Вакуумний насос для доїння корів. Доїльні апарати та установки

Вакуумний насос призначений для створення вакууму (розрядження) у системі за рахунок відкачування з неї повітря. Вакуумний насос є рушійною силою будь-якого доїльного обладнання.

Класифікація насосів

Класифікуються вакуумні насоси таким чином:

1. За конструкцією:

2. За величиною створюваного розрядження:

насоси низького вакууму;
насоси середнього вакууму;
насоси високого вакууму

3. За призначенням:

«сухі» (для відсмоктування газів);
«мокрі» (для відсмоктування газу разом із рідиною).

Пластинчасто-роторні (масляні) насоси працюють з використанням олії, а для роботи водокільцевих насосів застосовується вода.

Основними перевагами водокільцевих насосів є:

відсутність тертьових робочих органів, тому що ущільненням між ротором і статором є шар води.
екологічність
компактність
низький рівень шуму.

Однак водокільцеві насоси мають нижчу продуктивність, складні в експлуатації і працюють тільки при позитивних температурах.

Схема водокільцевого вакуумного насосу

Пластинчасто-роторні насоси відрізняються високою експлуатаційною надійністю та
Висока продуктивність. Масляні насоси можуть працювати за мінусових температур.
Недоліками пластинчасто-роторних насосів можна назвати:

високий рівень шуму
складне сервісне обслуговування
більш висока ціна порівняно з водокільцевими насосами.

Схема пластинчасто-роторного насосу

1 – ротор; 2 – корпус; 3 – прямокутні пластини; 4 та 7 - патрубки; 5 та 6 - робоча порожнина насоса. Стрілками вказано рух повітря (області всмоктування повітря та нагнітання вакууму).

Вакуумні станції

Вакуумні станції встановлюються у доїльних системах для створення вакуумметричного тиску. Вони також застосовуються в інших галузях народного господарства, де потрібне створення стабільного вакууму.
Вакуумні станції складаються з ємності для води та насосного агрегату (вакуумного насоса), встановленого на ємності та електродвигуна. В залежності від необхідної потужності вакуумна станція комплектується однією, двома або великою кількістю вакуумних насосів.

Доїльний апарат - це автоматична установка для швидкого та ефективного видавання корів без пошкодження соска та залози, а також із мінімальним ризиком проникнення патогенних мікроорганізмів. Це не єдине ціле, а збір компонентів, призначених для обробки не одного десятка буренок на годину. Є багато факторів, які можуть вплинути на якість молока та здоров'я вимені у молочної худоби, та обладнання для доїння є одним із них.

Старовинне фото - доїння корови вручну

Ранні спроби доїння корів були використання різних методів. Близько 380 року до нашої ери, єгиптяни, поряд із традиційною ручною дійкою, приєднували соломинку пшениці до соску корів. Доїльне встановлення вперше застосували в 1851 році, хоча спроба була не зовсім успішною.

Для стимуляції подальших винаходів Королівська сільськогосподарська спільнота Англії оголосила винагороду за подання безпечної доїльної машини. Наприкінці XIX століття в Шотландії розробили машину з вакуумним насосом, що рухається за допомогою парового двигуна. Цей агрегат, поряд з використанням подвійної доїльної склянки, призвів до автоматизованого доїння тварин. З початку XX століття принцип машинного доїння укорінився в молочній промисловості.

Принцип роботи доїльного апарату

Традиційна техніка доїння включає доїльні склянки для контакту з сосками корови і зняття продукту, трубки для молока, трубки пульсатора, ємності для кінцевого збору. Склянки складаються з внутрішньої гумової прокладки та зовнішньої оболонки, як правило, виготовленої з металу. У процесі роботи продукт всмоктується з коров'ячого вимені, у результаті створеного вакууму усередині склянки, змушуючи молоко йти через канал соска.

При машинному видаванні, як і під час годування теля, йде активація нервових рецепторів, розташованих на соску. При такій стимуляції відбувається викид гормону окситоцину, що надходить у тканині вимені. Опинившись дома, гормон змушує м'язові волокна скорочуватися, і молочні протоки наповнюються молоком. Максимальне молочне вступ надходить при спокійній і послідовній доїнні корови, а також при правильній підготовці вимені. Для достатньої стимуляції нервового рецептора потрібно від 12 до 15 секунд тактильного контакту. Це забезпечить адекватне вивільнення окситоцину та гарну реакцію на викид молока.

Технологія машинного доїння

Доїльний агрегат є незамінним помічником на молочній фермі. Сучасні машини гарантують виробництво доїння корів за всіма правилами, допомагають зберігати свіжість молока, запобігаючи зіткненню продукту з повітрям чи руками. Впоратися з установкою не складає особливих труднощів, але вимагає певних навичок. Для отримання бажаних результатів важливо дотримуватися всіх інструкцій та належним чином підготувати корову до важливого процесу.

Швидкість молочного потоку багато в чому залежить від отвору млечного каналу та від механічних властивостей пристрою. Після прикріплення склянок до сосків швидкість потоку досягає межі протягом однієї хвилини і знижується в кінці доїння. Молоко, що залишилося, слід видоїти вручну, щоб уникнути небажаних наслідків у вигляді маститу. На швидкість перебігу молока впливає рівень вакууму та частота пульсації. Швидкість збільшується при використанні ширшого коефіцієнта пульсації. Найчастіше доїльні апарати працюють із оптимальною частотою 55-65 циклів на хвилину. Такий принцип не завдає негативного впливу на вим'я тварини.

Техніка ручного доїння

Хоча способи ручного доїння вдосконалювалися протягом століть, вони й досі працюють. Методи доїння впливають на якість та кількість молока. Найпоширеніший - кулачний спосіб доїння. Корів доять одночасно і двічі на день. Частіше доять бурілку (5-6 разів на добу).

Телочка повинна відчувати добрий до неї прихильність, тому з твариною поводяться акуратно і з ніжністю. При дотриманні режиму доїння та лагідному ставленні до телички корова готуватиметься до церемонії заздалегідь, а вим'я наповнюватиметься молоком, що значно покращить процес подачі молочного продукту.

Руки та вим'я телиці ретельно миються, щоб уникнути інфекцій або маститу. Протирають нижню та бічну частину вимені мокрим рушником, змоченим у теплій воді, потім витирають насухо і роблять легкий масаж. Спочатку обома руками відбувається масаж всього вимені, потім окремо кожну половинку. Ці заходи не слід затягувати, щоб не прогаяти момент молочного припливу. Будь-яка волога на вимені може призвести до тріщин на шкірі. Декілька перших молочних струменів здають в окремий посуд і прикривають серветкою. Доїння починають, коли соски корови набрякли і стали пружними. Руки та вим'я чисті, стерильне емальоване відро підготовлене – можна починати доїння.

Молоко здається повністю, що сприяє гарному удою та оберігає корову від інфекцій. Саме залишок молока, застоюючись, веде до виникнення маститу.

Типи доїльних апаратів

З появою доїльних апаратів значно покращилася робота фермерів та простих власників корів. Пристрій дозволяє економити час і сили, так необхідні для господарювання. Існує кілька видів доїльних апаратів, тип яких залежить від масштабності застосування.

Переносні доїльні апарати

Переносні доїльні апарати ідеально підходять для невеликої кількості худоби (до 20 голів). Портативна машина забезпечує ефективний та зручний спосіб доїння тварин. Безмасляний вакуумний насос з електроприводом створює вакуум, необхідний автоматизованого доїння. Кожен апарат поставляється з вакуумним регулятором та манометром, для забезпечення та підтримування належного рівня тиску під час процесу доїння. Пульсація у кластері створюється за допомогою пневматичного пульсатора, встановленого в апараті. Він задовольняє всім вимогам надійності, міцності та точності. Швидкість пульсації встановлюється за допомогою регулювального ключа. Коефіцієнт вибирає сам користувач.

Молоко збирається у міцному відрі з нержавіючої сталі для подальшого транспортування. Доступні варіанти як із одним, так і двома відрами. У повний комплект доїльного апарату входять необхідні кріплення для легкого монтажу та насосно-компресорні трубки. Всі деталі надійно закріплені на легкому, але в той же час стійкому візку, який легко транспортується і вимагає мінімального технічного обслуговування.

Переносний доїльний апарат, закріплений на візку, з двома ємностями для молока

Доїльна система

Доїльна система встановлюється на фермах, де тварини знаходяться у своїх кабінках, та розраховано на 20-100 голів. Доїння здійснюється за допомогою переносного апарату, що забезпечує пульсацію та вакуум. Блок підключається до доїльної станції. Зазвичай одна станція встановлюється на кожні дві голови. Продукт надходить у приймальну судину з контролем рівня рідини і далі перекачується в бак для охолодження. Система легко масштабується.

Автоматичні доїльні системи встановлюють на великих фермах та призначені для понад 100 голів.

Як правильно підібрати якісний доїльний апарат

Доїльні машини характеризуються за їх технічними даними, мобільністю та типом. Легкі та невеликі розміри пристрою можуть обслуговувати одну або двох корів - це відмінно підходить для малого домашнього господарства. Для великих ферм застосовуються більш масштабні апарати. Найбільш популярним вважається полегшений апарат завдяки своїй мобільності пересування.

Апарати відрізняються за класом вакуумних насосів.

При виборі апарату варто звернути увагу на спосіб утворення вакууму. В одному випадку вакуум у пристрої утворюється завдяки роботі пульсатора і відцентрового насоса. В іншому – роботу пульсатора виконує поршневий насос, що впливає на тиск. При виборі апарата уважно вивчіть всі переваги та недоліки кожного пристрою. Наприклад, машини з пульсатором складніші і дорогі, але гарантують високі надої. Пристрої з поршневим насосом прості в управлінні з бюджетною вартістю, але якість доїння нижче, ніж у машин з пульсатором.

Зверніть увагу на мобільність техніки. Пристрій може бути пересувним або використовуватись стаціонарно. Пересувна машина підходить для великих ферм. Візок оснащений колесами та опорами, крім усіх необхідних складових. Машина легко переміщається зоною обслуговування, обробляючи велике число голів. Стаціонарний апарат призначений для доїння максимум трьох корів, що знаходяться на близькій відстані.

Купуючи доїльний пристрій, варто звернути увагу на якість соскової гуми. Від цієї частини агрегату залежить здоров'я вимені корівки. Більш якісним вважається використання каучуку у складі гуми. Вкладиші з низькопробної сировини з часом тріскаються, накопичуючи бактерії, і завдаючи таким чином шкоди здоров'ю корови. Доведеться робити заміни соскової гуми мінімум щорічно. Зверніть увагу, щоб ціна відповідала якості, агрегату, зборці деталей, функціональності і простоті користування.

Переваги та недоліки доїльних машин

Вивчаючи переваги доїльних машин, слід виділити деякі переваги техніки.

Власник великої ферми може добре заощадити на зарплаті робітникам, зменшивши штат персоналу. Достатньо залишити певну кількість людей, які будуть займатися контролем доїння та стежити за чистотою у приміщенні.
Доїльна техніка зводить до мінімуму стомлюючу і копітку працю доярок і господарок малих приватних ферм.
З появою пристрою якість доїння збільшується у рази. Видування за допомогою апарата ідеальне для будь-якої корівки, а швидкість набагато більша, порівняно з ручним доїнням.
На опанування навичок роботи з технікою піде зовсім небагато часу. Правила експлуатації не становлять нічого складного. Достатньо лише слідувати інструкції.

Доїльний апарат для корови

До недоліків доїльних пристроїв можна віднести такі моменти:

Види та основні моделі апаратів доїння

Сьогодні вибір техніки для доїння досить широкий і різноманітний. В першу чергу варто позначити, на скільки голів купується пристрій і тип насоса, встановлений в агрегаті. Ось лише кілька найпоширеніших моделей апаратів:

Ціни на доїльні апарати для корів

Доїльний апарат для корови

Обслуговування техніки

Доїльну техніку використовують протягом кількох годин щодня, і їй потрібний регулярний сервісний огляд. Обладнання чистять, перевіряють стан компонентів і кріплень, ліквідують несправності, що проводяться, проводять мастило відповідно до інструкції. Обов'язково перевіряють стан соскової гуми на предмет цілісності, а також трубок та шлангів. Лічильники та колектори розбирають та промивають один раз на день. Також щодня перевіряються вакуумні насоси та натяг ременя. Своєчасний технічний огляд забезпечить безперебійну роботу агрегатів.

В даний час сучасна ферма не представляється без механізованого обладнання. Автоматизація сільського господарства йде в ногу з часом, практично кожне домашнє господарство має у своєму арсеналі доїльний апарат.

Відео — Доїльний апарат Моя Мілка

Ігор Ніколаєв

Час на читання: 3 хвилини

А А

Апарати значно полегшують ручну працю при доїнні великої та дрібної рогатої худоби. Конструкція обладнання проста, використовувати його нескладно. Будь-яких особливих навичок не потрібно. Принцип роботи всіх доїльних установок – вакуумний. При виборі апарату завжди враховують кількість поголів'я, швидкість видавання, технічні характеристики. Якщо фермер має міні-завод з переробки молока, то доїльні установки купують із молочною магістраллю, якою сировина йде до місця переробки.

Креслення доїльного апарату для корів

Доїльна установка для корів складається із стаціонарної та навісної частини. Для доїння у домашніх умовах використовують мобільне обладнання. Для його пересування передбачено опорну раму на колесах. Їх два, з широкими чи вузькими шинами. Для стійкості передбачено ніжки.

Переважно вибирати колеса з широкими шинами, щоб прохідність установки була вищою.

У комплект доїльного апарату входять такі модулі:

двигун електричний: працює від напруги 220 В; у деяких установках передбачено бензиновий двигун: обладнання не залежить від мережі; його використовують для доїння на пасовищах;
насос;
шланги вакуумної магістралі;
вакуумметр;
регулятор вакууму;
ємність для збирання молока з кришкою; на кришці знаходиться зворотний клапан, до неї кріпиться пульсатор та ресивер;
пульсатор;
ресивер;
колектор;
вакуумні та молочні патрубки;
доїльні склянки.

Виробники укомплектовують обладнання додатковими запасними частинами: сосковою гумою, молочними і вакуумними патрубками, засобом для миття обладнання, йоршиками для очищення шлангів, склянок і патрубків. При відповіді на питання, як вибрати звертають увагу на тип насоса, наявність або відсутність певних складових в установці, якість видавання молока.

Вибір типу насоса

Доїльне обладнання працює від електродвигуна. Він потребує напруги 220 В. Потужність від 550 Вт до 750 Вт. Насос використовують вакуумний сухий тип або масляний. Для оператора зручніший вакуумний насос сухого типу. За ним не потрібно догляду, обслуговування зводиться до щорічного профілактичного огляду.

Масляний насос необхідно перевіряти кожні 3 місяці: змащувати деталі, визначати стан прокладки чи шкіряної манжети. Для корів зручніше масляна помпа. Вона працює не так галасливо, як помпа сухого типу. Тварини звикають до нього швидше.

Якщо вибирати між масляним чи сухим обладнанням, то схиляються до вакуумного насоса сухого типу, але з глушником.

У системі створюється вакуумний тиск. Воно вимірюється вакуумметром. Оптимальний тиск 50 кПа. Щоб відрегулювати, зменшити або збільшити тиск, передбачено регулятор. Дані складові повинні бути обов'язково у доїльній установці. При малому тиску дійка буде неефективною. При високому тиску обладнання може стати непридатним.

Насос для доїльного апарату

Наявність пульсатора

Звертають увагу на наявність в установці пульсатора. Процес забору молока відбувається у певному режимі. Для того, щоб він був комфортним для тварини, доїння технологічно наближають до природного годування теля. Він захоплює сосок, висмоктує молоко. Поки теля ковтає молоко, сосок залишається у стані спокою. За хвилину теля робить 64 смоктальних рухів і дає корові відпочити.

Подібний режим доїння створює пульсатор. Він порціями подає вакуум доїльні склянки. Кількість імпульсів регулюється. У деяких моделях пульсатора немає. Його замінює насос. Кількість пульсацій залежить від частоти роботи поршня або інших елементів, що рухаються. Відрегулювати імпульси неможливо.

Для фермера краще обладнання без пульсатора. Воно коштує дешевше. Для корови доїння пройде зручніше з пульсатором.

Вибір доїльних склянок

Навісне обладнання для доїння складається з колектора, молочних та вакуумних патрубків, доїльних склянок. Обладнання зміцнюють на соски вимені корови. Для того, щоб тварині було комфортніше, вибирають апарати зі спеціальними пристроями, які допомагають утримувати його на вимені.

Доїльні склянки складаються з металевого корпусу та соскової гуми. Між ними є порожнина. До неї надходить або виходить вакуум. Пульсатор подає повітря в порожнину, гума стискається, захоплює сосок - це один доїння. Пульсатор забирає повітря, гумова манжета відходить до стінок склянки, поступово відпускаючи сосок. Саме тоді відбувається зціджування молока – це 2 такт доїння. Якщо тиск у вимені, у склянці та молочній трубці однаковий, то сосок корови перебуває у стані спокою – це 3 такт доїння. Для тварини такий режим забору молока більш звичний, але обладнання коштує дорожче.

Стакани виготовляють із нержавіючої сталі або алюмінію. Пристрій з алюмінію легший, але зі сталі міцніший. Соскова манжета виконується з харчової гуми чи силікону. Силікон для корови комфортніший, він м'якший. Обов'язково передбачаються накладки на склянки, щоб метал не поранив вим'я корові. У деяких стаканах передбачені прозорі пластикові вставки. Через них визначають кількість молока, яке дає корова. Якщо молоко в склянки не надходить, то доїння скінчилося.

Виробники пропонують доїльні апарати для корів, нетелів, кіз. Це різні моделі. Розмір склянок у них неоднаковий. Високі склянки призначаються для молочних корів з добре розробленим вименем та довгими сосками. Їх не рекомендують використовувати для телят або для кіз, у яких соски коротші, ніж у корів. У процесі доїння склянки піднімаються. Вони можуть стикатися з вименем і натирати шкіру.

Синхронне чи асинхронне доїння?

Колектор – це пристрій, через який подається вакуум та проходить молоко. У ньому знаходиться клапан. При його натисканні, включається доїльний апарат, вакуум починає надходити в склянки. Їх надягають по черзі на вим'я і починають доїння.

При ручному доїнні молоко зціджується спочатку із задніх двох часток вимені, потім з передніх двох часток. Для корови цей метод доїння звичний. Щоб зберегти методику ручного доїння при апаратному заборі молока використовують асинхронну роботу склянок. При цьому з колектора вакуум надходить спочатку до 2 задніх частин вимені, а потім до передніх. Задні частки більш розвинені у корови, тому процес доїння починають із них.

При синхронному доїнні працюють одночасно всі 4 склянки. Для тварини це неприродно, але швидкість доїння збільшується. При цьому корова може віддавати не все молоко, потрібно додатково додавати руками. Фермер вирішує самостійно, як проводити доїння, вибирає синхронний або асинхронний доїльний апарат для корів, але при цьому необхідно мати на увазі, що для тварини зручніша методика «ручного доїння».

Для однієї чи двох корів?

У доїльному обладнанні може бути один або два доїльні апарати. Процес забору молока у 1 корови становить 6-8 хв. Якщо в господарстві не більше 5 голів, то набувають обладнання з 1 комплектом: 4 склянки, 1 колектор. Доїння закінчиться вже через 30-40 хв.

Для поголів'я до 30 корів набувають доїльних установок з 2 комплектами для доїння. Вони дозволяють забирати молоко одночасно у 2 корів. Доїння закінчиться через півтори години. При цьому молоко збирається в 1 або 2 бідони.

Щоб прискорити процес, набувають стаціонарних установок, які працюють від пульта. Корови заходять у бокси. Вони укріплені доїльні апарати. Оператор одягає склянки на соски вимені, молоко йде магістралі на переробку або холодильник. На великих фермах обладнають доїльні зали. У них передбачений певний порядок заходу та виходу тварин із зали, щоб вони не стикалися, і оператор не переплутав корів із повним та порожнім вименем.

Без вакуумного насоса для доїльного апарату жодна система не працюватиме. Його сміливо можна назвати серцем всього агрегату. Фермери-початківці часто стикаються з проблемою вибору цього обладнання. Пропозицій маса і кожен продавець розхвалює своє. Тому ми вирішили роз'яснити у доступній формі, від чого залежить вибір тієї чи іншої моделі і що може ламатися в такому обладнанні. Також дана інформація буде корисною тим, хто вирішив зібрати апарат своїми руками.

Складові та види пристроїв, що створюють тиск

Вакуумна система, що використовується в доїльному апараті, незалежно від виробника, складається з одних і тих самих вузлів. Сюди входить балон, на основі якого створюється вакуум, власне сам вакуумний насос, апаратура контролю (вакуумметр), пульсатор і регулятор вакууму для доїльного апарату. До речі, останній вузол є одним із найважливіших.

Для нормальної молоковіддачі в доїльних склянках має бути створений оптимальний тиск, і він становить 0,48 бар.

Вакуумний насос повинен створювати змінний вакуум саме з таким показником. Якщо буде більше, значить, у корів будуть травмуватися соски, а при падінні показника нижче за допустиму норму відпадають склянки. Періодичність створює пульсатор, вона коливається не більше 45-65 тактів на хвилину. Пульсатор це невеликий клапан, який досить просто регулюється і рідко ламається.

І тут ми підходимо до найважливішого моменту, що визначає нормальну роботу, а саме види насосів:

вакуумний доїльний агрегат із сухим ротором;
масляні апарати для створення вакууму;
водокільцеві вакуумні апарати.

Відразу попередимо саморобкіних - своїми руками ви можете тільки зібрати готові вузли, зробити самі вузли з нуля, у вас не вийде.

Сухий ротор

Тут ми стикаємося з першим прийомом продавців. Крім створення оптимального тиску, є такий показник, як продуктивність. Для індивідуального доїльного апарату, тобто доїмо одну корову, одним апаратом, він становить 110 л/хв. Якщо ви збираєтеся одним апаратом доїти дві корови одночасно, то продуктивність має бути 220 л/хв. І так наростаючою.

Лопатки у таких агрегатах графітові. Це мастило дійсно має дуже високий коефіцієнт ковзання, що є причиною безшумної роботи. Але при тривалій експлуатації лопатки перегріваються та можуть деформуватися. Простіше кажучи, насос досить швидко клинить. А при зверненні до сервісного центру вас можуть звинуватити у порушенні умов експлуатації та відмовити у гарантійному обслуговуванні.

Робимо висновок - вакуумні прилади з сухим графітовим ротором - штука хороша, але за умови, якщо у вас не більше 2-3 корів у господарстві.

Міфи і правда про масляні системи

Якщо порівнювати принцип роботи масляних та сухих агрегатів, то конструктивно вони мало чим відрізняються. Просто в цих насосах замість графітової встановлено текстолітову лопатку, проварену в маслі.

Плюс там передбачена постійна циркуляція олії. В результаті такої новації воно виступає не тільки за своїм прямим призначенням, тобто мастилом, а ще забезпечує відведення тепла і перешкоджає перегріву.

Найпоширенішими міфами, що стосуються подібних масляних систем, є чутки про нібито складне налаштування та велику витрату мастильного матеріалу. Ми можемо вас запевнити, що регулювання в таких системах не складніше, ніж у сухих. А байки з приводу марнотратного використання швидше за все придумані конкурентами.

Тому для невеликих фермерських господарств, де передбачено індивідуальне доїння корів одним апаратом, краще брати олійну систему. Як показує практика, такий вакуумний насос може працювати без перерви на охолодження до 3-4 годин.

Працює вода

Водокольні насоси встановлюють на доїльні зали з одночасним обслуговуванням більше 6-8 корів. Як можна зрозуміти з назви, робочим тілом у них виступає вода, і підтримка її заданої температури потребує встановлення додаткової апаратури та датчиків стеження.

У водокільцевих насосах регулятори вакууму для доїльних апаратів є складними багатокомпонентними пристроями, і налаштування тут потребує певної підготовки. Ми не рекомендуємо брати таке обладнання для фермерських господарств, де менше 50 голів худоби. А на індивідуальних апаратах такі насоси взагалі не ставляться.

Вибір вакуумного обладнання для доїльних систем ВРХ справа тонка, але при великому бажанні в цьому питанні можна розібратися. Головне вам визначитися з кількістю голів, часом роботи насосів і черговістю доїння.

Розкажіть у коментарях, чи доводилося вам скористатися подібними системами.

Для створення розрідження при роботі доїльної машини використовують повітряні установки, що складаються з вакуумного насоса, вакуумного балона-ресивера, вакуум-регулятора, вакууметра, системи трубопроводів з арматурою та двигуна, які діляться на ротаційні, поршневі та ежекторні. У свою чергу ротаційні вакуумні насоси поділяються на лопатеві, водокільцеві, типу Рутс та інші. Найбільшого поширення на фермах набули ротаційні лопатеві вакуумні установки марки УВУ-60/45 та водокільцеві повітряні насоси ВВН-3, ВВН-6, ВВН-12.

Принцип дії ежекторних (струменевих) насосів наступний. Коли рідина (або газ) протікає по трубі, що має звуження, тиск у звуженні виявляється нижче, ніж у інших частинах труби (якщо при цьому швидкість потоку в звуженні не досягає швидкості звуку). Вперше це було встановлено італійським фізиком Дж. Вентурі (1746-1822), на ім'я якого було названо трубку, засновану на даному явищі. Якщо об'єм, що відкачується, приєднати до труби в місці її звуження, то газ з нього переходитиме в область зниженого тиску і нестиметься струменем рідини. Ежекторні (струминні) установки кріпляться на вихлопній трубі трактора та розрідження створюється за рахунок швидкісного потоку вихлопних газів.

Ротаційна лопатева вакуумна установка типу УВУ включає (рис. 2.2) електродвигун 1, вакуумний балон 3, регулятор вакууму 4, вакууметр 6, вакуумпровід 5, вакуумний насос 2. При частому відключенні електроенергії може комплектуватися резервним двигуном 7 внутрішнього згоряння. Уніфікований насос УВУ-60/45 працює при вакуумі 53 кПа з повітропродуктивністю 60 та 40 м 3 /год. Для отримання необхідної витрати змінюють частоту обертання ротора постановкою шківів різного діаметра на вал електродвигуна.

Рис. 2.2 Загальний вид вакуумної установки УВУ 60/45

Насос вакуумний пластинчасто-роторний призначений для експлуатації в районах з помірним кліматом на відкритому повітрі в діапазоні від мінус 10 до плюс 40 0С та висоті над рівнем моря не більше 1000 м, що випускається у чотирьох виконаннях.

Всередині чавунного циліндричного корпусу 22 (рис. 2.3) з ребристою поверхнею для кращої теплоізоляції обертається ротор 17. Ротор має чотири пази, в яких вільно переміщуються текстолітові лопатки 16. Ротор обертається в шарикопідшипниках 14, щодо осі корпусу. Підшипники з боку внутрішньої порожнини насоса закриті шайбами 15. Для орієнтації кришок щодо корпусу при збиранні насоса встановлені штифти 5. Напрямок обертання ротора вказаний стрілкою на корпусі насоса. Залежно від виконання насос має один або два вихідні кінці ротора.

У середній частині циліндричного корпусу є вихлопні вікна, які з'єднуються з вихлопною трубою рами. На кінець вихлопної труби насаджують глушник, корпус якого заповнений скловатою для затримки мастила.

Технологічний процес роботи вакуумної установки відбувається в такий спосіб. При обертанні ротора 17 (рис. 2.3) лопатки 16, під дією відцентрових сил притискаються до корпусу 22, і утворюють замкнуті простори, обмежені ротором 17, корпусом 22 і торцевими стінками 12 і 21, обсяг яких за один оборот спочатку збільшується, створюючи лопатками на стороні всмоктування, а потім зменшується. При цьому повітря стискається та витісняється в атмосферу через випускний отвір.

Для змащування підшипників і поверхонь, що труться, насос забезпечений масляною ґноту типу, яка забезпечує рівномірну і безперервну подачу масла в насос.

Масляна складається з двох основних складових частин: склянки 5 (рис. 2.4) місткістю 0,6 л і чашки 2. Масло заливається в склянку, яка закривається кришкою 7 і фіксується на чашці дугою 6. Зі склянки масло витікає в чашку доти, поки його рівень не досягне верхньої частини клиноподібного вирізу трубки кришки. Рівень олії у чашці масляни виконання УВС.10.020 не регулюється. Рівень олії в чашці маслянки УВА 12.000 залежить від довжини виступаючого кінця трубки і повинен перебувати в межах 13.18 мм. При зниженні рівня олії повітря надходить у склянку через виріз у трубці і масло витікає доти, доки досягне встановленого рівня.

Процес мастила відбувається в такий спосіб. З чашки масло по гніт 3 надходить в маслопровідні канали і під дією різниці тисків в масляні і насосі по шлангах 9, отворах в кришках 12, 21 (рис. 2.3) насоса надходить в шарикопідшипники 14, через канали шайб 15 в пази поверхні лопаток 16, корпусу та кришок насоса. Далі масло потоком повітря викидається через випускний отвір насоса.

Масляна забезпечує подачу олії в насос з витратою 0,25.0,4 г/м 3 повітря, що відповідає закінченню олії зі склянки при роботі установки на величину одного поділу в середньому за 1,5 години роботи вакуумної установки продуктивністю 0,75 м 3 /хв , та в середньому за 1,1 години для вакуумної установки продуктивністю 1 м 3 /хв.

Контроль надходженням олії в підшипники проводиться візуально через пластмасові шланги, а загальний витрата - по розподілам на склянці.

Рис. 2.3 Вакуумний насос:
1,20 – болти; 2, 15 – шайби; 3 - стопорне кільце; 4 – шків; 5 – штифт; 6 – шпонка; 7 – гвинт; 8, 22 – кришки; 9 – пробка; 10,11 – прокладки; 12 – права кришка; 13 – манжета; 14 - шарикопідшипник; 16 – лопатка; 17 – ротор; 18 – корпус; 19 - ліва кришка; 21 – втулка; 22 - корпус

Забезпечення необхідної витрати масла в процесі експлуатації проводиться періодичним прочищенням маслопровідних каналів у чашці 2 (рис. 2.4) і пробках 4, промиванням ґнотів у дизельному паливі або зміною кількості ниток у ґноті, а для масляки УВА 12.000 також зміною довжини виступаючої частини труб.

Для виключення можливого зворотного обертання ротора та поломок лопаток при вимиканні електродвигуна з'єднання отвору впускного насоса з вакуумпроводом здійснюється через запобіжний клапан.

Рис. 2.4 Маслянка УВС.10.020:
1 – кронштейн; 2 – чашка; 3 - гніт; 4 – пробка; 5 – склянка; 6 – дуга; 7 – кришка; 8 – прокладка; 9 - шланг

Рис. 2.5 Вакуум-регулятор

Вакуум-балон 3 (рис. 2.2) згладжує пульсацію вакууму, що неминуче виникає при роботі насоса, збирає вологу і молоко, що потрапили у вакуум-провід, а також використовується як зливна ємність при промиванні трубопроводів. Під час роботи насоса кришка вакуумного балона має бути щільно закрита.

Вакуум-регулятор 4 (рис. 2.2) підтримує стабільний вакуум у вакуум-проводі. Він складається з клапана 1 (рис. 2.5), пружини 3, набору вантажів 4, демпферуючих пластин 5 та індикатора 2.

Вакуум-регулятор працює в такий спосіб. Сила, що діє на клапан 1 знизу через різницю між атмосферним і вакуумметричним тиском у вакуум-проводі піднімає клапан вгору, долаючи вага вантажу 4. В результаті цього через індикатор 2 у вакуум-провід починає надходити атмосферне повітря. Величина розрідження, при якому піднімається клапан 1, встановлюється вагою вантажу 4. Величина витрати повітря через вакуум-регулятор контролюється показаннями індикатора 2. При нормальній витраті стрілка індикатора 2 повинна знаходитися в середньому положенні. Для пом'якшення вібрації вантажу 4 вони підвішуються на пружині 3, а знизу демпферуючі пластини 5 знаходяться в шарі масла.

Водокільцеві машини типу ВВН призначені для створення вакууму в закритих апаратах та системах. Виготовляються у двох виконаннях: ВВН1 – з номінальним тиском всмоктування 0,04 МПа; ВВН2 – з номінальним тиском всмоктування 0,02 МПа.

Машини типу ВВН – рідинно-кільцеві з безпосереднім приводом від електродвигуна через пружну муфту.

Водокільцева установка ВВН-12 складається з водокільцевої машини 4 (рис. 2.6), що має привід електродвигуна 1 через муфту 2. Все це розміщено на фундаментній плиті 3.

Водокільцева машина складається з корпуса-циліндра 2 (рис. 2.7), закритого з торців кришками-лобовинами. У циліндрі ексцентрично розташоване лопатеве колесо 1, закріплене на валу. Вихід валу з лобовин ущільнюється сальниками з м'якою набивкою. Вода, що подається в машину, живить водяне кільце 7 і створює гідравлічний затвор в сальниках. Вал обертається у підшипниках, розташованих у прикріплених до лобовин корпусах.

Перед пуском в роботу через патрубок 5 машину заповнюють приблизно до осі валу водою. При пуску рідина відцентровою силою відкидається від втулки ротора до корпусу. При цьому утворюється рідинне кільце та серповидний простір, яке є робочою порожниною. Робоча порожнина розділена на окремі осередки, обмежені лопатками, втулкою колеса, лобовинами та внутрішньою поверхнею рідинного кільця. При обертанні колеса обсяг осередків збільшується (на рис. 2.7 обертання за годинниковою стрілкою) і через вікно, що всмоктує, 6 відбувається всмоктування газу. Потім об'єм осередків зменшується, відбувається стиснення і виштовхування газу через вікно нагнітальне 3. Через нагнітальний патрубок 4 разом з газом викидається вода. Для відокремлення води від газів та її збору безпосередньо на нагнітальному патрубку у вакуумних насосах встановлюють водовідділювач із відкритою переливною трубою. Для відокремлення води від газу у вакуумних насосах ВВН-12 застосовується прямоточний сепаратор 5 (рис. 2.6). Прямоточний сепаратор є нерозбірною посудиною об'ємом близько 24 літрів з вбудованими всередині багатолопатевими гратами, за допомогою яких і відбувається поділ газо-рідинної суміші, що викидається з насоса. Він забезпечує практично повне відділення води від газу за всіх можливих режимів роботи.

При використанні машини як компресор до зливного патрубка сепаратора приєднується водовідвідник, що забезпечує злив води без витоку газу.

Перевагою водокільцевих вакуумних машин перед лопатевими вакуумними насосами є те, що при обертанні ротор не стосується стін статора. Однак при обертанні ротора відбувається підвищення температури води у статорі насоса, що знижує його подачу. Для підвищення стійкості роботи насоса ВВН передбачено встановлення спеціального охолоджувача води.

Рис. 2.6 Загальний вигляд вакуумного насосу ВВН-12

Рис. 2.7 Схема водокільцевої машини

Основні параметри застосування водокільцевих машин представлені в таблиці 2.1.

2.1. Показники водокільцевих вакуумних машин
Показник	Типорозмір
Показник	ВВН-3	ВВН-6	ВВН-12	ВВН-25
Продуктивність при номінальному тиску всмоктування, м3/хв.	3 (2,7)	6(5,4)	12 (10,8)	25 (22,5)
Номінальний вакуумеричний тиск від барометричного тиску, %	60 (80)
Максимальний вакуум від барометричного тиску, %	90		96
Питома витрата води на номінальному режимі, дм 3/с	0,13 (0,2)	0,3 (0,47)	0,5 (0,75)	1,0 (1,5)
Потужність, кВт	13	22	30	75
маса, кг	125	215	455	980
Примітка: у дужках дано значення для вакуумних насосів виконання 2

Рис. 2.8 Загальний вид водокільцевої вакуумної установки УВВ-Ф-60Д:
1 - вакуумпровід; 2 – запобіжник; 3 – насос; 4 – ємність для води; 5 – електродвигун; 6 – вихлопна труба; 7 - нагнітальний патрубок

Установка вакуумна водокільцева УВВ-Ф-60Д призначена для створення вакууму, що використовується для комплектації доїльних установок усіх типів. Установка не призначена для відкачування агресивних газів та пари.

Складається з водокільцевого вакуумного насоса 3 (рис. 2.8) з приводом електродвигуна 5 (потужністю 6 кВт), встановленого над ємністю для води 4. Вакуумний насос з'єднаний з вауумпроводом 1 через запобіжник 2. Залишкове повітря разом з водою по трубопроводу 6 викидається з приміщення .

Основні технічні характеристики водокільцевої вакуумної установки УВВ-Ф-60Д представлені у табл. 2.2.

2.2 Основні технічні характеристики установки УВВ-Ф-60Д
Найменування параметра та одиниці виміру	Значення параметру
Продуктивність при h=50кПа, м3/год	60±6
Потужність, що споживається при номінальному режимі, кВт	4±0,4
Граничний залишковий тиск, кПа	15±5
Габаритні розміри, м	0,65х0,36х0,75
Маса без води, кг	110
Об'єм рідини, що заливається у водовідділювач, дм 3	50
Умовний прохід патрубком, мм	40

Для деяких процесів потрібна дуже велика швидкість відкачування, хоча б і при дуже низьких тисках. Цим вимогам задовольняють об'ємні двороторні насоси типу повітродувки Рутса. Схема такого насоса представлена рис. 2.9.

Рис. 2.9 Схема двороторного насоса типу Рутса

Два довгі ротори з поперечним перетином, що нагадують вісімку, обертаються в протилежних напрямках, не стикаючись ні з одним, ні зі стінками корпусу, так що насос може працювати без мастила. Необхідності масляного ущільнення теж немає, оскільки дуже малі зазори між підігнаними деталями конструкції.

Ротор обертається з частотою до 50 с -1 і висока швидкість відкачування підтримується до тисків порядку однієї мільйонної атмосферного. Кожен ротор може мати два чи три кулачки.

Хоча такі насоси здатні працювати з прямим вихлопом в атмосферу, на їх виході зазвичай встановлюють допоміжний обертальний масляний насос, який не тільки знижує їх граничний тиск, але і підвищує ККД, знижуючи споживану потужність, що дозволяє обходитися менш складною системою охолодження. Допоміжний насос, що пропускає ту ж масу газу, але при більш високих тисках, може бути невеликим.