Для регистрации и выдачи информации о работе систем применяют манометры, вакуумметры, мановакуумметры, счетчики и сигнализирующие устройства, выполненные в виде пневмоламп и индикаторов. На базе индикаторов системы ЦИКЛ и механических счетчиков СХ-106П разработаны вакуумные индикаторы и счетчики с вакуумным приводом. Они могут изготавливаться как отдельными устройствами, так и в виде блоков на общей плате (рисунок 9.6). Для формирования управляющих импульсов могут применяться пневматические кнопки управления (рисунок 9.7).
9.2 Вакуумные пневмоприводы
Основными требованиями к машинам, взаимодействующим непосредственно с животными, являются безопасность, надежность, плавность и мягкость хода рабочих органов. Этим требованиям вполне удовлетворяют пневматические исполнительные органы с пневмоприводами различных принципов действия и конструкций. В доении используются такие вакуумныепневмоприводы как пневмоцилиндры УД.31.00, УДБ.10.110, УДБ.10.120; пневмокамеры АДМ.06.000, УДБ.11.000 (силовая); пневмозажимы и пневмоклапаны различных конструкций и др. Расчет пневмоцилиндров производится по известным формулам.
Усилие, развиваемое пневмокамерой
N = π ∆ P ( D 2 + Dd + d 2 ) ,
12
где D – диаметр защемления мембраны;
d – диаметр жесткого центра пневмокамеры.
Гофровые пневмоприводы представляют собой тонкостенные трубы, боковая поверхность которых имеет глубокие параллельные волны (гофры). Под действием внешнего и внутреннего перепадов давлений длина гофрированной трубы способна увеличиваться или уменьшаться в зависимости от направления приложенной силы. В зависимости от назначения гофрированные трубы изготавливаются глухими или со свободными концами из различных материалов: бронзы различных марок, углеродистой или нержавеющей стали, полутомпака, алюминиевых сплавов, пластмасс, резины и др.
Максимальное усилие, развиваемое гофрированной трубой, определяется по формуле
F = ∆ Pf эф ,
где ∆ P – перепад давлений, действующих на стенки гофра снаружи и изнутри;
f эф – эффективная площадь гофра,
2
D + d
f эф = π ,
4
где D и d – соответственно большой и малый внутренние диаметры гофра. Перемещение конца гофрированной трубы в зависимости от перепада давлений и его параметров
∆ P π ( D + d ) 2
l =
,
16 c
где c – жесткость гофра, с = F / l .
Часто для повышения жесткости внутри гофрированной трубы помещается пружина. В этом случае статическая характеристика гофрированной трубы становится иной, так как к жесткости гофрированной трубы добавляется жесткость пружины (рисунок 9.8).
Наружный диаметр армирующего кольца по отношению к малому внутреннему диаметру гофра должен быть Dk ≤ 1,57d . Так как наружный диаметр армирующего кольца всегда равен большому внутреннему диаметру армируемого гофра, то у резиновой гофрированной трубы, изготовленной с рекомендуемыми соотношениями диаметров, развиваемое усилие может быть определено по одной из упрощенных формул:
по большому наружному диаметру гофра
F = ,0528( Dн − 2 τ )2 ∆ P
или по малому внутреннему диаметру
2
F = ,1296 d ∆ P ,
где τ – толщина стенки гофрированной трубы.
Гофрированные пнемоприводы эффективны для применения в качестве манипуляторов доения благодаря простоте конструкции и высокой надежности работы и безопасности для персонала и животных.
9.3 Вакуум-проводы и линии связи
Для подачи вакуума от вакуумной силовой установки к доильным аппаратам и к вакуумным исполнительным органам применяют стальные, стеклянные и пластмассовые вакуум-проводы, резиновые и пластмассовые трубки и шланги. Причем для связи передвижных рабочих органов (доильные аппараты, манипуляторы и др.) обычно используют гибкие толстостенные вакуумные и молочные шланги. Для работы отдельных доильных аппаратов их шланговое подключение является традиционным. Однако при автоматизации доения коров в стойлах с созданием стойловых передвижных агрегатов расход вакуума для их питания становится соизмеримым с мощностью вакуумной силовой установки, а диаметр подводящего вакуумного шланга – с диаметром магистрального вакуум-провода. При этом длина и масса шлангов возрастают настолько, что практическое использование стойловых передвижных доильных агрегатов (например, ПДУ-1, «Сибирь», «Маяк», «Импульс» и др.) оказывается невозможным.
