Результат интеллектуальной деятельности: ТЕРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для вытирания семян многолетних трав и других культур.

Известно терочное устройство, содержащее корпус со спиральным ребром, цилиндрический барабан с бичами и горизонтальной осью вращения, неподвижную деку с глухой терочной поверхностью, тангенциально установленную загрузочную горловину, выходной патрубок (Анеляк М.М., Шидловский Ю.М. Экспериментальные исследования аксиально-тангенциального терочного устройства бильного типа. - В сб.: Механизация и электрификация сельского хозяйства. - Киев: Урожай, 1986, вып.64. - С.29-32). Недостатками данного устройства являются низкая пропускная способность, обусловленная осевым перемещением материала, и сложность конструкции корпуса из-за наличия спирального ребра.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату к предлагаемому изобретению является терочное устройство, содержащее корпус, цилиндрический барабан с горизонтальной осью вращения и сплошной терочной поверхностью, деку с глухой терочной поверхностью, загрузочную горловину, выходной патрубок (Бушуев Н.М., Латышев М.С. Механизация семеноводства красного клевера. - М.: Сельхозгиз, 1951. - С.90, 91 - прототип). Данное устройство благодаря прямоточной подаче материала обладает высокой удельной пропускной способностью, но имеет низкую эффективность вытирания семян из-за терочной поверхности барабана, выполненной в виде клапанов, а также сложную технологию ее изготовления.

Задача, которую необходимо решить, заключается в повышении эффективности вытирания семян и упрощении технологии изготовления терочной поверхности барабана.

Поставленная задача решена с помощью предлагаемого терочного устройства, содержащего корпус, цилиндрический барабан с горизонтальной осью вращения и сплошной терочной поверхностью, деку с глухой терочной поверхностью, загрузочную горловину, выходной патрубок, причем сплошная терочная поверхность цилиндрического барабана выполнена из стальных прутков шестигранного проката, установленных на ребро, а шестигранный прокат имеет размер 10…12 мм.

В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.

Выполнение сплошной терочной поверхности цилиндрического барабана из стальных прутков шестигранного проката, установленных на ребро, обусловливает положение рабочей грани прутка под углом к направлению движения материала, близким к оптимальному (≈30°). Сплошное покрытие поверхности барабана прутками шестигранника обеспечивает непрерывный процесс вытирания материала. Кроме того, использование шестигранного проката размером Δ=10…12 мм обусловливает оптимальную высоту h рифов терочной поверхности. Все это повышает эффективность вытирания семян многолетних трав и других культур.

В то же время использование стального шестигранного проката максимально упрощает технологию изготовления терочной поверхности барабана.

На фигуре 1 изображена схема терочного устройства.

Устройство содержит корпус 1, загрузочную горловину 2, установленный на валу 3 вращающийся цилиндрический барабан 4 со сплошной терочной поверхностью 5, деку 6 с глухой терочной поверхностью 7, выходной патрубок 8. Загрузочная горловина 2 установлена относительно цилиндрического барабана 4 тангенциально и имеет одинаковую длину с барабаном. Сплошная терочная поверхность 5 барабана 4 выполнена из стальных прутков 9 шестигранного проката, установленных относительно цилиндрической поверхности барабана на ребро. При этом цилиндрический барабан может быть выполнен в виде обечайки 10 из листовой стали или стальной трубы с опорными дисками, жестко закрепленными на валу 3. Стальные прутки 9 крепятся к обечайке 10 и друг к другу с помощью сварки. Глухая терочная поверхность 7 деки может иметь различную форму, например овальную, энтгранерную, сплошной лист с поперечными планками и т.п.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый материал (например, клеверную пыжину) подают в загрузочную горловину 2, откуда он под действием силы тяжести падает в рабочую зону, образованную сплошной терочной поверхностью 5 вращающегося барабана 4 и декой 6. При вращении барабана 4 терочная поверхность 5 захватывает клеверную пыжину и протаскивает ее по терочной поверхности 7 деки 6. Возникающее при вращении барабана нормальное давление в сжатом слое материала и силы трения обусловливают его интенсивное перетирание. Перетертая пыжина через выгрузной патрубок 8 за счет сил инерции и тяжести удаляется наружу.

Экспериментальными исследованиями терочного устройства, имеющего диаметр барабана 0,2 м, ширину рабочей части 0,1 м, молотильные зазоры на входе δ_вх=6 мм, в средней части δ_ср=4 мм и на выходе δ_вых=2 мм, установлено влияние высоты h рифов терочной поверхности барабана в пределах от 2,3 до 3,5 мм при частоте вращения барабана n=1500…2000 мин^-1 и подаче пыжины q=0,175 т/ч на степень вытирания ε и дробление d семян (фиг.2).

Анализ графиков показывает, что максимум функции ε=f(h) при n=1500…2000 мин^-1 находится в области h=2,9…3,5 мм, что соответствует размеру шестигранника Δ=10…12 мм. В то же время наибольшие значения дробления семян d наблюдаются при h=2,8…3,2 мм. При этом оба показателя с увеличением частоты n вращения барабана возрастают. Поэтому n выбирают, исходя из допустимых значений d для конкретной культуры, сорта и устройства. Частота вращения барабана является настроечным параметром.