Результат интеллектуальной деятельности: МАШИНА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЕННОГО МАТЕРИАЛА

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 свеклы, содержащая раму, механизм привода, бункер-дозатор, вращающийся горизонтальный шлифовальный барабан с образованной полусферическими выступами абразивной поверхностью, внутри которого находится рабочий орган, представленный валом, на котором установлены упругие, имеющие абразивные поверхности пластины, образующие с горизонтальным барабаном шлифовальные камеры с переменным зазором в поперечном сечении. Для выгрузки семян машина снабжена разгрузочным окном и выгрузным лотком (авт. свид. СССР №1470211, МКИ А01С 1/00, опуб. 07.04.1989 г. в Бюл. №13).

Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, поскольку указанная машина не приспособлена для шлифования мелкосемянных культур, например семян моркови, так как абразивные поверхности машины приводят к высокой степени травмирования указанных семян, вследствие чего резко снижаются посевные качества и всхожесть последних. Кроме того, машина имеет недостаточно высокую производительность.

Наиболее близким к предлагаемому является машина для шлифования семян моркови (патент №2251242, МКИ А01С 1/00, опуб. 10.05.2005 г., заявка 2004103436/12, 05.02.2004), содержащая бункер-дозатор, вращающийся с разгрузочным окном горизонтальный шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, внутри барабана установлен рабочий орган в виде рамки с упругими резиновыми пластинами с винтовыми рифлениями.

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

Техническим решением является расширение технологических возможностей, упрощение конструкции и повышение производительности.

Техническое решение достигается тем, что в машине для предпосевной обработки семенного материала, содержащей рабочий орган, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, механизм привода, бункер-дозатор, выгрузной лоток, рабочий орган выполнен из не связанных между собой стержней катков, изготовленных в виде винтовой тетраэдальной колонны, покрытой слоем резины, и снабженных с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, при этом диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков и обеспечивает постоянство зазора между ними и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции машины для предпосевной обработки семенного материала.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения рабочего органа в виде не связанных между собой стержней-катков, изготовленных в виде винтовой тетраэдальной колонны, покрытой слоем резины, увеличивается общая площадь контакта рабочих органов с семенным материалом, поэтому интенсивность и активность контактирования частиц семенного материала друг с другом возрастают и расширяются технологические возможности машины для предпосевной обработки семенного материала.

Новизна заключается также в том, что изготовление стержней-катков с образованием по наружной их поверхностей направленных в одну сторону под острым углом к оси вращения стержней-катков трехходовой цилиндрической винтовой линии позволяет не только значительно увеличить длину контакта рабочих органов с внутренней цилиндрической поверхностью барабана, но и сообщить частицам семенного материала дополнительные перемещения вдоль винтовых линий, т.е. продольное перемещение семенного материала вдоль оси барабана, и обеспечить ускоренное их движение к выгрузному отверстию.

Новизна обусловлена также тем, что за счет выполнения рабочих органов в виде не связанных между собой стержней-катков и увеличения частоты контактов их многозаходной винтовой поверхности друг с другом, и с цилиндрической поверхностью барабана, и с частицами семенного материала обеспечивается не только интенсивность их перемешивания, но и шлифование, что расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается в том, что ввиду отказа от принудительного привода рабочих органов стержней-катков увеличиваются технологические возможности, упрощается изготовление.

Новизна предложения заключается также в том, что снаружи винтового стержня-катка со сложной внешней винтовой поверхностью, элементы которой в виде равносторонних треугольников разнонаклонены друг к другу, в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения частиц семенного материала, что интенсифицирует не только частоту контактирования частиц семенного материала, но и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что стержни-катки, изготовлены в виде винтовой тетраэдальной колонны, покрыты слоем резины и снабжены с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, при этом диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков и обеспечивает постоянство зазора между ними и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян, что исключает травмирование семян, расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена конструктивная схема машины, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - один из стерженей-катков, общий вид, в сборе с цапфами, вид спереди; на фиг.4 - стержень-каток, вид спереди; фиг.5 - развертка боковой поверхности стержня-катка.

Машина для предпосевной обработки семенного материала (фиг.1, фиг.2) состоит из бункера 1 с ворошилкой 2, вращающегося горизонтального шлифовального барабана 3 с зубчатым венцом 4 и разгрузочным окном 5 с заслонкой 6. Внутренняя поверхность вращающегося горизонтального шлифовального барабана 3 покрыта слоем резины 7. Барабан 3 установлен на поддерживающих 8 и приводных 9 колесах. Внутри барабана 4 свободно смонтированы, стержни-катки 10 с возможностью перекатывания - катиться внутри барабана 3 по копирам 11 и 12. Барабан 3 охватывает выгрузной лоток 13. Выгрузной лоток 13 имеет конструкцию, охватывающую барабан 3 для исключения просыпания семян во время разгрузки при вращении барабана 3. Установленный на раме 14 механизм привода машины включает электродвигатель 15, предохранительную муфту 16, редуктор 17 и клиноременные передачи 18, 19.

Ротор-стержень 10 изготовлен (фиг.3) в виде тетраэдальной колонны 20, покрыт слоем резины 21 и с целью создании зазора между ним и внутренней цилиндрической поверхностью барабана 3 с обеих концов снабжен цапфами 22 и 23.

Таким образом, с целью предупреждения повреждения семян и создания зазоров между винтовыми поверхностями стержней-катков 10 и внутренней цилиндрической поверхностью барабана 3 стержни-катки 10 снабжены с обеих сторон цапфами 22 и 23, которые имеют возможность катиться по копирам 11 и 12, смонтированным внутри барабана 3. Диаметр цапф 22 и 23 больше максимального диаметра стержней-катков 10 и обеспечивает постоянство зазора между ними и стенками барабана 3.

Для предотвращения продольного перемещения стержней-катков внутри барабана смонтированы известные приспособления (на чертежах не показаны).

Стержни-катки 10 выполнены в виде винтовой тетраэдальной колонны (фиг.4), смонтированной, из тетраэдальных пустот. Вершины тетраэдров 24-25-26-27-28, 29-30-31-32-33, 34-35-36-37 образуют ясно выраженные трехходовые цилиндрические ломаные винтовые линии основного направления с шагом S₁ и две ломаные винтовые линии 33-37-27-31-35-25-29 и 28-32-36-26-30-34-24 с шагом 0,25 S₁. На фиг.4 утолщенной линией показана одна из ломаных винтовых линий основного направления 24-25-26-27-28 с шагом S₁ и одна из двух винтовых линий 33-37-27-31-35-25-29 противоположного направления с шагом 0,258. Тетраэдальная колонна 20 изготовлена (фиг.4) пустотелой из листового материала. Возможно заполнение пространства внутри тетраэдальной колонны 10 различным материалом для увеличения массы стержней-катков (на чертежах не показано). На фиг.5 представлена развертка боковой поверхности тетраэдальной колонны 20. После изготовления тетраэдальной колонны 20 наружная поверхность колонны 20 покрывается слоем резины, что обеспечивает мягкость протекания процесса шлифования семян и исключают их травмирование.

Машина для предпосевной обработки семенного материала работает следующим образом.

При вращении барабана за счет центробежных сил и сил трения стержни-катки 10 смещаются на некоторый угол относительно вертикальной оси барабана 3 и под действием силы тяжести начинают скатываться по стенкам барабана 3, точнее по копирам 11 и 12. Скорость барабана 3 рассчитывается такой, чтобы обеспечить только скатывание стержней-катков 10 и не должна превышать значения, когда может произойти отрыв стержней-катков 10 от внутренней поверхности барабана 3. При скатывании каждый стержень-каток 10 получает вращение, обратное по знаку вращению барабана 3.

Семена поступают в полость барабана и попадают между движущимися стержнями-катками 10 и стенками барабана 3. Так как диаметр цапф 22 и 23 больше максимального диаметра стержней-катков 10, то направляющие поверхности в виде винтовых ломаных линий 24-25-26-27-28, 29-30-31-32-33, 34-35-36-37 с шагом S₁ и 33-37-27-31-35-25-29 и 28-32-36-26-30-34-24 с шагом 0,25 S₁ стержней-катков предохранены от непосредственного контакта одного с другим по все длине барабана 3, следовательно, по всей длине барабана 3 обеспечивается сохранность и неповреждаемость семян семенного материала. Перемещение семян в барабане от загрузки к выгрузке производится винтовыми линиями основного направления с шагом S₁. При вращении барабана 3 и стержней-катков 10 за счет наличия винтовых линий и винтовых поверхностей противоположного направления обеспечивается интенсивное движение взаимонаправленных потоков семян навстречу друг другу, что интенсифицирует их взаимонаправленное движение, увеличивает число их контактов друг с другом и внутренней поверхностью барабана 3. Происходит интенсивное шлифование семян, при этом от семян откалываются шипики и семена благодаря трению о резиновое покрытие барабана 3 и стержней-катков 10, а также между собой, интенсивно шлифуются.

Упругость ломаных винтовых линий по периметру стержней-катков 10 обеспечивает переменность зазора между ними и резиновым покрытием барабана 3, что также ведет к интенсификации процесса шлифования.

Технико-экономические преимущества возникают за счет изготовления рабочего органа из не связанных между собой стержней-катков, изготовленных в виде винтовой тетраэдальной колонны, покрытой слоем резины, и снабженных с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, при этом диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков и обеспечивает постоянство зазора между ними и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян, что расширяет технологические возможности и упрощает конструкцию.