УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВАКУУМНОГО РЕЖИМА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВАКУУМНОГО РЕЖИМА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК


RU (11) 2075929 (13) C1

(51) 6 A01J7/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95107081/15 
(22) Дата подачи заявки: 1995.05.03 
(45) Опубликовано: 1997.03.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1500219, кл. A 01 J 7/00, 1989. 
(71) Заявитель(и): Иркутский сельскохозяйственный институт 
(72) Автор(ы): Кузьмин А.Е.; Токарчук И.М. 
(73) Патентообладатель(и): Иркутский сельскохозяйственный институт 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВАКУУМНОГО РЕЖИМА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК 

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства. Сущность изобретения: устройство для стабилизации вакуумного режима и эффективности функционирования вакуумных насосов доильных установок включает электродвигатель и вакуумный насос, между которыми установлен вариатор частоты вращения ротора насоса, работающий в зависимости от суммарного расхода воздуха, поступающего в систему пневмомолокопровода через пульсаторы, коллекторы, прососы воздуха в сочленениях труб, кранов и т.д. В результате согласованной работы вакуумного насоса и коммуникаций с доильными аппаратами, техническое решение обеспечит снижение потребляемой насосом электрической энергии в процессе эксплуатации, повышение его моторесурса и стабильности режима. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, в частности к работе доильных установок.

Для работы доильных установок отечественной промышленностью выпускаются вакуумные установки УВУ-60/45 [1] Их работа осуществляется с подачей воздуха 60 или 45 м3/ч при разрежении 53 кПа за счет изменения частоты вращения ротора насоса с 22 на 23,7 с-1 путем замены шкива на валу электродвигателя.

Такое техническое решение не обеспечивает регулируемую подачу насоса в зависимости от фактического расхода воздуха в коммуникациях доильной установки при работе доильных аппаратов, т.к. число одновременной работы доильных аппаратов не остается постоянным, а зависит от физиологического состояния стада, соблюдения требований технологии машинного доения.

Наиболее близким, выбранным в качестве прототипа, является техническое решение, включающее вакуумный насос, электродвигатель, вариатор оборотов с механическим приводом от пневмокамеры. Уменьшение разрежения в коммуникациях доильной установки и пневмокамере через систему рычагов передается на вариатор, увеличивая частоту вращения и наоборот, обеспечивая постоянный вакуумный режим в вакуумном баллоне (2).

Недостатком известного технического решения является переменная величина разрежения в подсосковой камере доильного стакана, т.к. не учитываются потери разрежения на перемещение молока и воздуха в системе коммуникаций. Для пояснения причин, вызывающих указанный недостаток на фиг. 1, приведен график наложения главной характеристики вакуумного насоса УВУ-60 -Рраз.=f(Q) (линия 1) при частоте вращения 23,7 с-1 (согласно технической характеристики [1]) с характеристикой молокопровода и вакуумпровода (пневмомолокопровода) доильной установки АДМ-8 на 100 коров Рт=f(Q) (кривая П) (3).

Кроме того, на фиг. 1 представлены: Рраб рабочее разрежение в подсосковой камере доильного стакана; P падение разрежения на участке "коллектор молокопровод); С рабочая точка вакуумного насоса; цифры: 1 10 число одновременно работающих аппаратов АДУ-1, принимаемые для нахождения характеристики Рт=f(Q); Ш главная характеристика вакуумного насоса УВУ-60 Рраз=f(Q) при частоте вращения ротора, необходимой для работы шести аппаратов; IV то же, для работы одного аппарата.

Характеристики Ш, IV дополнительно внесены на известный график (3). Аналогично можно построить характеристики Рраз=f(Q) для другого числа одновременно работающих аппаратов.

Таким образом, каждой частоте вращения ротора насоса соответствует индивидуальная характеристика Рраз= f(Q). Потери разрежения hw характеризуют потери энергии на транспортировку молока по молокопроводу и перемещение воздуха по вакуумпроводу и молокопроводу. Эти потери переходят в тепло и теряются безвозвратно. Чем выше расход воздуха и количество транспортируемого молока, тем выше потери hw. Из характеристики Ш, IV следует, что одновременной работе шести доильных аппаратов необходима величина Pраз=59,4 кПа и Q=27,5 м3/ч.

Работе одного аппарата должно соответствовать разрежение 49,4 кПа с расходом воздуха 8 м3/ч. Если принять по условиям известной конструкции [2] постоянную величину разрежения, необходимую для работы шести аппаратов и равную 59,5 кПа, то доение при меньшем числе аппаратов будет сопровождаться повышением разрежения в подсосковой камере доильных стаканов. Т.к. Рраб=сonst и равно 50,0 кПа, то при работе одного аппарата указанное превышение Рраб cоставляет около 10 кПа. Поэтому регулирование скорости вращения ротора вакуумного насоса в зависимости от постоянной величины pазрежение [2] будет сопровождаться изменением Рраб, нарушением технологии машинного доения.

Цель изобретения повышение стабильности вакуумного режима и эффективности функционирования вакуумных насосов при работе доильных установок.

На фиг. 1 приведен график работы устройства; на фиг. 2 общий вид устройства.

Устройство включает вакуумный насос 1, электродвигатель 2, вариатор 3, вакуумпровод 4, вакуумметр 5, крыльчатка с валом 6, генератор напряжения 7, корпус 8 усилитель напряжения 9, электромагнит 10, блок сигнализации 11, вакуумный регулятор 12, вакуумный баллон 13, магнитный пускатель 14, трубка 15.

Техническое решение реализуется следующим образом.

После запуска электродвигателя 2 магнитным пускателем 14 в работу, вращающий момент вариатором 3 передается к вакуумному насосу 1. Т.к. из системы трубопроводов доильной установки откачивается большое количество воздуха, то скорость его движения в корпусе В и скорость вращения крыльчатки с валом 6 и генератора напряжения 7 максимальные. Ток от генератора 7 через усилитель 9 и электромагнит 10 обеспечивает максимально возможную частоту вращения ротора насоса 1. Номинальное разрежение регулируется вакуумным регулятором 12 и контролируется вакумметром 5. По мере завершения откачки воздуха из системы, скорость вращения генератора напряжения 7 и ток в усилителе напряжения 9 уменьшается, изменяется положение стержня электромагнита 10 с переходом насоса 1 через вариатор 3 к минимальным технически возможным оборотам вала ротора. При этом номинальное разрежение из вакуумного баллона 13 по трубке 15 и минимальный ток из усилителя напряжения 9 передаются в блок 11 сигнализации, содержащий реле времени и давления, обеспечивая звуковую (световую) сигнализацию готовности системы к работе. Если через некоторое время, устанавливаемое специалистами напряжение в усилителе 9 не повысится (доярки к работе не приступили) блок 11 через магнитный пускатель 14 отключит электродвигатель 2 от сети. При необходимости потребуется повторный запуск системы в работу.

Если же доярки своевременно приступили к работе, то воздух от доильных аппаратов (пропорционально их числу) поступает в вакуумпровод 4 приводя во вращение крыльчатку с валом 6, генератор 7. Ток из усилителя напряжения 9 передается в электромагнит 10, увеличивая скорость вращения ротора насоса 1. Максимальный (предельно допустимый при эксплуатации) расход воздуха в системе коммуникации доильной установки обеспечивает наибольшее напряжение в усилителе 9 и максимальные обороты ротора насоса. Дальнейшее, не предусмотренное технологией машинного доения, увеличение расхода воздуха, а соответственно напряжения в усилителе 9 и блоке 11 сигнализации, обеспечит подачу звукового сигнала (светового) с последующим отключением пускателя 14 электродвигателя 2 от источника электроэнергии. Если после подачи сигнала источник повышенного расхода воздуха будет устранен (были открыты молочные или доильные краны), то отключение электродвигателя от сети не последует.

Для осуществления промывки вакуумпровода 4 корпус 8 изготовлен съемным за счет фланцевых соединений с установкой отрезка трубы (на фиг. 2 не обозначен) между вакуумпроводом 4 и регулятором 12.

Таким образом, любое изменение расхода воздуха в системе (уменьшение, увеличение) адекватно сказывается на работу насоса. Наличие обратной связи между расходом воздуха и подачей вакуумного насоса обеспечивает также поддержание необходимого разрежения согласно характеристики пневмомолокопровода П (фиг. 1). Одновременно значительно сокращается расход воздуха через вакуумный регулятор, с исключением упругих деформаций от изменения остаточного давления в коммуникациях, являющихся одним из источников дестабилизации вакуумного режима.

В результате согласованной работы вакуумного насоса и коммуникации с доильными аппаратами, техническое решение обеспечит снижение потребляемой насосом электрической энергии, повышение его моторесурса и стабильности вакуумного режима. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Устройство для стабилизации вакуумного режима и эффективности функционирования вакуумных насосов доильных установок, включающее вакуумный насос, электродвигатель, вариатор оборотов насоса, пневмокамеру, вакуумный баллон, регулятор разрежения, вакуумметр, коммуникации с гасителями колебаний, доильные аппараты, отличающееся тем, что между системой коммуникации и вакуумным насосом установлены корпус, включающий крыльчатку с валом и генератор напряжения, усилитель напряжения, электромагнит управления и вариатор вакуумного насоса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено блоком сигнализации, включающим реле времени и давления.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru