Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА 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 мелкосеменных 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. Бюл. №13).

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, поскольку указанная машина не приспособлена для шлифования мелкосеменных 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 установке для предпосевной обработки семенного материала, содержащей 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 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 карманов, расположенными внутри поперечного сечения стержней-катков, в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней поверхности и каждый из стержней-катков покрыт слоем резины и снабжен с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, причем 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 предлагаемой конструкции установки 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 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 в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы, 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 из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы одинаковой ширины, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону под острым углом к оси вращения стержней-катков винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов полукруглой формы с центрами кривизны карманов, расположенными внутри поперечного сечения стержней-катков, которые по периметру стержней-катков могут быть различными не только по форме, но и размерам, что 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, а также с частицами семенного материала обеспечивается не только интенсивность перемешивания, но и шлифование, что расширяет технологические возможности.

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

Новизна предложения заключается также в том, что снаружи винтового стержня-катка со сложной внешней винтовой поверхностью 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 покрыты слоем резины и снабжены с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, причем 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 (не показаны механизм привода, бункер-дозатор); на фиг. 3 - один из стержней-катков, общий вид, в сборе с цапфами, вид спереди; на фиг. 4 - стержень-каток, вид спереди; на фиг. 5 - сечение 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 на поддерживающих 8 и приводных 9 колесах. Внутри барабана 4 свободно смонтированы стержни-катки 10 с возможностью перекатывания внутри барабана 3 по копирам 11 и 12. Барабан 3 охватывает выгрузной разгрузочным окном 5 с заслонкой 6. Внутренняя поверхность вращающегося горизонтального шлифовального барабана 3 покрыта слоем резины 7. На барабане 3 установлен лоток 13. Выгрузной лоток 13 имеет конструкцию, охватывающую барабана 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 создании зазора между ним и внутренней цилиндрической поверхность барабана 3 с обоих концов снабжен 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.

Каждый стержень-каток 10 изготовлен (фиг. 4, фиг. 5), по крайней мере из одной полосы 23, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам 24 полосы 23, при этом полоса 23 свернута в цилиндрические витки с образованием по наружной и внутренней поверхности винтовых линий, одна из винтовых линий на фиг. 4 показана утолщенной линией 25-26-27-28-29-30-31-32-33-34, а также винтовых поверхностей криволинейной формы с центрами кривизны карманов, расположенными внутри поперечного сечения стержней-катков, в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы 35, 36, 37, 38, 39, 40 (фиг. 5), которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней поверхности.

Количество стержней-катков 10 устанавливается в зависимости от скорости вращения шлифовального барабана 3, его диаметра, диаметра стержней-катков 10 и степени загрузки стержнями-катками 10. Стержни-катки 10 не связаны друг с другом и свободно перекатываются внутри шлифовального барабана 3. Выполнение рабочего органа в виде не связанных между собой стержней-катков 10 позволяет увеличить длину контакта, где происходит обработка семенного материала, и упростить конструкцию ввиду отказа от принудительного привода рабочих органов - стержней-катков 10. Для предотвращения продольного перемещения стержней-катков 10 внутри барабана 3 смонтированы известные приспособления (на чертежах не показаны).

Изготовление стержней-катков 10 с многозаходными винтовыми поверхностями, расположенных по периметру стержней-катков 10 по винтовым линиям, позволяет не только значительно увеличить длину контакта рабочих органов с цилиндрической поверхностью шлифовального барабана 3 в зависимости от величины шага винтовых линий и количества заходов, но и сообщить обрабатываемым семенным материалам дополнительного перемещения вдоль винтовых линий, т.е. продольное перемещение вдоль оси шлифовального барабана 3, и обеспечить движение к выгрузному разгрузочному окну 5 и выгрузному лотку 13.

Стержень-каток 10 (фиг. 4, фиг. 5) изготовлен, по крайней мере, из одной полосы 23, соединенной по продольным кромкам 24 (показаны на фиг. 4 штрихпунктирной линией с двумя точками) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностей винтовых линий (одна из винтовых линий на фиг. 4 показана утолщенной линией 25-26-27-28-29-30-31-32-33-34) и винтовых поверхностей (фиг. 5) криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы 35, 36, 37, 38, 39, 40.

Полоса 23 (фиг. 6, фиг. 7) согнута по прямым линиям 41 под одинаковыми углами β к кромкам 24 полосы 23, размещенным друг от друга на расстояниях, равных длине развертки периметра криволинейных карманов, например, для карманов полукруглой формы 35, 36, 37, 38, 39, 40 на расстояниях L.

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

Таким образом, с целью предупреждения повреждения семян и создания зазоров между винтовыми поверхностями стержней-катков 10 и внутренней цилиндрической поверхностью шлифовального барабана 3 стержни-катки 10 снабжены с обеих сторон цапфами 21 и 22, которые имеют возможность катиться по копирам 11 и 12, смонтированными внутри шлифовального барабана 3. Диаметр цапф 21 и 22 больше максимального диаметра стержней-катков 10 и обеспечивает постоянство зазора между ними и стенками шлифовального барабана 3.

Установка для предпосевной обработки семенного материала работает следующим образом.

При вращении шлифовального барабана 3 за счет центробежных сил и сил трения стержни-катки 10 смещаются на некоторый угол относительно вертикальной оси шлифовального барабана 3 и под действием силы тяжести начинают скатываться по стенкам шлифовального барабана 3, точнее, по копирам 11 и 12. Скорость шлифовального 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 шлифовального 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 шлифовального 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 все длине шлифовального барабана 3, следовательно, по всей длине шлифовального барабана 3 обеспечивается сохранность и неповреждаемость семян семенного материала. Перемещение семян в шлифовальном барабане 3 от загрузки к выгрузке производится винтовыми линиями стержней-катков 10. При вращении шлифовального 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 шлифовального барабана 3. Происходит интенсивное шлифование семян, при этом от семян откалываются шипики, и семена благодаря трению о резиновое покрытие шлифовального барабана 3 и резинового покрытия 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 шлифовального 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 винтовых поверхностей криволинейной формы с центрами кривизны карманов, расположенными внутри поперечного сечения стержней-катков, в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы, 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.