Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для шлифования семян

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности, к оборудованию для предпосевной обработки семенного материала, и может быть использовано для подготовки к посеву семян мелкосемянных культур, например моркови.

Известна машина для шлифования семян моркови (патент №2516336 МПК А01С 1/00, опубл. 20.03.2014, бюл. №14, содержащая шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток, при этом шлифовальный барабан изготовлен в виде контейнера, упруго установленного на основании с вибратором и смонтированного из трех прямоугольных полос, согнутых попеременно в противоположные стороны под углом 140° по надрезам, выполненным под углом 60° друг к другу и к продольным кромкам полос с образованием по длине полосы равносторонних треугольников, расположенных попеременно в противоположные стороны, при этом полосы соединены одна с другой по продольным кромкам под углом 70°, с образованием по внутреннему периметру трех ломанных криволинейных, винтовых поверхностей и трех ломаных винтовых канавок основного направления для перемещения семян от загрузки к выгрузке, а также двух ломаных криволинейных винтовых поверхностей и двух винтовых канавок противоположного направления для семян от выгрузки к загрузке, причем по наружному диаметру контейнера образованы три ломаные винтовые линии основного направления с шагом S и две ломаные винтовые линии противоположного направления с шагом 0,25 S, в точках излома винтовых линий, в которых расположены места схождения сторон шести равносторонних треугольников, а рабочий орган выполнен в виде цилиндрической пружины, покрытой слоем резины, смонтированной внутри контейнера и оборудованной устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности и недостаточно высокая производительность.

Наиболее близком к предлагаемой является машина для шлифования семян (патент №25799232 МПК А01С 1/00, опубл. 10.04.2016 бюл. №10), содержащая шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток, внутри контейнера смонтирована цилиндрическая пружина, оборудованная устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, при этом шлифовальный барабан изготовлен в виде контейнера, упруго установленного на основании с вибратором, и смонтирован по меньшей мере из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, при этом полоса свернута в цилиндрические витки с образованием по наружной и внутренней поверхности винтовых линий, а также винтовых поверхностей криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения контейнера, в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы и покрытой внутри слоем резины, причем внутри контейнера жестко смонтирована коническая пружина с круглым сечением витков и направлением витков, противоположным направлению винтовых поверхностей и винтовых линий контейнера, покрытая слоем резины и оборудованная устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности и недостаточно высокая производительность.

Техническим решением является расширение технологических возможностей и повышение производительности.

Техническое решение достигается тем, что в устройстве для шлифования семян, содержащем выгрузной лоток, бункер- дозатор и шлифовальный барабан, изготовленный в виде контейнера, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины с разгрузочным окном, которые упруго установлены на основании с вибратором, отличающаяся тем, что контейнер изготовлен из секций, смонтированных из двух идентичных по размерам и форме подсекций, выполненных в виде пустотелых четырех- и более угольных призм, основания которых повернуты относительно друг друга по центральной оси 0₁-0₁ подсекции на угол до 45° с образованием по периметру пустотелых подсекций четырех и более прямолинейных линий, четырех и более внутренних винтовых канавок и четырех и более плавных криволинейных поверхностей одного направления, при этом, образующие основания четырех и более угольных форм каждой последующей пустотелой подсекции повернуты относительно предыдущей пустотелой подсекции по оси секции на угол до 45°, с образованием по периметру секции, по всей ее длине и по всей длине контейнера четырех и более ломаных винтовых линий, четырех и более ломаных внутренних винтовых канавок и четырех и более ломаных криволинейных поверхностей одного направления.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции устройства для шлифования семян.

Новизна обусловлена тем, что контейнер изготовлен из секций, смонтированных из двух идентичных по размерам и форме подсекций, выполненных в виде пустотелых четырех и более угольных призм, основания которых повернуты относительно друг друга по центральной оси 0₁-0₁ подсекции на угол до 45°, с образованием по периметру пустотелых подсекций четырех и более прямолинейных линий, четырех и более внутренних винтовых канавок и четырех и более плавных криволинейных поверхностей одного направления, при этом, образующие основания четырех- и более угольных форм каждой последующей пустотелой подсекции повернуты относительно предыдущей пустотелой подсекции по оси секции на угол до 45°, что упрощает изготовление, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что при сборке контейнера из секций, которые смонтированы из двух идентичных по размерам и форме подсекций, выполненных в виде пустотелых четырех и более угольных призм, основания которых повернуты относительно друг друга по центральной оси 0₁-0₁ подсекции на угол до 45°, с образованием по периметру пустотелых подсекций четырех и более прямолинейных линий, четырех и более внутренних винтовых канавок и четырех и более плавных криволинейных поверхностей одного направления, и так как частота движения семян в предлагаемой конструкции контейнера определяется не только частотой вибратора, но и количеством стенок контейнера по его периметру, то такое конструктивное оформление поверхности контейнера и увеличения количества криволинейных элементов в каждой подсекции и секции по периметру увеличивает частоту соударений семян между собой и со стенками контейнера, повышает производительность, увеличивает технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что секции, из которых собран контейнер, смонтированы из двух идентичных подсекций в виде пустотелых четырех и более угольных призм, что не только упрощает изготовление, но и обеспечивает повышение производительности и расширение технологических возможностей, так как основания подсекций повернуты относительно друг друга по центральной оси подсекции на угол до 45° друг к другу, поэтому интенсивность шлифования семян возрастает, потому что винтовые канавки секций и их криволинейные поверхности по периметру, работая как полки, захватывают порции семян и направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения контейнера изменяется в каждом поперечном сечении по всей его длине от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия семян, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что не только подсекции, выполненные в виде пустотелых четырех - и более угольных призм, основания которых повернуты относительно друг друга по центральной оси 0₁-0₁ подсекции на угол до 45°, с образованием по периметру пустотелых подсекций четырех и более прямолинейных линий, четырех и более внутренних винтовых канавок и четырех и более плавных криволинейных поверхностей одного направления, из которых собран контейнер, но и сами секции по всей его длине смонтированы из подсекций, образующие основания четырех и более угольной формы призмы, каждой из которых повернуты относительно предыдущей пустотелой подсекции по оси секции на угол до 45° с образованием по периметру секции, по всей ее длине, четырех и более ломаных винтовых линий, четырех и более ломаных внутренних винтовых канавок и четырех и более ломаных криволинейных поверхностей одного направления, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия семян друг с другом и со стенками контейнера, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение по всей длине контейнера многократно меняет форму от квадрата до криволинейных поверхностей сложной формы и вновь к квадрату, площадь которых по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие масс семян, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость их соударений, расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений контейнера меняются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения семян, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по периметру контейнера образованы винтовые криволинейные поверхности различной формы и размеров, что обеспечивает нарушение стационарности потоков семян внутри контейнера.

Новизна обеспечивается тем, что внутри по всему периметру контейнера созданы винтовые канавки с боковыми поверхностями криволинейной формы, что обеспечивает стабильное перемещение семян от загрузки к выгрузке и повышает производительность.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен общий вид устройства для шлифования семян; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - контейнер, общий вид на фиг. 4 -; контейнер, разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - одна из подсекций контейнера, вид спереди; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - схема присоединения подсекций друг к другу.

Устройство для шлифования семян (фиг. 1, фиг. 2) содержит шлифовальный барабан, изготовленный в виде контейнера 1, смонтированного горизонтально на плите 2, которая жестко с помощью упругих элементов 3 закреплена на основании 4. Контейнер 1 снабжен вибратором 5, который прикреплен к плите 2. Продольное перемещение семян от загрузки 6 (бункер-дозатор) к выгрузке - выгрузной лоток 7 в контейнере 1 обеспечивается внутренней поверхностью винтовых линий, а также винтовой поверхностью криволинейной формы. Внутренняя поверхность контейнера 1 покрыта слоем резины 8.

Контейнер 1 (фиг. 3, фиг. 4) изготовлен из секций 9, смонтированных из двух идентичных по размерам и форме подсекций 10 и 11, выполненных в виде пустотелых четырех - и более угольных призм, например на фиг. 3 и фиг. 4 четырехугольных призм (фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7), основания 12 и 13 которых повернуты относительно друг друга по центральной оси 0₁-0₁ например, подсекции 10 на 45° (фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7). Для наглядности на фиг. 5, фиг. 6 показано, что ось 0₃-0₃ основания 13 четырехугольной призмы - подсекции 10 повернута относительно оси 0₂-0₂ основания 12 четырехугольной призмы -подсекции 10 на угол 45°.

Таким образом, секция 9 (фиг. 7) смонтирована из подсекции 10 и 11, при этом подсекция 11 - это повернутая на угол 45 относительно своей оси 0₁-0₁ подсекция 10, т. е. подсекции 10 и 11 идентичны по размерам и по форме, но при сборке в секцию 9 они повернуты относительно друг друга, относительно оси секции 9 на угол до 45°. Например на фиг. 7 на угол 45°.

При сборке секции 9 образующие оснований 12 и 13 четырехугольной формы каждой последующей пустотелой подсекции 13 повернуты относительно предыдущей пустотелой секции 9 по оси секции на угол до 45°, например на фиг. 7 на угол 45° с образованием по периметру секции по всей его длине четырех ломаных винтовых линий, четырех ломаных внутренних винтовых канавок и четырех ломаных криволинейных поверхностей одного направления.

В результате соединения секции 9 друг с другом своими основаниями 14 и 15 (фиг. 7) образуется контейнер 1 с образованием по периметру секции 9 по всей длине четырех ломаных винтовых линий 16-17-18-19-(20)-(21)-(22); 23-24-(25)-(26)-(27)-28-29; (30)-(31)-(32)-33-34-35-36; (37)-38-39-40-41-42-(43), четырех ломаных внутренних винтовых канавок с обозначениями соответственно ломаным винтовым линиям 16-17-18-19-(20)-(21)-(22); 23-24-(25)-(26)-(27)-28-29; (30)-(31)-(32)-33-34-35-36; (37)-38-39-40-41-42-(43) и четырех ломаных криволинейных поверхностей одного направления.

При монтаже контейнера 1 и повороте подсекций по часовой стрелке образуется контейнер 1 с правым направлением ломанных винтовых линий, а при повороте подсекций против часовой стрелки образуется контейнер 1 с левым направлением ломанных винтовых линий.

Предлагаемое устройство для шлифовании семян работает следующим образом.

Возмущающая сила вращающегося вибратора 1, через плиту 2 и стенки контейнера 1 передается семенам (фиг. 1, фиг. 2), которые непрерывным потоком загружаются с помощью бункера-дозатора 6. Под влиянием вибрации семена совершают вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси контейнера 1. Радиальное движение семенам от загрузки к выгрузке обеспечивается за счет винтовых канавок 16-17-18-19-(20)-(21)-(22); 23-24-(25)-(26)-(27)-28-29; (30)-(31)-(32)-33-34-35-36; (37)-38-39-40-41-42-(43) и четырех ломаных криволинейных поверхностей одного направления, покрытых слоем резины. Встречаясь с семенами, совершающими под воздействием вибрации вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси контейнера 1, винтовые поверхности в виде винтовых канавок 16-17-18-19-(20)-(21)-(22); 23-24-(25)-(26)-(27)-28-29; (30)-(31)-(32)-33-34-35-36; (37)-38-39-40-41-42-(43) и четырех ломаных криволинейных поверхностей одного направления направляют семена в сторону выгрузки. Частота движений и соударений семян определяется не только частотой виброактиватора 5, но и количеством винтовых канавок по периметру контейнера 1, поэтому в предлагаемой конструкции машины для шлифовки семян моркови обеспечивается повышение, не только частотных характеристик, но и частот и амплитуд их движения, обеспечивается активная циркуляция и взаимодействие семян друг с другом. Таким образом, процесс шлифовки активизируется, что увеличивает интенсивность их циркуляции, увеличивает частоты взаимодействия, создает противопотоки, повышает производительность шлифовки и расширяет технологические возможности. В результате семена совершают сложное пространственное движение, происходит их интенсивное шлифование, при этом от семян откалываются шипики, и семена благодаря трению о резиновое покрытие контейнера 1, а также между собой интенсивно шлифуются и затем выгружаются из контейнера 1 в выгрузной лоток 7.

Технико-экономические преимущества возникают за счет обеспечения продольного перемещения семян и создания их встречных потоков, пространственной формой контейнера и образованными по периметру секций, по всей их длине и по всей длине контейнера четырех и более ломаных винтовых линий, четырех и более ломаных внутренних винтовых канавок и четырех и более ломаных криволинейных поверхностей, что позволяет влиять на характер движения семян, повышает производительность, расширяет технологические возможности.