Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СЕМЯН ОТ СОРА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, более точно к машинам для очистки семян, а именно к машинам для очистки семян от сора.

Известно устройство для очистки семян (А.С. №1808417, кл. В07В 1/22, опубл. 15.04.93. Бюл. №14), содержащее загрузочное, разгрузочное приспособления, привод и установленную посредством упругих элементов просеивающую поверхность, смонтированную из последовательно соединенных пространственных одинаковых секций, каждая из которых образована плоскими геометрическими фигурами и повернутой относительно предыдущей на угол 90 вокруг оси просеивающей поверхности, при этом каждая секция выполнена в виде равнобокой призмы или косоугольного параллелепипеда.

Недостатком известного устройства является сложность изготовления, недостаточная интенсивность сепарации, очистки просеивающей поверхности и ограниченные технологические возможности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является семяочистительная машина (патент РФ №2007226, кл. В07В 1/22, опубл. 15.02.94. Бюл. №3), содержащая барабан, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод вращения, связанный с барабаном с установленными по периметру барабана по винтовым поверхностям сит, кромки которых расположены по винтовым линиям в продольном сечении барабана, при этом сита выполнены как минимум из трех перфорированных полос изогнутой формы в поперечном сечении барабана с постоянной или переменной шириной либо сита выполнены в виде перфорированных равносторонних треугольников, или равнобедренных треугольников, или поочередно соединенных по периметру барабана перфорированных равносторонних и равнобедренных треугольников.

Недостатком известного устройства является сложность изготовления, недостаточная интенсивность сепарации, очистки просеивающей поверхности и ограниченные технологические возможности.

Техническим решением является упрощение изготовления, повышение интенсивности сепарации, очистки просеивающей поверхности и расширение технологических возможностей.

Техническое решение достигается тем, что в устройстве для очистки семян от сора, содержащее барабан, загрузочное и разгрузочное приспособления, барабан выполнен коническим и перфорированным по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри барабана в виде карманов криволинейной формы, с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения барабана, и по периметру выполнен из трех и более скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения перфорированных полос трапециевидной формы с увеличением их размеров по ширине, с образованием по периметру барабана трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри барабана и образованием напусков внутри барабана в виде винтовых лопастей по всей длине барабана от входного до выходного отверстия, причем по всей длине барабана смонтирована винтообразная поверхность конической формы с прямоугольным сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, при этом длина шага должна быть не менее одного полного шага винтовой поверхности барабана.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено технического решения, аналогичного заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого устройства для очистки семян от сора.

Новизна заключается в том, что барабан выполнен перфорированным по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри барабана в виде карманов криволинейной формы, с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения барабана, что повышает эффективность отделения семян от сора и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что барабан по периметру выполнен из трех и более скрученных в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении по винтовой линии на оправке в виде параболоида вращения перфорированных полос трапециевидной формы, что повышает эффективность разделения и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что за счет скручивания перфорированных полос трапециевидной формы в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении образованы внутри барабана криволинейные поверхности различной кривизны в каждом поперечном сечении по длине барабана, что не только изменяет траекторию движения сора и семян в каждой точке криволинейной поверхности барабана, нарушает стационарность их движения и усиливает эффект отделения семян от сора, но и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по всей длине барабана смонтирована винтообразная перфорированная поверхность конической формы с прямоугольным сечением витков, что обеспечивает не только увеличения закрутки потоков семян и сора, не только их перемещение, но и способствует интенсификации отделения семян от сора за счет того, что частицы сора и семяна, совершающих циркуляционное движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, встречаясь с витками винтообразной поверхности с прямоугольным сечением витков, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии барабана, увеличивают интенсивность отделения частиц сора от семян, расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что витки винтообразной поверхности конической формы касаются напусков внутри барабана, образуя таким образом три и более винтовых каналов с криволинейной поверхностью и таким образом дробят-разделяют потоки семян и сора на три и более меньших по площади проходного сечения потоков семян и сора. Таким образом увеличивается не только эффект закрутки семян и сора в каналах меньшей площади проходного сечения, но и увеличиваются контактные площади соприкосновения семян и сора с стенками барабана и винтовыми каналами внутри барабана, что значительно повышает эффективность отделения сора от семян.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине барабана винтообразная поверхность конической формы с прямоугольным сечением витков снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, это позволяет влиять на характер движения частиц сора и семян при изменении их скорости движения, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена и тем, что барабан по периметру снабжен тремя, четырьмя, пяти, шести и т.д. винтовыми линиями, шаг которых изменяется от загрузки к выгрузке и соответственно тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри барабана, что увеличивает не только скорость перемещений частиц сора и семян от входного и выходного отверстия, но и увеличивает закрутку их потоков, увеличивая частоту их взаимодействия не только друг с другом, но и со стенками барабана, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что барабан по периметру выполнен из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой по длине барабана винтовых перфорированных полос трапециевидной формы с увеличением их размеров по ширине с образованием по периметру барабана трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри барабана и образованием напусков внутри барабана в виде винтовых лопастей по всей длине барабана от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности, упрощает конструкцию и изготовление и приводит к повышению надежности работы устройства для очистки семян от сора.

Новизна заключается также в том, что за счет скручивания перфорированных полос трапециевидной формы переменной ширины в поперечном направлении образованы внутри барабана криволинейные поверхности различной кривизны в каждом поперечном сечении по длине барабана, что не только изменяет траекторию движения семян и частиц сора в каждой точке криволинейной поверхности барабана, нарушает стационарность их движения и расширяет технологические возможности, но и повышает эффективность отделения частиц сора от семян.

Новизна обусловлена тем, что барабан по периметру снабжен тремя, четырьмя, пяти, шести и т.д. винтовыми линиям, шаг которых изменяется от загрузки к выгрузке и соответственно тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри барабана, что увеличивает не только скорость перемещений частиц сора и семян с газом от входного до выходного отверстия, но и увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны, сопротивление движению частицам сора и семенам снижается, это способствует увеличению скорости их движения, улучшает характеристики, расширяет технологические возможности, повышает эффективность отделения семян от частиц сора.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям векторы скорости движения частиц сора и семян от входного до выходного отверстия изменяются, что способствует интенсификации отделения семян от частиц сора и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри винтового барабана со сложной внутренней поверхностью в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что интенсифицирует процесс отделения частиц семян от сора и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена предлагаемое устройство для очистки семян от сора, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - барабан устройства для очистки семян от сора, общий вид; фиг. 3 - барабан, общий вид, смонтированный из пяти перфорированных полос трапециевидной формы; фиг. 4 - вид В на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Д на фиг. 3; фиг. 6 - одна из перфорированных полос с напуском; на фиг. 7 - вид перфорированной полосы с напуском после скручивания ее концов относительно продольной оси; на фиг. 8 - вид перфорированной полосы с напуском после сгиба ее на оправке в виде параболоида вращения; на фиг. 9 - разрез Б-Б на фиг. 8; на фиг. 10 - винтообразная перфорированная поверхность конической формы с прямоугольным сечением витков.

Семяочистительная машина содержит перфорированный барабан 1 с просеивающей поверхностью, смонтированной между щеками 2 и 3. Диаметр отверстий в перфорированной поверхности в зависимости от требований и технологии очистки может быть различный. Щека 3 соединена при помощи стержней 4 с диском 5 и образуется разгрузочное приспособление крупного сора. Диск 5 покоится в самоцентрирующей опоре 6 и через муфту 7 присоединен к приводу 8. Опора 6 и привод 8 смонтированы на задней раме 9. Щека 3 жестко присоединена к барабану 1, который, в свою очередь, с другой своей стороны жестко скреплен со щекой 2. Щека 2 присоединена жестко к катку 10, к которому с другой стороны крепится цилиндрическая обечайка 11, внутри которой жестко закреплена витками большого диаметра 12 двухступенчатая винтовая навивка. Витками малого диаметра 13 двухступенчатая навивка введена с возможностью вращения в цилиндрический патрубок загрузочного приспособления 14. Каток 10 опирается на два опорных ролика 15, смонтированных на передней раме 16. Под просеивающей поверхностью барабана 1 смонтирован бункер 17 для семян, а под разгрузочным приспособлением крупного сора, образованного щекой 3, стержнями 4 и диском 5 установлен бункер 18 для крупного сора.

Барабан 1 выполнен перфорированным по периметру конической формы (фиг. 3-5), например, выполнен из пяти перфорированных полос 18, 19, 20, 21, 22 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине барабана 1 от входного отверстия до выходного отверстия с образованием по периметру барабана 1 внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри барабана 1 и образованием напусков 23, 24, 25, 26, 27 (фиг. 5) в виде винтовых лопастей по всей длине барабана 1 (на фиг. 5 винтовые лопасти зачернены).

Барабан 1 (фиг. 3-5) выполнен из перфорированных полос, например, 18, 19, 20, 21, 22 трапециевидной формы с боковыми кромками 28 и 29, включая напуск 30 с одной стороны перфорированных полос, как, например, напуск 30 перфорированной полосы 18 (фиг. 6). Напуск 30 показан на фиг. 6 отделенным от перфорированной полосы, например 18, штриховой линией 31. Перфорированная полоса, например 18, изготовлена с разными размерами по ширине перфорированных полос, с напуском 30 и с боковыми кромками 28 и 29 трапециевидной формы скручена по винтовой линии в продольном направлении (фиг. 7) относительно продольной оси О₂-О₂ и изогнута по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения 32.

Перфорированные полосы 18, 19, 20, 21, 22 с напусками после сгиба снимают с оправки 32 и соединяют друг с другом боковой стороной 29 одной перфорированной полосы со штриховой линией 31 другой перфорированной полосы известными методами, например сваркой, с образованием по периметру пустотелого конической формы барабана 1 винтовых линий и винтовых перфорированных поверхностей в виде винтовых канавок 33, с переменным, увеличивающимся по длине барабана 1 конической формы шагом S₁. Одна из винтовых линий 34-35 показана на фиг. 3 и 4 утолщенной линией. Например, полоса 18 своей винтовой кромкой 28 (фиг. 4) соединена с полосой 19 по штриховой линии 31 с выпуклой ее стороны, например сваркой, в свою очередь, полоса 19 соединена своей винтовой кромкой 28 с полосой 20 по ее штриховой линии 31 и т.д., с образованием пустотелого перфорированного барабана 1 конической формы с напусками внутри пустотелого барабана 1 конической формы в виде винтовых лопастей 23, 24, 25, 26, 27 (фиг. 5) по всей длине пустотелого барабана 1 конической формы. Далее пять и более деформированных таким образом перфорированных полос соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам. Скручивание каждой перфорированной полосы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого барабана 1 конической формы, благодаря чему увеличивается закрутка потоков семян и частиц сора.

Таким образом, каждая из трапециевидных полос 18, 19, 20, 21, 22 скручена в продольном направлении относительно собственной оси симметрии, например, как трапециевидная перфорированной полоса 18 с напуском 30 на фиг. 6, у которой зафиксирован в горячем или холодном состоянии один из ее концов и повернут другой конец перфорированной полосы в заданном направлении. Скрученную таким образом перфорированную полосу 18 размещают на оправке 32 в виде параболоида вращения (фиг. 8 и 9) и изгибают так, чтобы кромки перфорированной полосы разместились в поперечном направлении по винтовой линии. При этом перфорированная полоса деформируется и ее либо снимают с оправки 32, либо фиксируют на ней в деформированном положении. Аналогичным образом деформируют остальные перфорированные полосы, образующие барабан 1. Далее три, четыре, пять и более деформированные таким образом перфорированные полосы соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам. Скручивание каждой перфорированной полосы трапециевидной формы обеспечивает дополнительное искривление поверхности барабана, благодаря чему увеличивается разность между углами наклона векторов перемещений семян и частиц сора и друг с другом в соседних участках поверхности барабана. При этом частицы сора вместе с семенами движутся по сложным траекториям, увеличивая интенсивность смешивания, переориентацию и взаимодействия частиц сора и семян между собой и со стенками барабана 1.

Затем, по всей длине внутри барабана 1, монтируют винтообразную поверхность 36 конической формы с прямоугольным сечением витков, которая показана на фиг. 10, что обеспечивает не только увеличение закрутки потоков семян с частицами семян, не только перемещение семян с частицами сора в радиальном направлении, но и способствует интенсификации отделения этих семян от частиц сора за счет того, что частицы сора и семена, совершающих циркуляционное движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, встречаясь с витками винтообразной поверхности 36 конической формы с прямоугольным сечением витков, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии барабана, увеличивают интенсивность отделения семян от частиц сора, расширяют технологические возможности.

При этом кромки 37 витков винтообразной поверхности конической формы касаются напусков 23, 24, 25, 26, 27 внутри барабана 1, образуя, таким образом, пять винтовых каналов 38, 39, 40, 41, 42 (фиг. 2) с криволинейной поверхностью и таким образом дробят, разделяют потоки семян с частицами сора на входе барабана 1 на пять меньших по площади проходного сечения потоков. Таким образом, увеличиваются контактные площади соприкосновения семян и частиц сора со стенками барабана 1 и винтовыми каналами 38, 39, 40, 41, 42 внутри барабана 1, что значительно повышает эффективность отделения семян от частиц сора.

Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений семян и частиц сора, повышения интенсивности их переориентации, разделения потока частицами сора и семян на три и более винтовых каналов, повышения интенсивности отделения семян от частиц сора, расширения технологических возможностей.

Технико-экономические преимущества возникают также в том, что барабан выполнен коническим и перфорированным по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри барабана в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения барабана.