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 шлифовальной 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, опубл. 07.04.1989 г. в Бюл. №13).

Недостатками известного устройства являются 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, опубл. 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 и рабочий орган, механизм привода, бункер-дозатор, выгрузной лоток, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган выполнен из не связанных между собой стержней-катков, каждый из которых изготовлен, по крайней мере, из одной полосы, свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, согнутой по размещенным под углом к ее кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника, при этом карманы по внутренней поверхности могут отличаться от формы и размеров карманов не только по наружной поверхности, но и могут быть различны по периметру рабочего органа, причем каждый из стерженей-катков покрыт слоем резины и снабжен с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, а диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков, что обеспечивает постоянство зазора между стержнями-катками 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 предполагаемой конструкции машины для предпосевной обработки семенного материала.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения рабочего органа из не связанных между собой стержней катков, каждый из которых изготовлен, по крайней мере, из одной полосы свернутой в цилиндрические витки соединенные друг с другом по продольным кромкам, согнутой по размещенным под углом к ее кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, покрытых слоем резины увеличивается общая площадь контакта рабочих органов с семенным материалом, поэтому интенсивность и активность контактирования частиц семенного материала друг с другом возрастает 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, винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, при этом карманы по внутренней поверхности могут отличаться от формы и размеров карманов по наружной поверхности и по периметру барабана, карманы могут быть различными не только по форме, но и по размерам, 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 многоугольной формы друг с другом и с цилиндрической поверхностью барабана и с частицами семенного материала обеспечивается не только интенсивность перемешивания, но и шлифование, что расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается в том, что в виду 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 многоугольной формы 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, изготовленые с многоугольной винтовой поверхностью, покрыты слоем резины и снабжены с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по капирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, причем диаметр цапф больше максимального диаметра стержне-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 Α-A на фиг. 1 (не показаны механизм привода, бункер-дозатор); на фиг. 3 - один из стерженей-катков, общий вид, в сборе с цапфами, вид спереди; на фиг. 4 - стержень-каток, вид спереди; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - полоса с размеченными прямыми линиями; фиг. 7 - полоса, согнутая по прямым линиям; на фиг. 8 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в цилиндрический виток.

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.

Стержни-катки 10 покрыты слоем резины 20 (фиг. 3) и с целью создания зазора между ним и внутренней цилиндрической поверхность барабана 3 с обеих концов снабжен цапфами 21 и 22 (фиг. 1, фиг. 2).

Каждый стержень-каток 10 изготовлен (фиг. 4, фиг. 5) по крайней мере из одной полосы 23, свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам 24, согнутой по размещенным под углом к ее кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника, при этом карманы по внутренней поверхности могут отличаться от формы и размеров карманов по наружной поверхности и по периметру рабочего органа могут быть различными не только, но и по форме, при этом каждый из стерженей-катков 10 покрыт слоем резины 20 и снабжен с обеих сторон цапфами 21 и 22, которые имеют возможность катиться по копирам 11 и 12, смонтированным внутри шлифовального барабана 3, причем диаметр цапф 21 и 22 больше максимального диаметра стержней-катков 10, что обеспечивает постоянство зазора между стержнями-катками 10 и стенками шлифовального барабана 3, который больше максимального размера семян.

Стержни-катки 10 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы (фиг. 5) изготовлены, по крайней мере, из одной полосы 23, соединенной по продольным кромкам 24 (показаны на фиг. 4 штрих-пунктирной линией) известными методами, например, сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (на фиг. 4 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 25-26-27-28-29-30-31-32-33-34-35-36) и винтовых поверхностей (фиг. 5) прямоугольной формы в виде карманов наружной поверхности 37, 38, 39, 40, 41, 42 и карманов внутренней поверхности 43, 44, 45, 46, 47, 48.

Полоса 23 (фиг. 6, фиг. 7) согнута по прямым линиям 48 под одинаковыми углами α к продольным кромкам 24 полосы 23, размещенных на расстояниях, равных длине элементов многоугольника, карманов, например, для кармана 38 на расстояниях L₁, L₂, L₃.

Полоса 23 после сгиба по прямым линиям (фиг. 6, фиг. 7) свернута в цилиндрические витки (фиг. 8), соединенные друг с другом по продольным кромкам 24 известными методами, например сваркой, в рабочий орган - стержень-каток 10.

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 21 и 22, которые имеют возможность катиться по капирам 11 и 12 смонтированными внутри барабана 3. Диаметр цапф 21 и 22 больше максимального диаметра стержней-катков 10 и обеспечивает постоянство зазора между ними и стенками барабана 3.

Для предотвращения продольного перемещения стержней-катков 10 внутри барабана 3 смонтированы известные приспособления (на чертежах не показаны).

Машина для предпосевной обработки семенного материала работает следующим образом.

При вращении барабана 3 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 вращения барабана 3.

Семена поступают в полость барабана 3 и попадают между движущимися стержнями-катками 10 и стенками барабана 3. Так как диаметр цапф 21 и 22 больше максимального диаметра стержней-катков 10, то направляющие поверхности в виде плавных винтовых линий стержней-катков 10 предохранены от непосредственного контакта одного с другим по всей длине барабана 3, следовательно, по всей длине барабана 3 обеспечивается сохранность и неповреждаемость семян семенного материала. Перемещение семян в барабане 3 от загрузки к выгрузке производится винтовыми линиями стержней-катков 10. При вращении барабана 3 и стержней-катков 10 за счет наличия плавных винтовых линий и винтовых поверхностей обеспечивается интенсивное движение потоков семян, что интенсифицирует их 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 плавных 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 с винтовой поверхностью с карманами прямоугольной формы по периметру, 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.