінного

вакууму, розташовану в корпусі 1 колектора і з одного боку завжди сполучену з подсосковими камерами доїльних стаканів, з іншого боку залежно від положення нижнього клапана ця камера може бути сполучена з камерою 1к постійного вакууму або через камеру 3к — з атмосферою; 3к — камеру атмосферного тиску, розташовану між тією, що направляє і мембраною; через отвори вона завжди сполучена з атмосферою; 4к — камеру змінного вакууму — розподільну, розташовану над мембраною в кришці колектора і завжди сполучену з одного боку з межстениыми камерами доїльних стаканів, а з іншої — з камерою 2п змінного вакууму пульсатора. Пульсатор - це прилад доїльного апарату призначений для перетворення постійного вакууму, що створюється вакуум-насосом, в змінний (пульсуючий), при якому розрідження в системі пульсатор — колектор — доїльний стакан періодично змінявся атмосферним тиском. Пульсатор створює і через колектор підтримує режим роботи доїльних стаканів і є головною частиною доїльного апарату. За принципом роботи пульсатори підрозділяють на пневматичні н електромагнітні. Пневматичні пульсатори бувають мембранні, поршневі і кулькові. Найбільш поширені мембранні пульсатори. Пульсатор мембранного типу складається з корпусу, кришки з регулювальним гвинтом, підставки і клапанного механізму, в який входять стрижень з клапанами (верхнім і нижним ) і мембрана. Патрубок підставок повітряним шлангом з'єднується з магістральним вакуум-проводом, а патрубок з іншої сторони корпусу — з колектором. Хід стрижня пульсатора 0,6—0,8 мм.

Рис. 3. Схема роботи пульсатору апарату «Волга»: 1п – камера постійного вакууму; 2п – камера змінного вакууму; 3п – камера постійного атмосферного тиску (повітря); 4п – камера змінного вакууму (керуюча).

Пульсатор (рис. 3) має також чотири камери: 1п — камеру постійного вакууму, розташовану в корпусі 11 і підставці 2 і завжди сполучену з одного боку з вакуумпровідом, а з іншої — з доїльним відром; 2п — камеру змінного вакууму, розташовану в просторі між корпусом і мембраною н завжди сполучену з

міжстінними камерами доїльних стаканів через камеру 4к колектора; 3п — камеру атмосферного тиску, розташовану у внутрішній кільцевій виточці корпусу під мембраною і через отвори в корпусі завжди соедненную з атмосферою; 4п — камеру змінного вакууму (керуючу), розташовану над мембраною в кришці пульсатора і сполучену з камерою 2п через канал малого перетину, регульований гвинтом 6.

Робота доїльного апарату протікає у взаємодії доїльних стаканів, колектора і пульсатора. Дія пульсатора зводиться до автоматичного підйому і опускання клапана 5 (мал. 251, а) і мембрани 2 під впливом різниці тиску в камерах 4п і 2п змінного вакууму. При включенні доїльного апарату в роботу клапан 5 пульсатора завжди опущений, при цьому вакуум з магістралі швидко передається в камеру 2п, а в камері 4п зберігається атмосферний тиск. З камери 2п пульсатора вакуум передається в камеру 4к колектора і далі — в міжстінні камери стаканів. Одночасно через камеру 1п постійного вакууму пульсатора, доїльне відро і камери 1к і 2 к колектора вакуум поступає в підсоскові камери стаканів. При цьому нижній клапан колектора відкритий, а верхній закритий, оскільки над мембраною — вакуум, а під мембраною в камері 3к — атмосферний тиск. Відбувається такт смоктання. Проте тривале безперервне відсмоктування молока з вимені неприпустимо, і по команді пульсатора воно швидко припиняється. Відбувається це внаслідок

того, що з камери 4п пульсатора повітря поступово відсисається через канал 4 в камеру 2п і тиск на мембрану зверху 3п (мал. 251, б) зменшується. У міру підвищення вакууму в керуючій камері мембрана 2 піднімає клапан 5 вгору, оскільки на неї знизу по периметру кільцевої камери (виточки) завжди діє атмосферний тиск. При верхньому положенні клапан роз'єднує камеру 2п перемінного вакууму від камери 1п постійного вакууму і одночасно сполучає її з камерою 3п атмосферного тиску. В цьому випадку в колектор (камера 4к) і міжстінні камери стаканів піде повітря з атмосферним тиском, соскова гума стиснеться і процес закінчення молока припиниться. Відбудеться такт стиснення. Але одночасно повітря з камери 2п змінного вакууму пульсатора постійно поступає по каналу 4 і в камеру 4п, в результаті цього тиск там знов підвищується. З часом сила, що діє на мембрану зверху вниз, подолає силу, що діє на неї знизу, і клапан опуститься в нижнє положення. При цьому в міжстінні камерах стаканів знов утворюється вакуум — повториться такт смоктання. Частота перемикань клапанів залежить від площі перетину каналу 4. Чим більше площа перетині (тобто чим більше буде відвернутий регулювальний гвинт), тим більше буде частота пульсацій, оскільки на встановлення необхідного тиску в мірі 4п, що управляє, буде потрібно менше часу. В процесі роботи дояр сслідкує за частотою пульсацій і регулює пульсатор, настроюючи його на нормальний режим роботи (60 пульсов в хвилину). Дія колектора в тритактовій машині також зводиться до переодичного підйому і опусканню подвійного клапана (див. рис. 2), причому перемикання його проводиться від пульсатора. Як було показано раніше, при такті смоктання камера 2к (мал. 251, а) змінного вакууму колектора сполучена з камерою 1к, і в ній знаходиться вакуум, а подвійний клапан утримується у верхньому положенні. У наступний момент (мал. 251, б), коли в камері 2п пульсатора вакуум зміниться атмосферним тиском і повітря поступить в камеру 4к змінного вакууму колектора, подвійний клапан 1 (мал. 251, в) опуститься вниз, і камера 3к атмосферного тиску сполучатиметься з камерою 2к змінного вакууму. В результаті в підсоскові камери стаканів поступить повітря також з атмосферним тиском. Відбудеться такт відпочинку. Таким чином, колектор скорочує такт стиснення, обумовлений положенням клапанів пульсатора, і забезпечує формування такту відпочинку, при якому в обох камерах стакана встановлюється атмосферний тиск і сосок припиняє випробовувати дію вакууму.