Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРАЦИОННАЯ МАШИНА 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 моркови (патент РФ №2521857, кл. МКИ А01С 1/00, опубл. 10.07.2014, Бюл. №19), содержащая рабочий орган, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, механизм привода, бункер-дозатор, выгрузной лоток, при этом шлифовальный барабан выполнен по периметру винтовым из секций в виде многогранников, с гранями в виде равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя своими сторонами по поверхности барабана и размещенных под углом друг к другу и к его оси с образованием по наружной поверхности, направленных навстречу друг другу ломанных винтовых поверхностей одинакового шага и ломанных винтовых линий одинакового шага.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, сложность конструкции и изготовления.

Наиболее близким к предлагаемому является машина для шлифования семян (патент №2516336, МКИ А01С 1/00, опубл. 20.03.2014 г., Бюл. №14), заявка 2004103436/12, 05.02.2004), содержащая шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности, сложность конструкции и изготовления.

Техническим решением является расширение технологических возможностей, упрощение конструкции и изготовления.

Техническое решение достигается тем, что в вибрационной машине для предпосевной обработки семян, содержащей шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, выполнен коническим, многозаходным, винтовым и смонтирован из направляющих элементов, выполненных из трех и более скрученных по винтовой линии в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения полос, выполненных с боковыми кромками выпуклой криволинейной формы, с напусками и описанные кривыми различного порядка и степени кривизны, при этом, по всей длине внутри шлифовального барабана образованы напуски в виде винтовых лопастей, причем по всей длине шлифовального барабана смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков и с устройством для изменения шага витков путем растяжения или сжатия пружины.

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

Новизна заключается в том, что семена совершают циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии 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 шлифовального барабана позволяет обеспечить не только расширение технологических возможностей, но и повысить производительность шлифования семян.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны поверхности шлифовального барабана векторы скорости движения семян при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса предпосевной обработки семян и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри шлифовального барабана со сложной внутренней поверхностью в виде сочетания двух криволинейных поверхностей в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что внутри по всей длине шлифовального барабана смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков, которая не только обеспечивает движения материалов от загрузки к выгрузке, но и обеспечивает поджатие внутри шлифовального барабана семян, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри шлифовального барабана пружина снабжена устройством для изменения шага витков, что позволяет влиять на характер движения семян внутри шлифовального барабана и обеспечивает регулирование скорости их перемещения от загрузки к выгрузке.

Новизна обусловлена тем, что по всей длине внутри шлифовального барабана образованы напуски в виде винтовых лопастей, при этом полосы выполнены с боковыми кромками выпуклой криволинейной формы с напусками и с боковыми кромками выпуклой криволинейной формы, описанные кривыми различного порядка и степени кривизны, скручены по винтовой линии в продольном направлении относительно продольной оси и изогнуты по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения, что обеспечивает расширение технологических возможностей, повышение производительности предпосевной обработки семян.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображена вибрационная машина для предпосевной обработки семян, общий вид, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (пружина не показана); на фиг. 3 - шлифовальный барабан, смонтированный из пяти винтовых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны; фиг. 4 - вид В на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Д на фиг. 3; фиг. 6 - одна из полос с напуском; на фиг. 7 - вид полосы с напуском после скручивания ее концов относительно горизонтальной оси; на фиг. 8 - вид полосы с напуском после скручивания ее на оправке в виде параболоида вращения; на фиг. 9 - разрез Б-Б на фиг. 8.

Вибрационная машина для предпосевной обработки 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. Вибрационная машина для предпосевной обработки семян (фиг. 1, фиг. 2) снабжена бункером-дозатором 6, закрепленным на плите 2, и выгрузным лотком 7. Внутренняя поверхность контейнера 1 покрыта слоем резины 8. Внутри шлифовального барабана 1 смонтирована коническая пружина 9 с плоским сечением витков и с устройством для изменения шага витков путем растяжения или сжатия пружины (на чертеже не показано).

Шлифовальный барабан 1 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) конической формы, например, выполнен из пяти полос 10, 11, 12, 13, 14 криволинейной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине шлифовального барабана 1 от загрузки к выгрузке, с образованием по периметру шлифовального барабана 1 внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри шлифовального барабана 1 и образованием напусков 15, 16, 17, 18, 19 (фиг. 5) в виде винтовых лопастей по всей длине шлифовального барабана 1 от загрузки к выгрузке (на фиг. 5 винтовые лопасти зачернены).

Шлифовальный барабан 1 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) выполнен из полос, например, 10, 11, 12, 13, 14 криволинейной формы с боковыми кромками 20 и 21, включая напуск 22 с одной стороны полос выпуклой криволинейной формы (фиг. 6). Напуск 22 показан на фиг. 6 отделенным от полосы, например 10, штриховой линией 23. Полоса, например, 10 изготовлена с разными размерами по ширине полос, например, полосы 10, 11, 12, 13, 14 с напусками 22 и с боковыми кромками 20 и 21 выпуклой криволинейной формы описаны кривыми различного порядка и степени кривизны с разными размерами по ширине полос, с увеличением ширины полос по длине шлифовального барабан конической формы 1 скручены по винтовой линии в продольном направлении (фиг. 7) относительно продольной оси О₂-О₂ и изогнуты по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения 24 (фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9) с образованием по периметру шлифовального барабана конической формы 1 винтовых линий и винтовых поверхностей выпуклой формы в виде винтовых канавок 22 с центрами кривизны внутри галтовочного барабана конической формы 5.

Полосы 10, 11, 12, 13, 14 с напусками 22 после сгиба снимают с оправки 24 (фиг. 8, фиг. 9) и соединяют друг с другом боковой стороной 20 одной полосы со штриховой линией 23 другой полосы известными методами, например сваркой, с образованием по периметру пустотелого шлифовального барабана конической формы 1 винтовых линий 25-26 (фиг. 4) и винтовых поверхностей в виде винтовых канавок 27, с переменным, увеличивающимся по длине шлифовального барабана конической формы 1 шагом S₁. Одна из винтовых линий 25-26 показана на фиг. 3 утолщенной линией. Например, полоса 10 своей винтовой кромкой 21 (фиг. 4) соединена с полосой 11 по штриховой линии 23 с выпуклой ее стороны, например, сваркой, в свою очередь, полоса 11 соединена своей винтовой кромкой 21 с полосой 12 по ее штриховой линии 23 и т.д., с образованием пустотелого шлифовального барабана конической формы 1 с напусками внутри пустотелого шлифовального барабана конической формы 1 в виде винтовых лопастей 15, 16, 17, 18, 19 (фиг. 5) по всей длине пустотелого шлифовального барабана конической формы 1. Далее пять и более деформированные таким образом полосы соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам. Скручивание каждой полосы криволинейной формы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого шлифовального барабана конической формы 1, благодаря чему увеличивается скорость движения семян от загрузки к выгрузке.

Шлифовальный барабан конической формы 1 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) изготовлен с образованием по его периметру многозаходных винтовых поверхностей с винтовыми линиями и винтовыми канавками выпуклой формы с углом наклона относительно оси вращения наружными криволинейными поверхностями выпуклой формы относительно оси симметрии шлифовального барабана конической формы 1 с центрами кривизны внутри шлифовального барабана конической формы 1 и описанных кривыми различного порядка и степени кривизны, например, линиями второго порядка кривизны:

- эллипсом х²/а²+у²/b²=1;

- параболой у²=2*р*х;

- гиперболой у=к/х;

линиями третьего порядка кривизны и выше:

- Декартов лист х³+у³-3*а*х*у=0;

- локон Аньези у=а³*(α²+х²);

- строфоида у³=х²(а+х)/(а-х);

- улитка Паскаля (х²+у²-2R*x)²-а²*(х²+у²)=0 и т.д.;

и линиями n-го порядка кривизны - полиномами.

Вибрационная машина для предпосевной обработки семян работает следующим образом.

Возмущающая сила вращающегося вибратора 5 через плиту 2 и стенки контейнера (шлифовального барабана) 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. Сложное движение семенам от загрузки к выгрузке обеспечивается за счет винтовых канавок и винтовыми поверхностями, покрытые слоем резины которые, встречаясь с семенами, совершающими под воздействием вибрации вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси контейнера 1, направляют их навстречу друг другу и к противоположным стенками шлифовального барабана 1. Радиальное движение семенам от выгрузки к загрузке обеспечивается за счет конусности шлифовального барабана и при помощи лопастей 15, 16, 17, 18, 19, при этом семена, совершающие циркуляционное движение внутри шлифовального барабана 1 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии шлифовального барабана 1, встречаясь с стенками шлифовального барабана 1 и лопастями 15, 16, 17, 18, 19, покрытыми слоем резины 8, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузке к загрузки. Частота движений и соударений семян определяется не только частотой виброактиватора, но и и количеством лопастей и винтовых канавок 27 по периметру контейнера 1. Поэтому в предлагаемой конструкции вибрационной машины для предпосевной обработки семян обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и амплитуд их движения, обеспечивается также активная их циркуляция и взаимодействие, в результате увеличивается интенсивность их шлифования, увеличивается частота взаимодействия, создаются противопотоки, повышается производительность предпосевной обработки и расширяются технологические возможности. В результате семена, преодолевая сопротивление встречных их потоков, совершают сложное пространственное движение, происходит интенсивное шлифование семян, при этом от семян откалываются шипики, и семена благодаря трению о резиновое покрытие 8 шлифовального барабана 1, 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 стенками пространственной конической формы шлифовального барабана (контейнера) в виде свернутых в винт и на оправке в форме параболоида вращения, расположенных под углом не только друг к другу, но и к продольной оси контейнера, что повышает производительность, расширяет технологические возможности, а также технико-экономические преимущества возникают за счет создания внутри шлифовального барабана напусков в виде винтовых лопастей.