Результат интеллектуальной деятельности: СТАНОК 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 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 машин для шлифования семян моркови (патент №2516336, МКИ 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.

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 станке для шлифования семян, содержащем бункер-дозатор, выгрузной лоток, выполненный в виде контейнера шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, внутри которого смонтирована пружина, оборудованная устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, контейнер, упруго установленный на основании с вибратором, выполнен в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи контейнера под углом 15°-75° к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными попеременно снаружи и внутри поперечного сечения контейнера, смонтирован из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы одинаковой ширины, согнутой волнообразно по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 15°-75° к оси контейнера винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру контейнера могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей, причем внутренняя поверхность контейнера покрыта слоем резины и внутри контейнера жестко смонтирована пружина бочкообразной формы 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.

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

Новизна заключается в том, что семена совершают циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, не от вращающегося шлифовального барабана (он не вращается), а от возмущающей силы вибратора через стенки шлифовального барабана (контейнера).

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения контейнера, 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 волнообразной формы в виде карманов внутренней поверхности волнообразной формы, покрытой слоем резины, увеличивается общая площадь контакта с семенным материалом, поэтому интенсивность и активность контактирования семян друг с другом возрастает и расширяются технологические возможности установки для предпосевной обработки семенного материала.

Новизна заключается также в том, что изготовление контейнера 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 контейнера винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов волнообразной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и размерам, позволяет сообщить семенам дополнительные перемещения вдоль винтовых линий, т.е. продольное перемещение семян вдоль оси контейнера, и обеспечить ускоренное их движение к выгрузному отверстию.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри контейнера со сложной винтовой поверхностью в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения семян, что не только интенсифицирует частоту их контактирования, но и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что элементы винтовой поверхности шлифовального барабана, выполненного в виде контейнера, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии, поэтому при работе вибратора семена, совершающие циркуляционное движение внутри контейнера в плоскостях, перпендикулярных его оси симметрии, получают дополнительное движение от наклоненных друг к другу элементов винтовой поверхности контейнера и обеспечивается продольное перемещение частиц семян от загрузки к выгрузке, увеличивается интенсивность их взаимодействия, повышается производительность и расширяются технологические возможности.

Новизна предложения заключается в том, что такое конструктивное оформление машины с закрепленной внутри криволинейной пружиной бочкообразной формы, покрытой слоем резины, смонтированной внутри контейнера и оборудованной устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, позволяет не только создать противопотоки движения семян, но и обеспечить их ускоренное продольное перемещение от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении шлифовального барабана в виде контейнера и обеспечить интенсивное их перемешивание, что расширяет технологические возможности, повышает производительность.

Новизна заключается в том, что внутри по всей длине контейнера смонтирована пружина бочкообразной формы, покрытая слоем резины, которая обеспечивает не только перемещение в обратном направлении семян от выгрузке к загрузке в радикальном направлении, но и способствует интенсификации процесса их шлифовки (откалывания от семян шипиков и т.п.). Такое радикальное движение в обратном направлении обеспечивается за счет того, что семена, совершающие циркуляционное движение внутри контейнера в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии контейнера, встречаясь с витками пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузки к загрузке, что создает противопотоки движения семян, увеличивает интенсивность обработки и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри по всей длине контейнера пружина бочкообразной формы снабжена устройством для изменения шага витков пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения семян при изменении производительности установки для шлифования семян, что обеспечивает регулирование интенсивности взаимодействия семян, увеличивает производительность, расширяет технологические возможности.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема станка для шлифования семян, общий вид, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; 3 - контейнер, общий вид; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - полоса с размеченными прямыми линиями; на фиг. 6 - полоса, согнутая по прямым линиям; фиг. 7 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в цилиндрический виток.

Станок 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 7 (выгрузной лоток) в контейнере 1 обеспечивается его внутренней волнообразной винтовой поверхностью в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными попеременно снаружи и внутри поперечного сечения контейнера 1.

Для обеспечения дополнительного продольного перемещения в противоположном направлении семян внутри контейнера 1 смонтирована пружина 8 бочкообразной формы с круглым сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков пружины 8 путем растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка величины шага витков пружины 8 может производиться также в процессе шлифования семян, т.е. в процессе работы станка.

В зависимости от вида семян, требуемого времени обработки устанавливается такой шаг пружины, который отвечает оптимальным условиям шлифования. Например, если требуется малое время обработки, то уменьшается шаг пружины 8 и, таким образом, изменяется поток семян в обратном направлении, а значит, соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к загрузке. При шлифовании семян, требующем длительного времени пребывания в контейнере 1, шаг витков 8 увеличивают и, таким образом, изменяется поток семян в обратном направлении, а значит, соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. В нужном положении пружину 8 фиксируют известными приспособлениями (на чертеже не показаны). Регулировка величины шага пружины 8 может быть осуществлена также и в процессе шлифования семян. Пружина 8 бочкообразной формы покрыта слоем резины (на чертежах не показана).

Станок для шлифования семян (фиг. 1, фиг. 2) снабжен бункером-дозатором 6, закрепленным на плите 2, и выгрузным лотком 7, внутренняя поверхность контейнера 1 покрыта слоем резины 9.

Контейнер 1 (фиг. 3, фиг. 4) изготовлен из одной и более полос 10, соединенной по продольным кромкам 11 (показаны на фиг. 3 штрихпунктирными линиями) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностей, направленных в одну сторону под углом 15°-75° винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной поверхности 12, 13, 14, 15, 16, 17 и карманов криволинейной формы по внутренней поверхности 18, 19, 20, 21, 22, 23, которые по периметру контейнера 1 могут быть различными не только по форме, но и размерам. Полоса 10 (фиг. 5, фиг. 6) согнута волнообразно по прямым линиям сгиба 24, расположенным под одинаковыми углами α к продольным кромкам 11 полосы 10 и размещенным на расстоянии L между линиями сгиба 24. Расстояние L равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей. Полоса 10 после волнообразного сгиба (фиг. 6) свернута в цилиндрические витки (фиг. 7), соединенные друг с другом по продольным кромкам 11 известными методами в контейнер 1.

Станок для шлифования семян работает следующим образом. Возмущающая сила вращающегося вибратора 5 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 18, 19, 20, 21, 22, 23, покрытых слоем резины (фиг. 1, фиг. 2). Встречаясь с семенами, совершающими под воздействием вибрации вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси контейнера 1, винтовые поверхности в виде винтовых канавок 18, 19, 20, 21, 22, 23 направляют семена в сторону выгрузки. Радиальное движение семян от выгрузки к загрузке, т.е. в обратном направлении, обеспечивается за счет того, что семена, совершающие циркуляционное движение внутри контейнера 1 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии контейнера 1, встречаясь с витками неподвижно закрепленной пружины бочкообразной формы 8 изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузке к загрузке, т.е. в обратном направлении. При этом семена движутся вдоль винтовых навивок пружины 8, обеспечивая перемещение их в обратном направлении. Частота движений и соударений семян определяется не только частотой виброактиватора и количеством винтовых канавок по периметру контейнера 1, но и наличием витков и шагом пружины 8, смонтированной стационарно (неподвижно) внутри контейнера 1. Поэтому в предлагаемой конструкции станка для шлифовки семян обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и амплитуд их движения, обеспечивается также активная циркуляция и взаимодействие. Таким образом, процесс шлифования семян активизируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри контейнера 1 бочкообразной пружиной 8, которые изменяют направление движение семян, направляя их в радиальном направлении в сторону загрузки, т.е. в обратном направлении, что увеличивает интенсивность их циркуляции, увеличивает частоты взаимодействия, создает противопотоки, повышает производительность шлифовки и расширяет технологические возможности. В результате семена, преодолевая сопротивление встречных их потоков от витков пружины 8, совершают сложное пространственное движение, происходит интенсивное шлифование семян, при этом от семян откалываются шипики, и семена благодаря трению о резиновое покрытие контейнера и витки пружины, покрытые слоем резины, 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 формы контейнера в виде винтовых канавок за счет того, что внутри по всей длине контейнера смонтирована неподвижно пружина бочкообразной формы, которая не только обеспечивает перемещение в обратном радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления взаимодействия семян друг с другом и со стенками контейнера за счет того, что пружина бочкообразной формы снабжена устройством для изменения шага витков пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения семян, изменение производительности станка для шлифования семян, что обеспечивает регулирование интенсивности взаимодействия семян, повышает производительность, расширяет технологические возможности.