2.2.2 Загальна будова доїльної машини
Виконавчим елементом доїльної машини є доїльний апарат, який доїльними стаканами взаємодіє з твариною і здійснює видоювання молока. Однак для його нормальної роботи потрібно забезпечити вакуумметричний тиск повітря з відповідними параметрами, можливість їх регулювання, контролю і стабілізації. До складу доїльної машини (рис. 1) крім доїльних апаратів входять вакуумні насос, балон, трубопровід, регулятор і крани, вакуумметр.
Вакуумний насос створює потрібний для роботи доїльних апаратів вакуум (вакуумметричний тиск). Його оснащують (на викидній трубі) фільтром-глушником, який зменшує шум і уловлює відпрацьовану оливу, що видаляється з повітрям із корпуса насоса.
1 – фільтр-глушник; 2 – вакуумний насос; 3 – регулятор вакууму; 4 – вакуумметр; 5 – вакуумний балон; 6 – кран; 7 – доїльний апарат
Рисунок 1 – Структурна схема доїльної машини
Більшість типів вакуумних насосів відкачують із вакуумної системи повітря порціями, тому для згладжування пульсацій вакууму до системи під’єднують додатковий резервуар – вакуумний балон (із відкидним шарнірно закріпленим дном). Він виконує також функцію відстійника, де збираються волога і бруд (в окремих випадках і молоко, в разі переповнення доїльного відра), що потрапляють у вакуумпровід з повітрям. За відсутності такого відстійника вони потрапили б до вакуумного насоса і призвели б до передчасного виходу з ладу в результаті інтенсивного спрацювання і навіть до його поломки внаслідок обмеженого об’ємного стискання рідини. Через вакуумний балон видаляється також мийний розчин після промивання вакуум-проводу.
У розрив вакуумпроводу між вакуумним насосом і балоном вмонтовують діелектричну вставку, яка запобігає ураженню електричним струмом тварин і обслуговуючого персоналу в разі пошкодження ізоляції в електродвигуні чи електричній мережі.
Для підтримання у вакуумній системі потрібного вакуумметричного тиску незалежно від зміни витрати повітря у процесі доїння, зміни технічного стану вакуумного насоса, вакуумного проводу й арматури, використовують вакуумні регулятори. Контроль вакуумметричного тиску здійснюють за допомогою вакуумметра, який встановлюють у машинному відділенні так, щоб його було добре видно з робочого місця оператора. Доїльні апарати під’єднують до вакуум-проводу за допомогою кранів.
Основним елементом доїльної машини, що безпосередньо здійснює видоювання молока, є доїльний апарат. Для вилучення молока з цистерн вимені і дійок необхідно створити різницю тисків, достатню для відкривання сфінктера і подолання гідравлічних втрат напору. Залежно від способу створення цієї різниці тисків доїльні апарати поділяються на витискні і висмоктуючі.
Робочими органами доїльного апарата, що здійснюють процес доїння і безпосередньо взаємодіють з твариною, є доїльні стакани. Розрізняють два типи доїльних стаканів – однокамерні і двокамерні (рис.2). Нині, в основному, використовуються двокамерні доїльні стакани. Є також доїльні апарати, які на всі дійки діють одночасно і такі, що взаємодіють з дійками за схемою: коли в лівих дійках здійснюється такт смоктання, у правих відбувається стискання. Такі апарати називають з попарною роботою доїльних стаканів.
І, II – однокамерного відповідно з незмінними і змінними розмірами присоска;
III – двокамерного; а – такт смоктання; б – такт відпочинку; в – такт стиску;
1 – гільза; 2 – гумовий присосок; 3 – дійкова гума; 4 – міжстінковий простір;
5 – піддійковий простір
Рисунок 2 – Схеми роботи доїльних стаканів
У камерах доїльного стакана може встановлюватись атмосферний чи надлишковий тиск або вакуум (вакуумметричний тиск). У доїльних апаратах вакуумного типу забезпечуються комбінації, що відповідають тактам смоктання, стиску і відпочинку.
Під час такту смоктання (доїння) створюється вакуум у міжстінковій і піддійковій камерах доїльних стаканів. Внаслідок рівності тисків з обох боків дійкової гуми остання не діє на дійку, а за рахунок різниці тисків з обох боків сфінктера (вакуум під ним і тиск, близький до атмосферного, всередині дійки) він відкривається і молоко витікає з дійки у піддійкову камеру доїльного стакана.
Під час такту стиску (масажу) у міжстінковій камері встановлюється атмосферний тиск, а у піддійковій залишається вакуум. На дійкову гуму діє сила з боку міжстінкової камери, обумовлена різницею тисків, яка сплющує дійкову гуму і стискає дійку. Дія вакууму на дійку з боку піддійкової камери припиняється внаслідок повного сплющення дійкової гуми і відокремлення дійки від піддійкової камери. Під час такту стиску масажується дійка, поновлюється кровообіг, подразнюються рецепторні зони дійки, що стимулює рефлекс молоковіддачі.
Під час такту відпочинку в обох камерах доїльного стакана установлюється тиск, близький до атмосферного. Відсутня дія сил як на дійку, так і на дійкову гуму. Дійка відпочиває від вакууму, кровообіг в ній нормалізується.
Структура і призначення елементів
Доїльний апарат, як виконавчий механізм доїльної машини, має підвісну частину (рис. 3), до складу якої входять колектор та комплекти доїльних стаканів, молочних і вакуумних трубок, молочний і повітряний шланги, з’єднані кільцями, а також ручка, на якій встановлено пульсатор.(При доїнні корів в молокопровід. При доїнні в доїльні відра пульсатор встановлюється на кришці відра.)
1 – доїльне відро (бідон); 2 – колектор; 3 – доїльні стакани; 4 – молочний шланг;
5 – повітряний шланг змінного вакууму; 6 – пульсатор; 7, 9 – повітряні шланги постійного вакууму; 8 – трійник; 10 - кришка бідона
Рисунок 3 – Загальна будова доїльного апарата для доїння в переносні відра
Незалежно від типу, марки та конструктивних особливостей, основні елементи доїльних апаратів мають чітко визначені функції:
доїльні стакани – видоюють молоко;
колектор – розподіляє вакуум у міжстінкові та піддійкові камери доїльних стаканів, збирає від них молоко і спрямовує його в молочний шланг; крім того, за тритактного доїння забезпечує періодичну подачу атмосферного повітря в піддійкові камери доїльних стаканів і цим самим створює такт відпочинку;
пульсатор – перетворює постійний вакуум на пульсуючий, тобто такий, що чергується з атмосферним тиском;
молочні та повітряні шланги і трубки (комплект) сполучають перелічені вище вузли в єдину систему (доїльний апарат) і водночас є магістралями для проходження повітря й молока.
Пульсатори бувають: пневмомембранні, пневмогравітаційні та електромагнітні.
Колектори бувають дво-, три- і чотирикамерні. Перші два варіанти забезпечують двотактне доїння відповідно з одночасною та попарною роботою доїльних стаканів; чотирикамерний використовується в тритактних та низьковакуумних доїльних апаратах, а також з однокамерними доїльними стаканами.