Доїльні апарати (виконавчі елементи доїльної машини) призначено для виведення молока з вимені через дійки за допомогою вакууму (рис.3.9).

Незалежно від типу, марки та конструктивних особливостей, основні елементи доїльних апаратів мають чітко визначені функції:

-     доїльні стакани – видоюють молоко;

-     колектор – розподіляє вакуум у міжстінкові камери доїльних стаканів, збирає від них молоко і спрямовує його в молочних шланг. Крім того, у випадку тритактного доїння забезпечує періодичну подачу атмосферного повітря в піддійковій камері доїльних стаканів і цим самим створює такт відпочинку;

-     пульсатор – перетворює постійний вакуум у пульсуючий, тобто такий, що чергується з атмосферним тиском;

-     молочні та повітряні шланги і трубки (комплект) – сполучають перелічені вузли в єдину систему (доїльний апарат) і одночасно є магістралями для проходження повітря і молока.

а – “Волга”: 1 – доїльне відро, 2 – кришка відра, 3 – пульсатор, 4 – затиск включення апарата, 5 – доїльні стакани, 6 – колектор, 7 – молочний шланг, 8 – повітряний шланг, 9 – молочні трубки, 10 – повітряні трубки,     б – уніфікований АДУ-1: 1 – доїльні стакани, 2 – гумова (повітряна) трубка, 3 – колектор, 4 – пульсатор; в – ДА-2М (обладнаний для доїння в відра в системі молокопроводу): 1 – ручка для підключення до магістральної лінії розрідження, 2 – пульсатор, 3 – шланг системи розрідження, 4 – повітряний шланг, 5 – доїльний стакан,  6 – колектор, 7 – молочний шланг, 8 – кришка відра, 9 – доїльне відро.

 

Рисунок 3.9 – Доїльні апарати

 

Пульсатори бувають: пневмомембранні, пневмогравітаційні і електромагнітні. Збудження коливань у пневмомембранних пульсаторах і пневмогравітаційних здійснюється за рахунок потенціальної енергії розрідженого повітря, тому інші види енергії не потрібно підводити до пульсатора. Це є їх основною перевагою. Недоліком таких пульсаторів є нестабільність частоти пульсацій. Електромагнітні пульсатори забезпечують стабільну частоту пульсацій, але потребують електричного живлення, це ускладнює конструкцію та підвищує небезпечність обладнання.

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.

Виконавчим елементом доїльної машини є доїльний апарат, який через доїльні стакани взаємодіє з твариною і здійснює видоювання молока. Але для його нормальної роботи необхідно забезпечити вакууметричний тиск повітря з відповідними параметрами, можливість їх регулювання, контроль і підтримання незмінними за часом. Тому до складу доїльної машини входять(рис. 3.10): доїльний апарат, енергетична установка (електродвигун), вакуумні насос, балон, провід, регулятор, крани; вакуумметр, діелектрична вставка.

 

Рис. 3.10. Структурна схема доїльної машини: 1 – двигун, 2 – вакуум-насос, 3 – діелектрична вставка, 4 – вакуум-регулятор, 5 – вакуумметр, 6 – вакуум-балон, 7 – доїльний апарат, 8 – вакуум-провід.

 

Електродвигун 1 приводить в рух вакуумний насос 2, який створює необхідний для роботи доїльного апарата вакуум. Вакуумні насоси поділяються на поршневі, ротаційні, шестеренні, воднокільцеві, діафрагмові, ежекторні. Вакуумний насос, який об¢єднано із енергетичною установкою (електродвигуном чи двигуном внутрішнього згорання), називають вакуумною станцією або установкою.

Основними недоліками ротаційних насосів є підвищення нагрівання під час роботи за рахунок тертя лопаток по статору і торцевих кришках насоса та незначний ресурс внаслідок спрацювання тертям деталей.

У розрив вакуум-проводу між вакуум-насосом 2 і балоном 6 вмонтовується діелектрична вставка 3, яка запобігає ураженню електричним струмом тварин і обслуговуючого персоналу у випадку пошкодження ізоляції в електродвигуні чи електричній мережі.

Для забезпечення у вакуумній системі вакууметричного тиску певної величини, незалежно від зміни витрати повітря у процесі доїння, зміни технічного стану вакуум-насосу, вакуум-проводу і арматури, використовують вакуумні регулятори 4. За типом пристроїв, що задають величину вакууму, вони поділяються на гравітаційні і пружинні (рис. 3.11).

Рис. 3.11. Схеми гравітаційного (а) і пружинного (б) регуляторів вакууму:

1 – корпус, 2 – клапан, 3 – тягар, 4 – пружина.

 

Гравітаційні мають стабільніші за часом характеристики і тому більш поширені. У них для зменшення ударних зусиль між сідлом і клапаном вантаж занурюють у в’язку рідину(масло). Для покращання динамічних якостей вакуумних регуляторів клапанні механізми замінюють дроселями. Переміщення клапана чи дроселя здійснюється під дією сили, що виникає за рахунок різниці тисків (атмосферного і вакууметричного) над і під клапаном. Це змінює прохідний переріз регулятора (дроселя) і цим впливає на кількість повітря, що впускається ззовні у магістраль. Кількість повітря, що надходить у магістраль, у свою чергу визначає величину  в ній вакууметричного тиску.

Для контролю вакууму призначено вакуумметри 5, які встановлюють  у машинному відділенні так, щоб їх видно було з робочого місця оператора.

За рахунок того, що більшість типів вакуумних насосів відкачують із вакуумної системи повітря порціями, вакууметричний тиск, який установлюється в системі, має постійну і змінну складові (пульсації). Для згладжування пульсацій вакууму у систему включають додаткову місткість – вакуумний балон 6 з відкидним шарнірно закріпленим дном. Він виконує також функцію відстійника, де збираються волога і бруд, що потрапляють у вакуум-провід з повітрям або випадково молоко внаслідок переповнення доїльного відра. У випадку відсутності такого відстійника вони потрапили б до вакуум-насосу і призвели  до його поломки внаслідок обмеженого об’ємного стискання. Через вакуумний балон видаляється також мийний розчин у разі промивання вакуум-проводу. Доїльні апарати під¢єднують до вакуум-проводу за допомогою вакуумних кранів.