Результат интеллектуальной деятельности: Установка 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 мелкосемянных культур, например моркови.

Известен вибрационный станок для шлифования семян (патент РФ №2618347, кл. МКИ А01С 1/00, опубл. 03.05.2017, бюл. №12), содержащий шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, загрузочное и разгрузочное приспособления, при этом шлифовальный барабан выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра, с плоскими торцевыми стенками эллиптической формы, параллельными друг другу, размещенными перпендикулярно или наклонно под углом к горизонтальной оси вращения барабана, но с сохранением параллельности друг другу, при этом по всей длине барабана закреплена пружина бочкообразной формы с плоским сечением витков, покрытых слоем резины, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, причем барабан закреплен на платформе, смонтированной посредством резинокордных пневмобаллонов на станине, что придает и обеспечивает одновременное воздействие на семена колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что усиливает влияние колебаний всего вибрационного устройства на процесс шлифования семян.

Недостатком известного вибрационного станка для шлифования семян являются ограниченные технологические возможности, сложность изготовления.

Наиболее близкой к предлагаемому является станок для шлифования семян моркови, (патент РФ №2616830, кл. МКИ А01С 1/00, опубл. 18.04.2017, бюл №11), содержащий шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, загрузочную и разгрузочную цапфы, при этом, шлифовальный барабан выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с плоскими торцевыми стенками эллиптической формы, размещенными перпендикулярно или под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, при этом по всей длине барабана смонтирована пружина вогнутой формы с плоским сечением витков, покрытых слоем резины, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, недостаточная производительность.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и повышение производительности.

Техническое решение достигается тем, что в установке для предпосевной обработки семян, содержащей шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, загрузочную и разгрузочную цапфы, шлифовальный барабан выполнен в виде установленного под острым углом α относительно горизонтальной оси вращения многогранной пирамиды с плоскими гранями по ее периметру и с плоскими торцевыми стенками многоугольной формы, размещенными под различными углами β и ψ к оси вращения пирамиды и друг к другу под углом ϕ, при этом наиболее длинные оси торцевых стенок многоугольной формы повернуты по оси вращения барабана друг относительно друга на угол ω, при этом внутренняя поверхность загрузочной и разгрузочной цапфы покрыты слоем резины.

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

Новизна заключается в том, что в результате выполнения шлифовального барабана, в виде установленной под острым углом α относительно горизонтальной оси вращения многогранной пирамиды с плоскими торцевыми стенками размещенными под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, нарушается стационарность движения потоков семян, которые совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости по сложным траекториям, так как по периметру поверхность шлифовального барабана выполнена в виде наклонной многогранной пирамиды, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное, что расширяет технологические возможности, повышает производительность предпосевной обработки семян.

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

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.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление шлифовального барабана и выполнение его в виде установленной под острым углом α относительно горизонтальной оси вращения многогранной пирамиды с плоскими гранями по ее периметру и с плоскими торцевыми стенками многоугольной формы, размещенными под различными углами β и ψ к оси вращения пирамиды и друг к другу под углом ϕ, при этом наиболее длинные оси торцевых стенок многоугольной формы повернуты по оси вращения шлифовального барабана друг относительно друга на угол ω, причем загрузочная и разгрузочная цапфы покрыты слоем резины, что расширяет технологические возможности, упрощает изготовление.

Новизна заключается в том, что в результате выполнения шлифовального барабана, в виде установленной наклонно относительно горизонтальной оси вращения многогранной пирамиды с плоскими гранями по ее периметру и с плоскими торцевыми стенками многоугольной формы, которые расположены на пути движения семян под разными углами друг к другу и к оси вращения барабана, изменяется направление их движения, и они совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости и от загрузки к выгрузке по сложным траекториям, что повышает производительность шлифования, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что шлифовальный барабан выполнен в виде установленной под острым углом α относительно горизонтальной оси вращения многогранной пирамиды с плоскими гранями по ее периметру и с плоскими торцевыми стенками многоугольной формы, которые обеспечивают дополнительное сложное движение семян.

Новизна заключается в том, что внутренняя поверхность загрузочной и разгрузочной цапфы покрыты слоем резины, что повышает производительность так как увеличивается рабочая зона шлифовки семян.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена установка для предпосевной обработки семян с шлифовальным барабаном торцевые стенки которого, размещеным под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. - 1; на фиг. 3 - установка для предпосевной обработки семян с шлифовальным барабаном торцевые стенки которого размещеным под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, при этом наиболее длинные оси торцевых стенок многоугольной формы повернуты по оси вращения шлифовального барабана друг относительно друга на угол ω, наглядное изображение.

Установка для предпосевной обработки семян (фиг. 1, фиг. 2) содержит барабан 1, загрузочную 2 и разгрузочную 3 цапфы, (привод, загрузочное и разгрузочные средства на чертежах не показаны). Для обеспечения дополнительного продольного перемещения внутри шлифовального барабана 1 смонтирована цилиндрическая пружина (на чертеже не показана) с круглым сечением витков и направлением витков совпадающих с направлением вращения шлифовального барабана 1, покрытая тоже слоем резины (на чертеже не показано). Пружина оборудована устройством для изменения шага витков пружины путем растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка величины шага витков пружины может производиться в процессе шлифования семян.

Шлифовальный барабан 1 внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины 4, выполнен в виде установленной наклонно под углом а относительно горизонтальной оси многогранной пирамиды с торцевыми стенками 5 и 6 (фиг. 1, фиг. 2). размещенными под углами β и ψ к горизонтальной оси вращения шлифовального барабана 1 и под углом ϕ друг к другу (фиг. 1) и снабжен приводом (на чертеже не показан). Наиболее длинные оси i₁-i₁ и i₂-i₂ торцевых стенок 5 и 6 (i₁-i₁=i₂¹-i₂¹) (фиг. 3) повернуты по оси вращения шлифовального барабана 1 друг относительно друга на угол ω. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения семян внутри шлифовального барабана 1 смонтирована цилиндрическая пружина с круглым сечением витков, с направлением витков, совпадающих с направлением вращения шлифовального барабана 1. Пружина оборудована устройством для изменения шага витков пружины путем растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка величины шага витков пружины может производиться в процессе шлифования семян.

Таким образом, наиболее длинные оси торцевых стенок многоугольной формы оси шлифовального барабана 1 (фиг. 3) повернуты по оси вращения 0₁-0₁ шлифовального барабана 1 друг относительно друга на угол ω. На фиг. 3 показано расположение наиболее длинной оси торцевой i₁-i₁ стенки 5 шлифовального барабана 1 у загрузочной цапфы 2 относительно наиболее длинной оси i₂¹-i₂¹ торцевой стенки 6 шлифовального барабана 1 у разгрузочной цапфы 3, которые повернуты относительно друг друга на угол ω, при этом i₁-i₁≡i₂¹-i₂¹.

Внутренняя поверхность загрузочной цапфы 2 и разгрузочной цапфа 3 покрыты слоем резины 7 (фиг. 3).

Установка для предпосевной обработки семян работает следующим образом.

Потоки семян (фиг. 1) подаются через средство для загрузки (на чертежах не показано), через загрузочную цапфу 2, внутрь шлифовального барабана 1, где они совершают движение по различным сложным траекториям, размеры которых меняются по длине шлифовального барабана 1 в каждом поперечном сечении, при этом семена совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по сложным траекториям, так как шлифовальный барабан 1 выполнен коническим, многогранным и наклонным, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное, при этом размеры траекторий и характер изменяется по всей длине движения от загрузки к выгрузке. В результате, поток движущихся семян не стационарен, а размеры и расположение активного движения их потоков заметно меняются за время одного оборота шлифовального барабана 1. Поэтому в результате нарушения упорядоченности процесса движения семян, движение их становится более активным, ликвидируется зона малоподвижности, возрастает энергоемкость их соударений между собой и со стенками шлифовального барабана 1, а также с торцевыми стенками 5 и 6, что обеспечивает повышение производительности шлифования семян. Процесс не стационарности движения семян усиливается не только многогранной формой по периметру шлифовального барабана 1, но и многоугольной формой торцевых стенок 5 и 6, что существенно меняет направление движения семян вдоль оси вращения шлифовального барабана 1 и создает зоны различного давления торцевых стенок 5 и 6 на потоки семян и интенсифицируется процесс их шлифования. Поэтому семена имеют возможность под воздействием разности давления торцевых стенок многоугольной формы 5 и 6, а также многогранной формой пирамиды не только двигаться по сложным траекториям, но и перемещаться в осевом направлении от загрузки к выгрузке, создавая при этом турбулентные потоки семян. В результате такой интенсификации движения потоков семян повышается производительность и отшлифованные семена через разгрузочную цапфу 3 и разгрузочное приспособление (на чертежах не показано) выводится за пределы установки для предпосевной обработки семян.

Процесс движения семян, которые поднимаются вверх и падают вниз, непрерывен. Поскольку внутренние многогранные стенки шлифовального барабана 1 в виде многогранной пирамиды расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения шлифовального барабана 1, то в каждой порции семена перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс шлифования семян и расширяет технологические возможности. Процесс шлифования семян также интенсифицируется смонтированной внутри шлифовального барабана 1 цилиндрической пружиной с круглым сечением витков и направлением витков, совпадающим с направлением вращения шлифовального барабана 1, которая обеспечивает дополнительное продольное перемещение семян внутри шлифовального барабана 1 движущихся от загрузки к выгрузке за счет его пиромидальной формы с уклоном в сторону выгрузки. Пружина оборудована устройством для изменения шага витков путем растяжения или сжатия (на рисунках не показано). Регулировка величины шага витков пружины может производиться также в процессе шлифования семян. В зависимости от характеристик семян, требуемого времени их шлифования, устанавливается такой шаг пружины, который отвечает оптимальным условиям процесса шлифования семян. Направление витков пружины может совпадать или быть против направления вращения шлифовального барабана 1. В нужном положении пружину фиксируют известными приспособлениями (на чертеже не показаны). Регулировка величины шага пружины может быть осуществлена также и в процессе шлифования семян. На выходе шлифовального барабана 1 порции семян поднимаются вверх и через разгрузочную цапфу 3 выводятся в разгрузочное средство (на чертеже не показано).

Движение семян по внутренней поверхности цапф 2 и 3 увеличивает путь их движения в рабочей зоне их поверхности покрытой слоем резины, что повышает производительность.

Скорость перемещения семян от загрузки к выгрузке можно регулировать изменением угла наклона всей установки для предпосевной обработки семян.

Технико-экономические преимущества обеспечиваются за счет интенсификации процесса шлифования семян, благодаря нарушению стационарности движения их потоков внутри шлифовального барабана установки для предпосевной обработки семян. Предлагаемая конструкция шлифовального барабана в форме многогранной пирамиды позволяет повысить производительность, расширяет технологические возможности, повышает производительность.