Результат интеллектуальной деятельности: Станок вибрационный 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.

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 является ограниченные технологические возможности, недостаточная производительность, сложность изготовления.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является машина для шлифования семян (патент №2516336 МКИ А01С 1/00, опуб. 20.03.2014 г., Бюл. №14), содержащая бункер-дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, смонтированный из трех прямоугольных полос, согнутых попеременно в противоположные стороны под углом 140° по надрезам, выполненным под углом 60° друг к другу и к продольным кромкам полос с образованием по длине полосы равносторонних треугольников расположенных попеременно в противоположные стороны, при этом полосы соединены одна с другой по продольным кромкам под углом 70° с образованием по внутреннему периметру трех ломанных криволинейных винтовых поверхностей и трех ломанных винтовых канавок основного направления, для перемещения семян от загрузки к выгрузке, а также двух ломанных криволинейных винтовых поверхностей и двух винтовых канавок противоположного направления, для перемещения семян от загрузки к выгрузке, причем по наружному диаметру контейнера образованы три ломанные винтовые линии основного направления с шагом S и две ломанные винтовые линии противоположного направления с шагом 0,25 S, в точках излома винтовых линий, в которых расположены места схождения сторон шести равносторонних треугольников, а рабочий орган выполнен в виде цилиндрической пружины покрытой слоем резины, смонтированной внутри контейнера и оборудованной устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности, недостаточная производительность, сложность изготовления.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, повышение производительности, упрощение изготовления за счет придания семенам пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Техническое решение достигается тем, что в станке вибрационном для шлифования семян, содержащем шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, рабочий орган в виде пружины, оборудованной устройством для изменения шага витков, бункер-дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании, шлифовальный барабан выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной втулки выполнена плоской и смонтирована не только под углом к оси вращения шлифовального барабана, но и к оси его цилиндрической поверхности, а торцевая стенка у разгрузочной втулки выполнена конической и смонтирована не только под углом к оси вращения шлифовального барабана, но и к оси его цилиндрической поверхности, при этом, по всей длине шлифовального барабана закреплена пружина волнообразной формы с круглым сечением витков, покрытая слоем резины.

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

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что шлифовальный барабан по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что интенсифицирует процесс шлифования семян и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление шлифовального барабана и выполнение его в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной втулки смонтирована под углом к оси вращения шлифовального барабана выполнена плоской и смонтирована не только под углом к оси вращения шлифовального барабана, но и к оси его цилиндрической поверхности, а торцевая стенка у разгрузочной втулки выполнена конической и смонтирована не только под углом к оси вращения шлифовального барабана, но и к оси его цилиндрической поверхности, нарушает стационарность движения семян, повышает производительность, расширяет технологические возможности, упрощает изготовление.

Новизна заключается в том, что в результате выполнения шлифовального барабана в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной цапфы выполнена плоской и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, а торцевая стенка у разгрузочной цапфы выполнена конической формы и смонтирована не только под углом к оси вращения шлифовального барабана, но и к его оси семена совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как шлифовальный барабан выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное, что повышает производительность, расширяет технологические возможности, упрощает изготовление.

Новизна заключается в том, что центры симметрии внутренней поверхности шлифовального барабана в каждом его элементе поперечного сечения смещены относительно оси вращения шлифовального барабана, что нарушает стационарность движения семян, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по всей длине шлифовального барабана закреплена пружина волнообразной формы с круглым сечением витков, покрытых слоем резины, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что по всей длине шлифовального барабана смонтирована пружина волнообразной формы с круглым сечением витков, которая обеспечивает не только перемещение семян в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса шлифования семян, так как они совершают циркуляционное движение внутри шлифовального барабана в плоскостях перпендикулярных его оси симметрии встречаясь с витками пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются не только к периферии шлифовального барабана, но и в сторону разгрузочного окна, увеличивают интенсивность шлифования, расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине шлифовального барабана пружина волнообразной формы с круглым сечением витков, снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения семян и изменять скорости их перемещения от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен станок вибрационный для шлифования семян, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - шлифовальный барабан, вид спереди; на фиг. 4 - наглядное изображение шлифовального барабана; фиг. 5 - торцевая стенка конической формы со стороны выгрузки семян из шлифовального барабана.

Станок вибрационный для шлифования семян состоит (фиг. 1, фиг. 2) из шлифовального барабана 1, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины 2, бункера-дозатора 3, выгрузного лотка 4 и привода (не показан). Шлифовальный барабан 1 снабжен втулками 5 и 6 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 7 и 8. Носок 9 загрузочного приспособления 3 входит в отверстие втулки 5 шлифовального барабана 1. Бункер дозатор 3, подшипниковые опоры 7 и 8 со смонтированными в них шлифовальным барабаном 1 закреплены на платформе 10. Платформа 10 подвешена на четырех пневмобаллонах 11, которые закреплены на основании 12. Для увеличения скорости продольного перемещения семян от загрузки к выгрузке устройство для шлифования семян снабжено приспособлением (на чертеже не показано) для придания наклона оси вращения шлифовального барабана 1 относительно горизонта. Привод на чертежах не показан. По всей длине внутри шлифовального барабана 1, закреплен рабочий орган в виде пружины 13 волнообразной формы с круглым сечением витков, покрытой слоем резины (на чертеже не показано), которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия (на чертеже не показано). Регулировка величины шага витков пружины 13 может производиться в процессе шлифования семян. Направление витков пружины 13 совпадает с направлением вращения шлифовального барабана 1.

Шлифовальный барабан 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка 14 шлифовального барабана 1 у загрузочной втулки 5 выполнена плоской и смонтирована не только под углом α к оси вращения шлифовального барабана 1, но и под углом ω к оси цилиндрической поверхности шлифовального барабана 1, а торцевая стенка 15 у разгрузочной втулки 6 выполнена конической и смонтирована не только под углом β к оси вращения шлифовального барабана 1, но и под углом ϕ к оси цилиндрической поверхности шлифовального барабана 1. Втулка 6 снабжена разгрузочным окном 16.

Станок вибрационный для шлифования семян работает следующим образом.

Семена (фиг. 1) с помощью бункера-дозатора 3 подаются внутрь вращающегося шлифовального барабана 1, где они совершают движение по различным эллиптическим траекториям, размеры которых меняются по длине шлифовального барабана 1 в каждом поперечном сечении, при этом семена совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как шлифовальный барабан 1 выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное. В результате, поток движущихся семян не стационарен, а размеры и расположение активного их движения заметно меняются за время одного оборота шлифовального барабана 1. Поэтому в результате нарушения упорядоченности процесса движения потоков семян, движение их становится более активным, ликвидируется зона малоподвижности, возрастает энергоемкость соударений семян между собой и со стенками шлифовального барабана 1, а также с торцевыми стенками 14 и 15, что обеспечивает повышение производительности шлифования семян и расширяет технологические возможности. Процесс не стационарности движения семян усугубляется расположением торцевых стенок 14 и 15 эллиптической формы, что существенно меняет направление движения семян и создает зоны различного давления торцевых стенок 14 и 15. Поэтому семена имеют возможность под воздействием геометрического уклона шлифовального барабана 1 и разности давления торцевых стенок эллиптической формы 14 и 15 расположенных под углом друг к другу и к оси вращения барабана 1, а также волнообразной пружины 13, не только двигаться по сложным траекториям, но и перемещаться в осевом направлении от загрузки к выгрузке, создавая при этом турбулентные потоки семян.

Процесс движения семян непрерывен, они поднимаются вверх и падают вниз и на противоположные стенки беспрерывно. Поскольку внутренние стенки шлифовального барабана 1 расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения шлифовального барабана 1, то в каждой порции семена перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс их взаимодействия друг с другом и со стенками шлифовального барабана 1, повышает производительность шлифования и расширяет технологические возможности. Из-за дебаланса шлифовального барабана 1 и закрепления его упруго на основании 10 посредством пневмобаллонов 11 семенам придается сложное пространственное движение с поджатием потоков семян и одновременное воздействие на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что интенсифицирует процесс их шлифовки. Отшлифованные семена через втулку 6, разгрузочное окно 16 и выгрузной лоток 4 выводятся за пределы станка.

Скорость перемещения семян от загрузки к выгрузке можно регулировать изменением угла наклона всего станка.

Предлагаемая конструкция станка вибрационного для шлифования семян за счет придания сложного пространственного движения с поджатием потоков семян и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях позволяет повысить производительность шлифования семян, расширяет технологические возможности и упрощает изготовление.