Доильные аппараты «нурлат», «волга» и дач-1

Лабораторная работа 17

Цель работы – изучить устройство, принцип действия и регулировки доильных аппаратов «Волга», «Нурлат» и ДАЧ-1, а также приемы их разборки и сборки.

Задание к самостоятельной работе:

– уяснить принцип работы и основные отличия трехтактных аппаратов «Волга» и трехфазных доильных аппаратов «Нурлат»: их достоинства, недостатки и целесообразность применения [10, с.454-461; 4; 3]; назначение и устройство аппарата почетвертного доения ДАЧ-1 [1, с.243-246].

Содержание работы

Доильный аппарат «Волга»

Трехтактный доильный аппарат «Волга» состоит из четырех двухкамерных доильных стаканов, коллекто­ра, пульсатора, доильного ведрас крышкой и двух рези­новых шлангов: воздушного и молочного. Каждый стакан соединяется с коллектором двумя трубками: молочной 4 и воздушной.

Доильный стакан состоит из алюминиевой гильзы, сосковой резины, соединительного коль­ца, смотровой чашечки и уплотнительного кольца. Гильза имеет патрубок для соединения воздушной трубки с коллек­тором. Сосковая резина цилиндрической формы с диаметром соскового отверстия 23 мм. В ее верхней части имеется присосок, во внутренней полости которого всегда поддерживается разрежение, способствующее в период такта отдыха удержанию стакана на соске. Для отвода молока от доильного стакана к коллектору на смотровую чашеч­ку молочную трубку, которая делается из пищевой резины.

Коллектор аппарата «Волга», представленный на рис. 82, состоит из корпуса, крышки, скобы с винтоми клапанного механизма. В трехтактном аппарате коллектор, кроме сбора молока, выполняет также функцию распределения фиксированного давления воздуха между камерами доильного стакана. Клапанный механизмвключает стержень и укрепленные на нем мембрану, резиновую шайбу и двойной резиновый клапан,а также направляющую с тремя отверстиями. Патрубки со скошенным срезом служат для подключения к ним молочных трубок ста­канов. На патрубок корпуса надевается молочный шланг, соединяющий коллектор с доильным ведром или молокопроводом. На шланге монтируется пружинный зажим, который слу­жит для включения аппарата в работу и отключения его от воз­душной магистрали после окончания доения. Патрубки используются для подключения воздушных трубок доильных стаканов, а патрубок 5 со шлангом соединяет пульсатор с коллектором.

Последний действует от пульсатора и имеет четыре камеры: камеру 1к постоянного разрежения, расположенную в нижнем патрубке 13 и неразъемно соединенную с воздушной системой через ведро или молокопровод; камеру 2к переменного разре­жения, расположенную в корпусе 1 коллектора и с одной стороны постоянно соединенную с подсосковыми камерами доильных стаканов, а с другой стороны (в зависимости от положения нижнего клапана) эта камера может быть соединена с каме­рой 1к постоянного разрежения или через камеру 3к - с атмос­ферой; камеру 3к атмосферного давления, расположенную между направляющей мембраной, которая через отверстия всегда со­единена с атмосферой; распределительную камеру 4к перемен­ного разрежения, которая расположена над мембраной в крышке коллектора и постоянно соединена с одной стороны с межстен­ными камерами доильных стаканов, а с другой — с камерой 2к переменного разрежения пульсатора.

Пульсатор предназначен для преобразования постоянного воздушного разрежения в переменное (пульсирующее), при котором разрежение в сис­теме пульсатор - коллектор - доильный стакан периодически чередуется с атмосферным давлением. Являясь главной частью доильного аппарата, он задает и через коллектор поддержи­вает режим работы доильных стаканов.Наибольшее распространение получили мембранные пульсаторы.

Пульсатор аппарата «Волга» мембранного типа, изобра­женный на рис. 83, состоит из корпуса 11, крышки 10 с регули­ровочным винтом 6, подставки 2 и клапанного механизма, в который входят стержень 9 с клапанами (верхним 8 и нижним 3) и мембрана 7. Патрубок 12 подставки воздушным шлангом соединя­ется с магистральным воздухопроводом, а патрубок 4 - с кол­лектором.

Пульсатор имеет четыре камеры: камеру 1n постоянного разрежения, расположенную в корпусе 11 и подставке 2, которая всегда соединена с одной стороны с воздушным проводом, а с другой - с доильным ведром; камеру 2п переменного разре­жения, расположенную в пространстве между корпусом и мем­браной и постоянно соединенную с межстенными камерами доильных стаканов через камеру 4к коллектора; камеру 3п атмосферного давления, которая расположена во внутренней кольцевой выточке корпуса под мембраной и через отверстия в корпусе всегда соединена с атмосферой; камеру 4п переменного разрежения (управляющую), расположенную над мембраной в крышке пульсатора и соединенную с камерой 2п через канал малого сечения, регулируемого винтом 6.

Доильное ведро служит для сбора молока, сверху оно гер­метически закрывается крышкой. Разрежение передается в ведро через камеру 1n с обратным клапаном и отверстие в крышке.

Рис. 82. Коллектор аппарата «Волга»:

а - устройство; б - схема, поясняющая принцип действия; 1к - камера по­стоянного разрежения; 2к - камера переменного разрежения; 3к - камера постоянного атмосферного давления; 4к - камера переменного разрежения (распределительная); 1 - корпус; 2 - патрубок для молочной трубки; 3 - направляющая; 4 - мембрана; 5 - патрубок воздушного шланга к пуль­сатору; 6 - крышка; 7 - патрубок воздушной трубки; 8 -шайба; 9 - винт; 10 - скоба; 11 - стержень клапана; 12 - двойной клапан; 13 - патрубок молочного шланга; 14 - отверстие, соединяющее камеры 2к и 1к при опущенном клапане

Рис. 83. Пульсатор аппарата «Волга»: а - устройство; б - схема, пояс­няющая принцип работы; 1n - ка­мера постоянного разрежения: 2п - камера переменного разрежения (ра­бочая); 3п - камера постоянного атмосферного давления; 4п - ка­мера переменного разрежения (уп­равляющая); 1 - камера обрат­ного клапана; 2 - подставка; 3 -нижний клапан (резиновое кольцо); 4 - патрубок шланга переменного разрежения; 5 - отверстие, соеди­няющее камеры 2п и 4п; 6 - регу­лировочный винт; 7 - мембрана; 8 - верхний клапан; 9 - стержень кла­пана; 10 - крышка; 11 - корпус; 12 -патрубок шланга постоян­ного разрежения

В процессе работы доильного аппарата «Волга», который поясняет схема на рис. 84, происходит взаимодействие доиль­ных стаканов, коллектора и пульсатора. Функция пульсатора сводится к автоматическому под влиянием разности давлений в камерах 4п и 2п переменного разрежения подъему и опуска­нию клапана 5 (рис. 84, а) и мембраны 2. В момент включения доильного аппарата в работу клапан 5 пульсатора всегда бывает опущен; при этом разрежение из магистрали быстро передается в камеру 2п, в то время как в камере 4п сохраняется атмосферное давление. Из камеры 2п разрежение передается в камеру 4к коллектора и далее — в межстенные камеры стака­нов. Одновременно через камеру 1n постоянного разрежения пульсатора, доильное ведро и камеры 1к и 2к коллектора оно поступает в подсосковые камеры стаканов. В это время нижний клапан коллектора открыт, а верхний закрыт, так как над мембраной — область разрежения, а под ней в камере 3к давле­ние атмосферное. Происходит такт сосания.

Однако длительное отсасывание молока из вымени недо­пустимо, и по команде пульсатора оно быстро прекращается. Происходит это в силу того, что из камеры 4п пульсатора воздух постепенно отсасывается через канал 4 в камеру 2п и давление на мембрану сверху, как явствует из рис. 84 б, умень­шается. С повышением разрежения в управляющей камере мембрана 2 поднимает клапан 5 вверх, так как на нее снизу по периметру кольцевой камеры 3п (выточки) постоянно действу­ет атмосферное давление. В верхнем положении клапан разъеди­няет камеру 2п переменного разрежения и камеру 1n постоянного разрежения и одновременно коммутирует ее с камерой Зп ат­мосферного давления.

  Рис. 84. Схема работы трехтактного доильного аппарата «Волга»: а – сосание; б – сжатие; в – отдых; 1 – двойной клапан коллектора; 2 – мембрана пульсатора; 3 – регулировочный винт; 4 – канал; 5 – нижний клапан пульсатора

Одновременно воздух из камеры 2п переменного разреже­ния пульсатора постоянно поступает по каналу 4 и в камеру 4п, в результате чего давление в последней вновь повышается. С течением времени сила, действующая на мембрану сверху вниз, превзойдет силу, действующую снизу, и клапан опустится в нижнее положение. При этом в межстенных камерах стаканов вновь образуется разрежение - повторится такт сосания.

Частота переключений клапанов зависит от площади сече­ния канала 4. Чем она больше (т. е. чем менее ввернут регули­ровочный винт 3), тем выше будет и частота пульсаций, так как на установление необходимого давления в управляющей каме­ре 4п потребуется меньше времени. В процессе работы дояр сле­дит за частотой пульсаций и регулирует пульсатор, настраивая его на нормальный режим работы (60 пульсаций в минуту). Действие коллектора также сводится к периодическому в зависимости от рабочей частоты пульсатора подъему и опусканию двойного клапана 12 (см. рис. 84, а). Ранее было показано, что при такте сосания камера 2к (рис. 84, б) переменного давления коллектора соединена с камерой 1к, в которой имеется разрежение; двойной клапан при этом удерживается в верхнем положении. В следующий момент, зафиксированный на рис. 84, б, когда в камере 2п пульсатора разрежение заменится атмосферным давлением, а воздух посту­пит в камеру 4к переменного давления коллектора, двойной клапан 1 (рис. 84, в) опустится вниз, вследствие чего камера 3к атмосферного давления будет сообщаться с камерой 2к пере­менного разрежения. В результате в подсосковые камеры стака­нов поступит воздух, давление которого будет равно атмосферно­му. Произойдет такт отдыха.

Таким образом, коллектор уменьшает длительность такта сжатия, обусловленную положением клапанов пульсатора, и, кроме того, обеспечивает формирование такта отдыха, при кото­ром в обеих камерах стакана устанавливается атмосферное давление и сосок не испытывает действия разрежения. Следует отметить, что на практике в подсосковой камере аппарата «Вол­га» даже в период такта отдыха сохраняется небольшое разрежение (до 13 кПа). Это сделано с целью предотвращения падения доильных стаканов с сосков. Конструктивно это достигается введением дополнительного отверстия 14 (см. рис. 84, a), которое при закрытом клапане служит средством соединения камер 2к и 1к коллектора. Через указанное отверстие диамет­ром 1,5 мм поступает воздух, и молоко, оставшееся в молочном шланге, быстро эвакуируется, что способствует улучшению ра­бочего процесса доения.

Такт отдыха длится до тех пор, пока пульсатор вновь не подаст разрежение в камеру 4к коллектора. После этого рабо­чий цикл будет повторяться с заданной частотой пульсаций.

Доильный аппарат «Нурлат»

Аппарат предназначен для комплектации систем машинного доения в молокопровод и систем машинного доения в ведро. Базовое исполнение аппарата ПАД 00.000 предназначено для систем доения в молокопровод, исполнение аппарата ПАД 00.000-01 – для систем доения в ведро.

Аппарат эксплуатируется совместно с любой доильной установкой или агрегатом, имеющими вакуумметрическое давление 50 кПа.

Аппарат обеспечивает два уровня вакуума при дойке, контролирует характер молокоотдачи и в соответствии с этим автоматически изменяет режим дойки.

Применение аппарата позволяет максимально приблизить процесс машинной дойки к естественному процессу, предотвратить травмирование сосков вымени, практически исключить заболевание коров маститом и увеличить на 20…25% молокоотдачу.

Техническая характеристика доильного аппарата «Нурлат»: питающее вакуумметрическое давление, кПа – 50⁺¹; количество ступеней уровня вакуума, создаваемых аппаратом, – 2; режим доения – трехфазный; вакуумметрическое давление, создаваемое аппаратом, кПа: в фазе стимулирования – 33 ± 3, фазе основного доения – 50⁺¹, фазе додаивания – 33 ± 3; частота пульсаций, мин^–1: в фазе стимулирования – 45, фазе основного доения – 60, фазе додаивания – 45; уровень молокоотдачи, при котором происходит переключение режимов, г/мин – 200; относительность тактов, %: сжатие – 40…43, сосание – 60…57, масса аппарата, кг – не более 1,6.

Аппарат (рис. 85) представляет собой вакуумное механическое устройство, которое подключается к линии постоянного вакуума в 50 кПа.

Рис.85. Общий вид аппарата, установленного в молокопровод:

1 – доильный стакан; 2 – сосковая резина; 3 – вакуумная трубка; 4 – коллектор; 5 – молочный шланг; 6 – блок управления; 7 – приемник; 8 – скоба; 9 – пульсатор; 10 – кран; 11 – вакуум-провод; 12 – молокопровод; 13 – вакуумный шланг; 14 – молочный шланг;

15 – шланг переменного вакуума

Аппарат обеспечивает два уровня вакуума: уровень низкого вакуума (33 кПа) и уровень высокого вакуума (50 кПа). Конструкция аппарата автоматически контролирует в процессе дойки уровень молокоотдачи коровы (количество выделяемого молока в единицу времени) и регулирует уровень вакуума в зависимости от конкретного уровня молокоотдачи. При уровне молокоотдачи менее 200 г/мин аппарат обеспечивает уровень низкого вакуума, при молокоотдаче более 200 г/мин – уровень высокого вакуума.

Аппарат можно разделить на четыре функциональных блока: датчик молокоотдачи, блок управления, пульсатор и коллектор.

Принцип действия аппарата следующий: в датчике молокоотдачи происходит сравнение действительного уровня молокоотдачи с заданным уровнем, и в зависимости от соотношения действительного и заданного уровней молокоотдачи магнитный клапан, расположенный в блоке управления, переводит его с одного уровня вакуума на другой. Уровень вакуума, созданный блоком управления, определяет создаваемую пульсатором частоту смены тактов сжатия и сосания.

Конструктивно блок управления 6, приемник 7 и пульсатор 9 объединены в единый узел. В исполнении аппарата ПАД 00.000-01 вышеуказанный узел крепится к доильному ведру посредством кронштейна, расположенного в нижней части блока управления 6.

Конструктивно коллектор 4 объединен посредством четырех сосковых резин 2 и четырех трубок 3 с четырьмя доильными стаканами 1 в единый узел – подвесную часть. В период между дойками подвесная часть подвешивается к скобе, расположенной на ручке блока управления 6. Пульсатор 9 соединяется с коллектором 4 двумя шлангами переменного вакуума 15.

Схематично процесс доения, изменения уровня вакуума и уровня молокоотдачи показан на рис. 86.

Рис. 86. Схема процесса доения

Коллектор 4 (рис. 85) соединен с приемником 7 молочным шлангом 5, блок управления 6 подключается к доильной установке вакуумным шлангом 13, приемник 7 соединяется с доильной установкой молочным шлангом 14.

Детали аппарата изготовлены из разрешенных к контакту с молоком конструкционных пластмасс, резин и нержавеющих конструкционных сталей. Детали приемника 7 и крышка коллектора 4 изготовлены из прозрачных материалов, что позволяет оператору наблюдать за процессом дойки.

При работе аппарата в фазе основного доения постоянное вакуумметрическое давление (50 кПа) создается на входе блока управления 6, в надмембранной полости приемника 7, в приемнике 7, в молочно-вакуумной полости и коллекторе 4 и подсосковых пространствах чередовнаие. Смена фаз создается пульсатором 9 с определенной частотой смены вакуума (50 кПа) и атмосферного давления в пульсационных камерах доильных стаканов 1.

При работе аппарата в фазе стимуляции и додаивания постоянное вакуумметрическое давление (50 кПа) создается на входе блока управления 6, постоянное вакуумметрическое давление 33 кПа создается в надмембранной полости приемника 7, в приемнике 7, в молочно-вакуумной полости коллектора и в подсосковых пространствах доильных стаканов 1. Переменный уровень вакуума (33 кПа) и атмосферного давления создается пульсатором 9 в пульсационных камерах доильных стаканов 1.

Такт сжатия соска определяется давлением соской резины за счет разницы вакуумметрического давления в подсосковой полости доильного стакана 1 и атмосферного давления в пульсационной камере доильного стакана 1. В течение такта сосания происходит удаление молока из соска коровы.

Собранное в молочно-вакуумной полости коллектора 4 молоко удаляется из приемника 7 в молокопровод 12 доильной установки в момент такта сосания.

При молокоотдаче менее 200 г/мин (в фазе стимуляции и в фазе додаивания) молоко удаляется из приемника 7, не поднимая поплавка в нем.

При молокоотдаче более 200 г/мин (в фазе основного доения) молоко поднимает поплавок в приемнике 7, что приводит к переключению режима уровня вакуума в блоке управления 6.

Блок регулирования предназначен для регулировки вакуумметрического давления, создаваемого доильной установкой, в зависимости от уровня молокоотдачи.

Приемник предназначен для контроля уровня молокоотдачи, переключения блока управления с режима на режим, регулирования уровня вакуума в подсосковом пространстве доильных стаканов и автоматического запирания вакуумной линии в случае спадания доильных стаканов с сосков вымени коровы.

Пульсатор предназначен для преобразования постоянного вакуума в пульсации давления (колебательный процесс смены вакуума и атмосферного давления), которые формируют повторяющийся с определенной частотой процесс сжатия сосковой резины в доильных стаканах.

Коллектор предназначен для распределения переменного вакуума по межстенным камерам доильных стаканов и сбора молока из подсосковых пространств доильных стаканов в общую молочно-вакуумную магистраль.

Процесс доения контролируют по положению сильфона на блоке управления.

С момента подключения доильных стаканов к вымени аппарат начинает работать в режиме низкого вакуума (сильфон сжат), что соответствует фазе стимуляции. При этой фазе происходит легкий массаж вымени, сопровождающийся низким уровнем молокоотдачи. Массаж продолжается до тех пор, пока у коровы не сработает рефлекс выделения молока.

После того как молокоотдача превысит 200 г/мин, наступает фаза основного доения. При этом аппарат переходит в режим высокого вакуума, сильфон распрямляется.

Когда уровень молокоотдачи падает ниже уровня 200 г/мин, наступает фаза додаивания, при которой аппарат переключается в режим низкого вакуума (сильфон переходит в сжатое состояние). При этом происходит такой же легкий массаж вымени, как и в фазе стимуляции. При низком вакууме доильные стаканы могут находиться на вымени, не повреждая соски, до тех пор, пока их не снимет оператор.

Доильный аппарат четвертной ДАЧ-1

Доильный аппарат ДАЧ-1 предназначен для определения продуктивности и продолжительности доения отдельных четвертей вымени коровы при проверке и оценке свойств молокоотдачи. Применяется в селекционной работе и при подборе стада по пригодности к машинному доению. Аппарат можно использовать со всеми серийными доильными установками.

ДАЧ-1 состоит (рис. 87) из подвесной части, измерителя, электронного пульта и кронштейна.

Техническая характеристика аппарата ДАЧ-1: наибольший контролируемый удой из одной четверти вымени, мл – 9950; наибольшее контролируемое время, с – 995; относительная погрешность, % – ±5; принцип работы – двухтактный; напряжение питания (постоянный ток), В – 9,0; габариты, мм – 450×430×560; масса, кг – 15.

Подвесная часть ДАЧ-1 состоит из двухкамерных доильных стаканов аппарата АДУ-1 и коллектора с разделенной на четыре части молочной камерой. Пульсатор также использован от АДУ-1.

Измеритель (рис.88) включает корпус 7 с ковшами 5 для отмеривания порций молока по 50 г каждая. В ковши вмонтированы постоянные магниты 6, а в корпусе – герметичные контакты 4, входящие в цепь сигнализации пульта.

Рис.87. Доильный аппарат четвертной ДАЧ-1: 1 – подвесная часть; 2 – измеритель; 3 – кронштейн; 4 – пульт; 5 – молочный шланг

Рис.88. Схема работы аппарата ДАЧ-1: 1 – камера; 2 – канал; 3 – отверстие; 4 – контакты датчика; 5 – двухкамерный ковш; 6 – магнит; 7 – корпус; 8 – винт

Пульт обеспечивает прием сигналов от измерителя о количестве измеренных порций молока, времени наполнения камер и обработку поступивших сигналов, а также выдачу информации об уменьшении скорости доения до 100 г/с, о продуктивности и времени доения каждой доли вымени. Пульт электронный, выполнен он на трех печатных платах, помещенных в пластмассовый корпус. На передней панели пульта находятся органы управления, индикации и сигнализации.

Кронштейн имеет места для крепления пульта и всех составных частей аппарата. Он оснащен шаровой опорой для установки измерителя в горизонтальное положение.

Технологический процесс. Четвертной доильный аппарат подсоединяют взамен штатного аппарата доильной установки перед молокопроводом или доильным ведром.

При доении молоко из подведенной части аппарата раздельно от каждой доли поступает в приемную камеру, где от него отделяется воздух. При наполнении одной из камер молоком массой 50 г ковш опрокидывается, подставляя под струю молока вторую камеру, а из первой молоко сливается в корпус, после измерения смешивается с потоком молока из других долей вымени и поступает в молокопровод или доильное ведро.

В момент опрокидывания ковша магнит его замыкает и размыкает геркон (датчик), который подает сигнал на пульт для регистрации очередной порции и времени ее поступления в ковш.

Основные регулировки. Величину порции молока, опрокидывающую ковш (50 г), регулируют при помощи винта-упора 8 ковша, горизонтальность измерителя – поворотом его шаровой опоры.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные технические данные доильных аппаратов «Волга» и «Нурлат».

2. Охарактеризуйте общее устройство, назначение и взаимосвязь узлов доильных аппаратов.

3. Произведите разборку и сборку доильного стакана и объясните принцип его действия.

4. Каковы основные неисправности доильного стакана и способы их устранения?

5. Что удерживает доильный стакан на соске при такте отдыха?

6. Объясните устройство и рабочий процесс пульсатора аппарата «Нурлат». Назовите и укажите расположение его камер.

7. Как и в каких пределах изменяется вакуум доильного аппарата?

8. Каковы назначение и устройство коллектора? Назовите камеры коллектора и покажите на схеме их расположение.

9. Опишите рабочий процесс доильного аппарата при различных тактах.

10. Соприкасается ли с молоком воздух помещения?

11. Назовите порядок включения и выключения доильного аппарата при доении.

12. Назовите возможные неисправности доильных аппаратов и способы их устранения.

13. Каковы назначение и устройство аппарата ДАЧ-1?

14. Как происходит измерение удоя и времени выдаивания каждой четверти вымени?

15. Что такое индекс вымени? Где используется этот показатель?

16. Назовите основные регулировки доильных аппаратов «Волга», «Нурлат» и ДАЧ-1.

Дата добавления: 2014-11-29