Результат интеллектуальной деятельности: СТАНОК ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ 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. в Бюл. №13).

Недостатком известного устройства является 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 станок для шлифования семян (патент №2528018 МКИ А01С 1/00, опубл. 10.03.2014. Бюл. №7), содержащий контейнер, смонтированный из соединенных в единую технологическую цепочку двух или более винтовых шлифовальных барабанов, внутренняя поверхность которых покрыта слоем резины, поярусно, жестко установленных друг под другом с противоположным направлением винтовых линий в закрытом со всех сторон с переходными крышками, покрытыми изнутри слоем резины коробе, упруго установленного на основании с вибровозбудителем, бункер-дозатор, выгрузной лоток.

Недостатком известного устройства является 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 предпосевной обработки семян, содержащем контейнер, смонтированный из соединенных в единую технологическую цепочку двух или более винтовых шлифовальных барабанов, внутренняя поверхность которых покрыта слоем резины, поярусно, жестко установленных друг над другом с противоположным направлением винтовых линий в закрытом, со всех сторон с переходными крышками, покрытыми изнутри слоем резины, коробе, упруго установленного на основании с вибровозбудителем, бункер-дозатор, выгрузной лоток, каждый из шлифовальных барабанов выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри шлифовального барабана в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения шлифовального барабана, и изготовлен из трех и более скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке полос прямоугольной формы, с образованием по периметру шлифовального барабана трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри шлифовального барабана и образованием напусков внутри шлифовального барабана в виде винтовых лопастей по всей длине шлифовального барабана от входного до выходного отверстия.

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

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

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление контейнера, наличие пяти плавных винтовых линий по периметру позволяет обеспечить не только продольное перемещение семян от загрузки к выгрузке, но и обеспечить интенсивное их перемешивание с большой амплитудой и сложной траекторией движения, что повышает производительность шлифования.

Новизна предлагаемого изобретения заключается также в том, что поярусная жесткая установка с противоположным направлением трех винтовых линий друг под другом и соединенных в единую технологическую цепочку двух и более винтовых шлифовальных барабанов значительно сокращают габариты как по длине, так и по площади, занимаемой станком.

Новизна предлагаемого изобретения заключается также в том, что при работе вибратора семена, совершающие цирукуляционное движение внутри шлифовальных барабанов в плоскостях, перпендикулярных их горизонтальной оси, получают дополнительное движение от криволинейной формы винтовых поверхностей, что интенсифицирует перемешивания семян и повышает производительность шлифовки.

Новизна заключается также в том, что направление винтовых линий обеспечивает непрерывное транспортное движение семян в поярусно установленных шлифовальных барабанах от загрузки к выгрузке.

Новизна обусловлена также тем, что образование криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри шлифовальных барабанов и образование напусков внутри шлифовальных барабанов в виде винтовых лопастей по всей длине шлифовальных барабанов от входного до выходного отверстия, нарушает стационарность движения семян и способствует повышению производительности шлифования.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен станок для предпосевной обработки семян, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 5 - шлифовальный барабан; на фиг 6 - сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - одна из полос с напуском; на фиг. 7 - вид полосы с напуском после скручивания ее концов относительно продольной оси 0₁-0₁ на фиг. 8 - вид полосы с напуском после сгиба ее на цилиндрической оправке; на фиг. 9 - разрез В-В на фиг. 8.

Установка для предпосевной обработки семян (фиг. 1, 2, 3) состоит из средства для загрузки 1, средства для разгрузки 2, короба 3, установленного с помощью упругих элементов 4 на основании 5. В нижней части короба 3 смонтирован вибровозбудитель 6. Установка для предпосевной обработки семян снабжена емкостью 7 для приема семян, прошедших предпосевную обработку. В коробе 3, выполненным закрытым со всех сторон, смонтированы друг под другом и соединены в единую технологическую цепочку шлифовальные барабаны 8, 9, 10.

Шлифовальные барабаны 8, 9, 10 изготовлены пустотелыми, один из которых, например 8, представлен на фиг. 4 и 5.

Направление винтовых линий каждого из поярусно, ниже установленных шлифовальных барабанов противоположно направлению винтовых линий смонтированного выше шлифовального барабана, например, направление винтовых линий шлифовального барабана 9 противоположно направлению винтовых линий шлифовального барабана 8, а направление винтовых линий шлифовального барабана 10 противоположно направлению винтовых линий шлифовального барабана 9 (фиг. 1). Поэтому при работе установки для предпосевной обработки семян обеспечивается непрерывное их перемещение от загрузки к выгрузке, а также с помощью винтовых поверхностей криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы с напусками покрытой 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.

Патрубок загрузочного устройства 1 вмонтирован в входное отверстие шлифовального барабана 8. Выходное отверстие 11 шлифовального барабана 8 закрыто переходной крышкой 12, которая перекрывает одновременно и входное отверстие 13 шлифовального барабана 9 и обеспечивает перемещение потоков семян из верхнего (первого) шлифовального барабана 8 в нижележащий (второй) шлифовальный барабана 9, а именно из выходного отверстия 11 шлифовального барабана 8 во входное отверстие 13 шлифовального барабана 9. Выходное отверстие 14 второго шлифовального барабана 9 закрыто переходной крышкой 15, которая перекрывает одновременно и входное отверстие 16 нижележащего третьего шлифовального барабана 10, обеспечивая передачу потоков семян из второго среднего шлифовального барабана 9 в нижний третий шлифовальный барабан 10. Для приема потоков семян прошедших предпосевную обработки смонтировано под третьим шлифовальным барабаном 10 средство для выгрузки 2. Под выходным отверстием 17 третьего шлифовального барабана 10 и средства для разгрузки 2 смонтирована емкостью 7 для приема потоков семян, прошедших предпосевную обработку. Внутренняя поверхность всех шлифовальных барабанов 8, 9, 10 покрыта слоем резины 18, 19, 20. Также слоем резины 21 покрыто входное отверстие шлифовального барабана 8 и изнутри покрыты переходные крышки 12 и 15 слоем резины 22 и 23. Для предотвращения повреждений семян покрыто средство для разгрузки 2. слоем резины 24.

Пустотелые шлифовальные барабаны 8, 9, 10 выполнены по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками, например на фиг. 4 и 5 показан пустотелый шлифовальный барабан 8 с пятью винтовыми канавками 25, 26, 27, 28, 29 (внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы 25, 26, 27, 28, 29).

Например, многозаходный винтовой шлифовальный барабана 8 (фиг. 4, 5) выполнен из пяти полос прямоугольной формы 30, 31, 32, 33, 34 с образованием по периметру шлифовального барабана 8 внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы 25, 26, 27, 28, 29 с центрами кривизны внутри шлифовального барабана 8 и образованием напусков 35, 36, 37, 38, 39 (фиг. 5) в виде винтовых лопастей по всей длине шлифовального барабана 8. Таким образом, образуются внутри шлифовального барабана 8 винтовые канавки в виде карманов криволинейной формы 25, 26, 27, 28, 29 с центрами кривизны расположенными внутри поперечного сечения шлифовального барабана 8.

Каждый многозаходный винтовой пустотелый шлифовальный барабан выполнен из трех и более полос прямоугольной формы, например (фиг. 4, 5) пяти полос 30, 31, 32, 33, 34. Каждая из полос прямоугольной формы 30, 31, 32, 33, 34 выполнена с напуском 40 и с боковыми кромками 41 и 42 (например, на фиг. 6 показана полоса 30). Напуск 40 показан на фиг. 6 отделенным, например, от полосы 30 штриховой линией 43. Полоса 30 скручена по винтовой линии в продольном направлении (фиг. 7) относительно продольной оси O₁-O₁ и изогнута по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке 44 (фиг. 8).

Полосы 30, 31, 32, 33, 34 с напусками 40 после сгиба снимают с оправки 44 и соединяют друг с другом боковой стороной 42 одной полосы со штриховой линией 43 другой полосы известными методами, например сваркой, с образованием по периметру пустотелого винтового шлифовального барабана 8 винтовых линий и винтовых поверхностей в виде винтовых канавок 25, 26, 27, 28, 29 с постоянным шагом S₁. Часть одной из винтовых линий 45-46 показана на фиг. 4 утолщенной линией. Например, полоса 31 своей винтовой кромкой 42 (фиг. 5) соединена с полосой 30 по штриховой линии 43 с выпуклой ее стороны, например сваркой, в свою очередь полоса 30 соединена своей винтовой кромкой 42 с полосой 34 по ее штриховой линии 43 и т.д., с образованием многозаходной винтовой поверхности в виде пустотелого шлифовального барабана 8 с напусками 35, 36, 37, 38, 39 внутри пустотелого винтового шлифовального барабана 8 в виде винтовых лопастей по всей длине шлифовального барабана 8. Скручивание каждой полосы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого шлифовального барабана 8, благодаря чему увеличивается закрутка потоков семян и их интенсивность взаимодействия не только друг с другом, но и резиновым покрытием шлифовальных барабанов 8, 9, 10.

Таким образом, обеспечивается не только увеличение закрутки потоков семян, не только их перемещение в радиальном направлении, но и повышается производительность за счет того, что семена, совершающие циркуляционное движение внутри винтового шлифовального барабана 8 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтового шлифовального барабана 8, встречаясь с винтообразной поверхностью винтовых канавок 25, 26, 27, 28, 29 с напусками 35, 36, 37, 38, 39, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии винтового шлифовального барабана 8, увеличивают производительность, расширяют технологические возможности. Таким образом, увеличивается не только эффект закрутки семян в винтовых канавках 25, 26, 27, 28, 29 с напусками 35, 36, 37, 38, 39, но и увеличиваются контактные площади соприкосновения семян со стенками шлифовального барабана 8, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Станок для предпосевной обработки семян работает следующим образом.

Посредством загрузочного устройства 1 внутрь верхнего винтового барабана 8 беспрерывно загружается семена. Под воздействием возмущающих сил вращающегося вибратора 6, через стенки короба 3 и жестко с ним соединенных винтовых шлифовальных барабанов 8, 9, 10 семенам передаются возмущающие силы. Семена под воздействием этих возмущающих сил под влиянием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии винтовых шлифовальных барабанов 8, 9, 10. При этом стенки криволинейной формы винтовых шлифовальных барабанов 8, 9, 10 изменяют и придают дополнительные движения семенам и обеспечивают повышение производительности предпосевной обработки семян, а также перемещают их от загрузки к выходным отверстиям, например к выходному отверстию 11 винтового шлифовального барабана 8.

Под воздействием вибрации винтовых канавках 25, 26, 27, 28, 29 с напусками 35, 36, 37, 38, 39 по внутреннему периметру винтового шлифовального барабана 8, а также с помощью переходной крышки 12, покрытой слоем резины 22, семена перегружаются через отверстие 13 в нижележащий винтовой шлифовальный барабан 9, по периметру которого расположены винтовые линии и винтовые канавки, направление которых противоположно направлению винтовых линий и винтовых канавок верхнего винтового шлифовального барабана 8. Под воздействием вибрации, винтовых линий и винтовых канавок 25, 26, 27, 28, 29 с напусками 35, 36, 37, 38, 39 по внутреннему периметру винтового шлифовального барабана 9 семена перемещаются к выходному отверстию 14 и посредством крышки 15, покрытой слоем резины 23, перемещаются через входное отверстие 16 во внутреннюю полость винтового шлифовального барабана 10. Под воздействием вибрации, винтовых линий и винтовых канавок 25, 26, 27, 28, 29 с напусками 35, 36, 37, 38, 39 по внутреннему периметру винтового барабана 10 семена перемещаются вдоль горизонтальной оси и через отверстие 17, а также с помощью разгрузочного устройства 2, покрытого резиной 24, выводятся за пределы станка для предпосевной обработки семян в емкость 7.

Технико-экономические преимущества изобретения возникают за счет увеличения производительности, вибрации в плоскостях перпендикулярных горизонтальной оси винтовых шлифовальных барабанов и дополнительного движения придаваемого семенам стенками криволинейной формы винтовых шлифовальных барабанов, что расширяет технологические возможности. В процессе перемещения семян от загрузки к выгрузки они совершают сложное пространственное движение, так как направление их движения под воздействием вибрации изменяется под воздействием стенок криволинейной формы винтовых шлифовальных барабанов, что повышает производительность. Технико-экономические преимущества обеспечиваются также за счет сокращения рабочих площадей, занимаемых станком для предпосевной обработки семян.