Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА 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 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).

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 №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, содержащая бункер-дозатор.

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 шлифования семян, содержащей шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток, внутри контейнера смонтирована цилиндрическая пружина, оборудованная устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, шлифовальный барабан выполнен в виде контейнера, упруго установленного на основании с вибратором, и изготовлен из, по меньшей мере, 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 внутренняя поверхность контейнера покрыта слоем резины и внутри контейнера жестко смонтирована пружина волнообразной 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 установка 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 криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности прямоугольной 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 прямоугольной 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 интенсифицирует не только 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 закрепленным внутри криволинейной пружиной волнообразной 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 волнообразной 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 выгрузке 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 волнообразной 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 установки для шлифования семян, общий вид, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 - шлифовальный барабан, изготовленный в виде в виде контейнера, общий вид; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - полоса с размеченными прямыми линиями; фиг. 6 - полоса, согнутая по прямым линиям; на фиг. 7 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в цилиндрический виток.

Установка для шлифования семян (фиг. 1, фиг. 2) содержит шлифовальный барабана 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 внутренней поверхностью винтовых линий, а также винтовых поверхностей прямоугольной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения контейнера 1, в виде карманов внутренней поверхности прямоугольной формы.

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

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 (не показаны). Регулировка величины шага пружины 8 может быть осуществлена также и в процессе шлифования семян. Пружина 8 волнообразной формы покрыта слоем резины(не показана).

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

Контейнер 1 (фиг. 3, фиг. 4) изготовлен, по меньшей мере, из одной полосы 10, свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам 11, согнутой по размещенным под углом к ее кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленным 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 могут быть различными не только по периметру рабочего органа, но и по форме.

Контейнер 11 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) с образование по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде кармано-многоугольной формы (фиг. 4), изготовлены, по крайней мере, из одной полосы 10, соединенной по продольным кромкам 11 (показаны на фиг. 3 штрихпунктирной линией) известными методами, например, сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностей винтовых линий (на фиг. 3 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 12-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23) и винтовых поверхностей (фиг. 4) прямоугольной формы в виде карманов внутренней поверхности 24, 25, 26, 27, 28, 29.

Полоса 10 (фиг. 5, фиг. 6) согнута по прямым линиям 30 под одинаковыми углами α к продольным кромкам 11 полосы 10, размещенных на расстояниях, равных длине элементам многоугольника карманов. Полоса 10 после сгиба по прямым линиям (фиг. 5, фиг. 6) свернута в цилиндрические витки (фиг. 8), соединенные друг с другом по продольным кромкам 30 известными методами, например сваркой, в контейнер 1.

Установка для шлифовки 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 выгрузки обеспечивается за счет винтовых канавок 24, 25, 26, 27, 28, 29, покрытых слоем резины. Встречаясь с семенами, совершающими под воздействием вибрации вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси контейнера 1, винтовые поверхности в виде винтовых канавок 24, 25, 26, 27, 28, 29 направляют семена в сторону выгрузки. Радиальное движение семенам от выгрузки к загрузки, 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 волнообразной формы 8, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузке к загрузки, 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 установки для шлифовки семян обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и амплитуд их движения, обеспечивается также активная циркуляция и взаимодействие. Таким образом, процесс шлифовки активизируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри контейнера 1 волнообразной пружины 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 витков пружины покрытые слоем резины, а также между собой интенсивно шлифуются и затем выгружаются из контейнера 1 в выгрузной лоток 7.

Технико-экономическое 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 волнообразной формы, которая обеспечивает не только перемещение в обратном радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления взаимодействия семян друг с другом и со стенками контейнера, за счет того, что пружина волнообразной формы, снабжена устройством для изменения шага витков пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения семян, изменение производительности устройства для шлифовки семян, что обеспечивает регулирование интенсивности взаимодействия семян, повышает производительность, расширяет технологические возможности.