close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15140

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.12.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 15140
(13) C1
(19)
A 01J 7/00
(2006.01)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОНТАЖНОЙ ДЛИНЫ
СОСКОВОЙ РЕЗИНЫ ДОИЛЬНОГО СТАКАНА И СПОСОБ
КОМПЛЕКТОВАНИЯ В ГРУППЫ ПО МОНТАЖНОЙ ДЛИНЕ
ПАРТИИ НОВОЙ СОСКОВОЙ РЕЗИНЫ
(21) Номер заявки: a 20080821
(22) 2008.06.20
(43) 2010.02.28
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Гродненский государственный аграрный университет" (BY)
(72) Авторы: Раицкий Георгий Евгеньевич; Бабарико Сергей Николаевич;
Барановский Михаил Васильевич;
Сорокин Эдуард Петрович (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Гродненский государственный аграрный университет" (BY)
(56) SU 993887, 1983.
RU 2228610 C2, 2004.
RU 2115305 C1, 1998.
RU 2262227 C2, 2005.
RU 14483 U1, 2000.
BY 15140 C1 2011.12.30
(57)
1. Устройство для определения монтажной длины сосковой резины доильного стакана,
включающее вертикальную раму, на которой установлены стойки, траверса с жестко закрепленным испытательным стаканом, содержащим гильзу с двумя деформаторами и
Фиг. 1
BY 15140 C1 2011.12.30
шайбу уплотняющую, и кронштейны, ограничивающие верхнее и нижнее положения тарированного груза, систему перемещения и контроля тарированного груза, содержащую
вакуумный цилиндр и ресивер, систему вакуумирования, связанную с испытательным
стаканом и включающую вакуумный ресивер, пульсатор и компенсирующую емкость, заглушку для отверстия головки сосковой резины, в которой установлены контактные пластинки и сигнальное устройство их замыкания, линейку, закрепленную на одной из стоек.
2. Способ комплектования в группы по монтажной длине партии новой сосковой резины доильных стаканов, при котором обтягивают новую сосковую резину с помощью
испытательного стакана устройства для определения монтажной длины сосковой резины
доильного стакана по п. 1 путем нагружения каждой новой сосковой резины тарированной
нагрузкой в 58 Н в течение 6 секунд, после чего устанавливают каждую новую сосковую
резину в испытательный стакан с натяжением до совмещения его нижней монтажной канавки с нижней плоскостью шайбы уплотняющей, установленной в испытательном стакане на расстоянии 173 мм от верхней плоскости головки сосковой резины, фиксируют
экземпляр новой сосковой резины в этом положении, закрывают отверстие головки сосковой резины заглушкой с контактными пластинками и сигнальным устройством, подают в
пространство между испытательным стаканом и сосковой резиной переменный вакуум,
аналогичный эксплуатационному, вакуумируют внутреннюю полость сосковой резины
через молочную трубку до смыкания стенок сосковой резины, производят натяжение сосковой резины до прекращения смыкания стенок сосковой резины, замеряют монтажную
длину между верхней плоскостью головки и верхней плоскостью нижней монтажной канавки с точностью до 1 мм, наносят маркировочную метку, соответствующую замеренной
монтажной длине сосковой резины, на цилиндрическую часть головки, комплектуют
группы сосковой резины с одинаковой маркировкой.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к доильным аппаратам.
Сосковая резина доильных аппаратов передает на сосок доящегося животного все силовые импульсы, сформированные доильной установкой. Ее эксплуатационное состояние
определяет качественные и количественные показатели процесса доения. Важнейшими
эксплуатационными показателями состояния сосковой резины являются степень ее натянутости в гильзе доильного стакана и значение вакуумметрического давления внутри сосковой резины, которое обеспечивает смыкание ее стенок в такте сжатия. При этом два
этих показателя находятся в непосредственной функциональной связи. При снижении
усилия натяжения сосковой резины значения вакуума, при котором она смыкается, также
снижаются. Смыкание сосковой резины является важной технологической операцией в
процессе доения, так как при этой деформации происходит периодическое прекращение
выделения молока из соска, восстанавливается кровообращение. Ненормативные изменения деформации сжатия ведут к болезненным явлениям чрезмерного давления на ткани,
кровеносные сосуды и нервные окончания соска. Ненатянутая сосковая резина совершает
большие поперечные деформации, которые в переходных фазах пульсаций имеют динамический характер в виде ударов и хлопков. Такт сжатия длится дольше за счет сокращения такта сосания, что является причиной снижения скорости доения.
Известен способ контроля состояния сосковой резины, определенный действующими
нормативными документами [1, 2], в соответствии с которыми сосковая резина в процессе
доения должна быть натянута в гильзе доильного стакана, без указания степени натяжения.
Контроль натяжения обеспечивается замером длины сосковой резины, находящейся
внутри гильзы доильного стакана. Эта длина не должна быть равной или превышать длину гильзы. Таким способом эксплуатируется вся сосковая резина типа ДД 041 A [2, 3],
широко используемая в странах СНГ и Республике Беларусь. Недостатком способа является отсутствие контроля смыкания стенок сосковой резины, основного показателя каче2
BY 15140 C1 2011.12.30
ства процесса доения. При монтаже новой сосковой резины в разных стаканах действует
разное усилие натяжения сосковой резины, обусловленное значительным расхождением
деформационных свойств материала, из которого она изготовлена.
Известен способ контроля состояния сосковой резины, используемый иностранной
фирмой "Westfalia-Surge" [4], широко представленной своим доильным оборудованием в
Республике Беларусь. Используя в качестве материала дорогостоящую, долговечную силиконовую резину, фирма в течение гарантированного срока эксплуатации в 2500 доек
контроль остаточных удлинений сосковой резины не предусматривает, ограничиваясь визуальным исследованием степени смыкания сосковой резины под действием вакуума в
подсосковой камере. Допустимым считается снижение значения смыкающего вакуума на
30 % от номинального рабочего. В противном случае сосковая резина с эксплуатации
снимается.
Недостатками такого способа являются высокая стоимость силиконовой сосковой резины и возможность несинхронной работы доильных стаканов одного аппарата из-за различия усилий натяжения сосковых резин по мере износа.
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является изобретение [5], в котором разработан способ комплектования сосковой резины типа ДД 041 A в
группы по значениям длины ее при действии груза 6 кгс в течение не более 5 с. В одну
группу входят экземпляры с разницей по замеренной длине в 5 мм. Стаканы доильного
аппарата комплектуют сосковой резиной из одной группы. Этот патент принят в качестве
прототипа.
Недостатками способа являются большие отличия по длине сосковой резины в одной
группе и неопределенность времени действия растягивающего усилия в процессе комплектования. Кроме того, значение усилия натяжения сосковой резины при монтаже ее на
гильзу доильного стакана не является фактором, полностью определяющим качество
пульсаций этой резины в процессе доения. Деформации смыкания стенок сосковой резины под действием рабочего вакуума в доильных стаканах, укомплектованных таким образом, будут в большей степени отличаться при установке экземпляров сосковой резины с
граничными значениями монтажной длины ( ± 5 мм), полученных при неопределенном
времени испытания (± 4 с). Поскольку основной действующей на сосок деформацией,
определяющей качество доения, является смыкание стенок в такте сжатия, следует комплектовать сосковую резину в группы с большей точностью учета испытательных нагрузок и по результатам не только упругого удлинения, но и по идентичности смыкания под
действием усилий монтажного натяжения и рабочего вакуума.
Задачей заявляемого изобретения является улучшение процесса доения за счет нового
способа комплектования групп новой сосковой резины из закупленных партий по признакам идентичности деформаций смыкания стенок при совместном действии монтажного
натяжения и рабочего вакуума и использования устройства для реализации способа.
Указанный технический результат достигается тем, что растягивающую тарированную нагрузку прикладывают к сосковой резине в течение 6 с на предварительном этапе с
целью обтяжки материала и конструкции новой сосковой резины, а комплектацию в группы производят на специальном устройстве по показателю ее монтажной длины, замеренной с точностью до 1 мм, при последовательной вытяжке в процессе пульсаций,
аналогичных эксплуатационным, после достижения оптимального давления внутренних
стенок сосковой резины в такте сжатия на сосок, определяемого как перекрытие сфинктера соска, без излишнего давления на его ткани и сосуды. Монтажную длину замеряют на
участке между верхней плоскостью головки и верхней плоскостью нижней монтажной
канавки сосковой резины после индикации сигнальным устройством нужных параметров
поперечной деформации сосковой резины в такте сжатия, изменяемых при ее удлинении
устройством, по причине возрастания упругости. Монтажную длину в виде маркировки
указывают на головке сосковой резины. Группы комплектуют из экземпляров сосковой
3
BY 15140 C1 2011.12.30
резины с одинаковой маркировкой. Сосковую резину на ферму поставляют в составе одной группы с комплектными прокладками. На фермах сосковую резину монтируют на
гильзы доильных стаканов в соответствии с маркировкой.
Таким образом, способ состоит в том, что партию закупленной сосковой резины подвергают специальным испытаниям с контролем деформаций растяжения и смыкания стенок в такте сжатия в условиях, аналогичных производственным, и на основании этих
испытаний на ферму поставляют сосковую резину в составе одной группы, маркированной по монтажной длине с точностью до 1 мм, обеспечивающей идентичные деформации
давления на сосок, а следовательно, и идентичные характеристики процесса доения. Способ осуществляют в следующем порядке. Всю испытываемую партию сосковой резины
подвергают обтяжке тарированным усилием в 58 H на протяжении 6 с. Делается это с целью приведения к единообразию внутренних макроструктур конструкции, сложившихся в
процессе формования на заводе-изготовителе. Затем испытываемые экземпляры устанавливают по одному на специальное устройство, имитирующее гильзу доильного стакана с
изменяемой длиной. В верхнее отверстие головки вставляют заглушку с контактным и
сигнальным устройствами с целью индикации деформации стенок сосковой резины в такте сжатия. В межстенное пространство через типовой пульсатор, а в подсосковую камеру
непосредственно подают вакуум, соответствующий по значению рабочему (эксплуатационному). После этого последовательно увеличивают длину сосковой резины между верхней плоскостью ее головки и верхней плоскостью нижней монтажной канавки до
прекращения смыкания контактов контактных пластинок. В этом положении фиксируют
монтажную длину сосковой резины, маркируют цилиндрическую часть ее головки полученным значением монтажной длины и помещают сосковую резину в тару с аналогичными экземплярами. Плоскость расположения контактов контактных пластинок
соответствует местоположению кончика соска доящейся коровы. В соответствии с [2]
длина соска коров, пригодных к машинному доению, составляет 5-9 см.
Устройство для осуществления способа предназначено для выполнения всех операций
по комплектованию групп новой сосковой резины. Известно устройство ПИЧ-1 [6] для
комплектования сосковой резины в группы по значениям монтажной длины при воздействии тарированного груза. Устройство состоит из гильзы, механизма закрепления тарированного груза за испытываемую сосковую резину, рычажного механизма нагружения
сосковой резины и указателя монтажной длины сосковой резины.
Недостатком устройства является невозможность его использования для группирования сосковой резины типа ДД 041 A, сформованной совместно с молочной трубкой. По
этой причине устройство перестало использоваться после 1980 года, когда повсеместно
стали использовать именно такую сосковую резину.
Известно устройство для комплектования сосковой резины [7], состоящее из гильзы шаблона, устройства фиксации испытуемого образца сосковой резины типа ДД 041 A,
устройства приложения и измерения растягивающего усилия для достижения монтажной
длины и системы определения длины.
Недостатками этого устройства являются невысокая точность исследований при использовании пружинного динамометра и большой разброс допустимых показаний его для
экземпляров в одной группе - 0,3 ÷ 0,5 кгс.
Общим недостатком обоих устройств является неопределенность времени испытания,
которая, с учетом свойств материала, приводит к недопустимо большим отличиям деформационных показателей сосковой резины внутри одной группы в процессе производственной эксплуатации.
Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является устройство для контроля качества сосковой резины доильных стаканов [8], содержащее источник
вакуума, вакуумметр, искусственный сосок с каналами для подачи испытательного вакуума
4
BY 15140 C1 2011.12.30
внутрь сосковой резины и предназначенное для группирования сосковой резины по значениям вакуума смыкания стенок сосковой резины на искусственном соске в такте сжатия.
Недостатком устройства следует считать неочевидную связь результатов испытаний и
группирования по показателям идентичности вакуума смыкания стенок сосковой резины
при действующем неопределенное время внутреннем вакуумном и наружном атмосферном давлении в сосковой резине. Кроме того, условия испытания и производственной эксплуатации значительно отличаются, что приводит к большим различиям пульсаций
сосковой резины из группы, скомплектованной с использованием устройства.
Заявляемое устройство предназначено для комплектования групп новой сосковой резины по показателям, действующим в условиях производственной эксплуатации, и таким
образом, для обеспечения синхронной работы доильных стаканов доильного аппарата в
отдельных тактах и, соответственно, улучшения условий доения.
Схема устройства изображена на фиг. 1 в виде фронтального разреза по оси испытуемой сосковой резины. Устройство состоит из вертикальной рамы, включающей траверсу
1, стойки 2, кронштейны 3 и 4. Кронштейны предназначены для ограничения верхнего и
нижнего положений обтягивающего груза 5, обеспечивающего совместно с прицепным
устройством 6, запирающей чекой (на фигуре не показана) и ориентирующим фланцем 7
растягивающую нагрузку в 58 H. Система перемещения и контроля положения обтягивающего груза 5 состоит из пневмоцилиндра 8 с фланцем упорным 9, ресивера 10, соленоидных вентилей 11, 12, 13, 14, реле времени 15, нормально разомкнутого концевого
выключателя 16, электропроводов и кнопок управления "К", "0", "Ч", двух направляющих
17. На траверсе 1 жестко закреплен специальный испытательный стакан, состоящий из
гильзы 18, резьбы 19, муфты резьбовой 20 с маховиком 21, ползуна 22, втулки ориентирующей 23, шайбы уплотняющей 24, чеки-указателя 25. Пульсатор 26 соединен с межстенным пространством 27 стакана вакуумной трубкой 28 через штуцер 29, с ресивером
10 через кран 30 и с емкостью-компенсатором 31. Емкость-компенсатор соответствует по
объему суммарному объему межстенных пространств трех отсутствующих доильных стаканов. Гильза 18 оснащена двумя деформаторами 32. Во внутренней полости сосковой резины 33, имеющей головку 34, монтажные канавки 35 и молочную трубку 36, размещена
заглушка 38 с двумя упругими контактными пластинками 37 и сигнальным устройством
39. Линейка 40 прикреплена к стойке 2.
Устройство работает следующим образом. Сосковую резину 33 головкой 34 монтируют на гильзу 18 испытательного стакана, пропуская молочную трубку 36 в отверстие прицепного устройства 6. Нажатием на кнопку "К" вакуумируют через соленоидный вентиль
12 из ресивера 10 надпоршневую полость (на фигуре не показана) вакуумного цилиндра 8,
одновременно через открывшийся соленоидный вентиль 14 в подпоршневую полость (на
фигуре не показана) вакуумного цилиндра 8 поступает воздух из окружающей среды.
Шток вакуумного цилиндра 8 через фланец упорный 9 поднимает обтягивающий груз 5 по
направляющим 17 до кронштейнов 3. Прицепное устройство 6 за счет имеющихся степеней свободы в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно фланца ориентирующего 7 совмещается окнами 41 с нижней монтажной канавкой 35. Сосковая резина 33
прикрепляется к грузу обтягивающему 5 через окна 41 чекой (на фигуре не показана). После этого нажатием на кнопку "0" закрывают клапаны соленоидных вентилей 12 и 14.
Нажатием на кнопку "Ч" вакуумируют подпоршневую полость вакуумного цилиндра 8
через соленоидный вентиль 11 и подают воздух в надпоршневое пространство вакуумного
цилиндра 8 через соленоидный вентиль 13. Обтягивающий груз 5 опускается на фланце
упорном 9, натягивает сосковую резину 33 и повисает на ней, обтягивая конструкцию и
материал сосковой резины. Нормально разомкнутый концевой выключатель 16, продолжая движение вниз вместе с фланцем упорным 9, замыкает контактами цепь реле времени
15, которое подает питание на катушки соленоидных вентилей 12 и 14. Вакуумный цилиндр 8 движет вверх опорный фланец 9 до контакта с нижней плоскостью груза обтяги5
BY 15140 C1 2011.12.30
вающего 5. Реле времени настраивается таким образом, чтобы от времени замыкания концевого выключателя 16 до времени его размыкания, происходящего при контакте с грузом
обтягивающим 5, прошло 6 с. Таким образом обтягивают всю сосковую резину, поступившую в партии. После этого производят комплектование сосковой резины в группы по
показателям идентичности монтажной длины, замеренной после индикации сигнальным
устройством отсутствия контакта с внутренней боковой стенкой сосковой резины. При
этом сосковую резину 33 головкой 34 монтируют на гильзу 18 с натяжением до совмещения нижней монтажной канавки 35 с нижней плоскостью шайбы уплотняющей 24, расположенной на расстоянии 173 мм от верхней плоскости головки 34, и фиксацией в этом
положении чекой-указателем 25. Отверстие головки 34 сосковой резины 33 закрывают заглушкой 38 с контактными пластинками 37 и сигнальным устройством 39. В межстенное
пространство 27 через штуцер 29, вакуумную трубку 28 из ресивера 10 пульсатором 26
подают переменный вакуум, аналогичный эксплуатационному. Внутреннюю полость сосковой резины 33 вакуумируют через молочную трубку 36 из ресивера 10 (на фигуре не
показано). Сосковая резина начинает совершать пульсации. Плоскость сплющивания сосковой резины в такте сжатия определена при этом деформаторами 32. В такте сжатия
стенки сосковой резины 33 давлением на контакты пластинок 37 замыкают цепь сигнального устройства 39, загорается лампочка и звучит сигнал. Натяжение сосковой резины 33 увеличивают вращением маховика 21 и муфты резьбовой 20, смещая при этом
ползун 22 вниз до тех пор пока смыкание контактов пластинок 37 и, соответственно,
сигналы прекратятся. В этом положении на шкале линейки 40 с использованием чекиуказателя 25 определяют монтажную длину для данного экземпляра сосковой резины, на
цилиндрическую поверхность головки 34 наносят маркировочную метку и помещают снятую с устройства сосковую резину в тару с соответствующей маркировкой. Далее из тары
с обтянутой резиной берут следующий экземпляр и цикл повторяется.
При поступлении на ферму сосковую резину монтируют на гильзы типовых доильных
аппаратов по требуемому монтажному размеру на нижнюю монтажную канавку с использованием специальных шайб-удлинителей для групп с монтажной длиной более 183 мм.
На фиг. 2 показан общий вид доильного стакана, поясняющий возможность монтажа сосковой резины с монтажной длиной, превышающей 183 мм. Здесь между молочной трубкой 42 и гильзой 44 ставят шайбы 43, поставляющиеся на ферму комплектно с группой
сосковой резины.
Источники информации:
1. ГОСТ 28545-90 (ИСО 5707-83) Установки доильные. - M.: Издательство стандартов,
1990. - 22 с.
2. Правила машинного доения коров. - M.: ВО "Агропромиздат", 1989. - 23с.
3. Дашков В.H., Китиков В.О., Сорокин Э.П. Диагностирование, техническое обслуживание, условия эффективной эксплуатации доильных установок. - Минск: Минсельхозпрод РБ, 2007. - 60-65 с.
4. Проверка герметичности и измерение давления образования складок с помощью
ручного вакуумного насоса. Инструкция 7037-9009-026. Westfalia-Surge, GmbH, Germany,
2000. - 12 с.
5. Патент RU 2228610 С2, A 01J 3/00, 2004.
6. Русан В.П., Сорокин Э.П. Электромеханизация малых ферм. - Минск: Ураджай,
1992. - С. 206-207.
7. Карташов Л.П. Словарь-справочник оператора машинного доения. - M.: Россельхозиздат, 1980. - С. 122-124.
8. А. с. СССР 993887, A 01J 7/00, 1983.
6
BY 15140 C1 2011.12.30
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
184 Кб
Теги
by15140, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа