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, МПК А01С 1/00, опуб. 07.04.1989 г. в Бюл. №13).

Недостатком известного устройства являются 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 машин для шлифования семян (патент №2516336 МПК А01С 1/00, опуб. 20.03.2014 бюл. №14), содержащая шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток, при этом шлифовальный барабан изготовлен в виде контейнера, упруго установленного на основании с вибратором и смонтированного 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 ломаных криволинейных, винтовых поверхностей и трех ломаных винтовых канавок основного направления для перемещения семян от загрузки к выгрузке, а также двух ломаных криволинейных винтовых поверхностей и двух винтовых канавок противоположного направления для семян от выгрузки к загрузке, причем по наружному диаметру контейнера образованы три ломаные винтовые линии основного направления с шагом S и две ломаные 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.

Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, сложность конструкции и большая повреждаемость семян и низкое качество готовой продукции.

Техническим решением является расширение технологических возможностей, упрощение конструкции, уменьшение повреждаемости семян и повышение качества готовой продукции.

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 изготовлен в виде контейнера, упруго установленного на основании с вибратором, и изготовленный по периметру с плавной многозаходной винтовой поверхностью, выполнен по периметру с плавными винтовыми канавками внутри контейнера в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения контейнера из трех и более одинаковых полос выпуклой криволинейной формы, скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линий в поперечном направлении на бочкообразной оправке с образованием по периметру контейнера трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри контейнера, при этом каждая последующая полоса соединена с предыдущей по выпуклой ее стороне с образованием напусков внутри контейнера в виде винтовых лопастей, ширина которых изменяется от минимума до максимума и вновь к минимуму по всей его длине от входного до выходного отверстия.

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

Новизна обусловлена тем, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны по периметру контейнера обеспечивается не только шлифование семян, но и перемещение их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности установки для шлифования семян, уменьшает повреждаемость семян и повышает качество готовой продукции.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны векторы скорости движения семян при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что расширяет технологические возможности установки для шлифования семян, уменьшает повреждаемость семян и повышает качество готовой продукции.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что поверхность контейнера выполнена бочкообразной формы и по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление поверхности контейнера бочкообразной формы позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разрежение потоков частиц семян по мере продвижения их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри контейнера со сложной винтовой поверхностью в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения частиц семенного материала, что интенсифицирует не только частоту контактирования частиц семенного материала, но и расширяет технологические возможности.

Новизна предполагаемого изобретения заключается в том, что элементы криволинейной винтовой поверхности 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 криволинейной винтовой поверхности контейнера и обеспечивается продольное перемещение частиц семян от загрузки к выгрузке, увеличивается интенсивность их взаимодействия и расширяются технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений поверхности контейнера изменяются по всей его длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения семян, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по периметру контейнера образованы винтовые поверхности с переменной шириной выпуклой криволинейной формы по его длине, что обеспечивает нарушение стационарности потоков семян внутри контейнера и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что шаг винтовых линий по периметру изменяется по длине контейнера от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что поверхность контейнера по периметру выполнена из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой по длине контейнера одинаковых полос выпуклой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлений, с образованием по периметру контейнера винтовых линий и винтовых поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри контейнера, а также напусков внутри контейнера в виде винтовых лопастей по всей длине контейнера от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности, уменьшает повреждаемость семян и повышает качество готовой продукции.

Новизна заключается также в том, что по периметру контейнера образованы винтовые поверхности с переменной шириной выпуклой криволинейной формы по длине, что обеспечивает нарушение стационарности потоков движения семян, расширяет технологические возможности, уменьшает повреждаемость семян и повышает качество готовой продукции.

Новизна заключается также в том, что контейнер выполнен из трех и более полос, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения обусловлена также тем, что поверхность контейнера изготовлена по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с центрами кривизны внутри и напусков в виде лопастей, что обеспечивает уменьшение затрат энергии на перемещение семян от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что благодаря тому, что поверхность контейнера изготовлена по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности выпуклой формы с центрами кривизны винтовой поверхности, расположенными внутри его поперечного сечения, расширяются технологические возможности, уменьшается повреждаемость семян и повышается качество готовой продукции.

Новизна предложения заключается в том, что за счет конструктивных особенностей контейнера обеспечивается не только шлифование семян, но и их перемещение от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности установки для шлифования семян, упрощает конструкцию, уменьшает повреждаемость семян и повышает качество готовой продукции.

Новизна заключается в том, что скручивание каждой полосы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого контейнера, благодаря чему увеличивается закрутка потоков семян, расширяются технологические возможности установки, уменьшается повреждаемость семян и повышается качество готовой продукции.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображена установка для шлифования семян, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - контейнер установки, общий вид; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3; фиг. 6 - одна из полос с напуском; на фиг. 7 - вид полосы с напуском после скручивания ее концов относительно продольной оси; на фиг. 8 - вид полосы с напуском после сгиба ее на бочкообразной оправке; на фиг. 9 - разрез В-В на фиг. 8.

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 напусками в виде винтовых лопастей, а также винтовых поверхностей криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения контейнера 1, в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы. Внутренняя поверхность контейнера 1 покрыта слоем резины 8.

Для обеспечения дополнительного продольного перемещения семян внутри контейнера 1 смонтирована цилиндрическая пружина 9, которая оборудована устройством для изменения шага витков пружины 9 путем растяжения или сжатия (на рисунках не показано). Регулировка величины шага витков пружины 9 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 увеличивается шаг пружины 9 и, таким образом, изменяется поток семян, а значит, соответственно, увеличивается их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. При шлифовании семян, требующего длительного времени пребывания в контейнере 1, шаг витков 9 уменьшают и, таким образом, изменяется поток семян, а значит, соответственно, изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. В нужном положении пружину 9 фиксируют известными приспособлениями (на чертеже не показано). Регулировка величины шага пружины 9 может быть осуществлена также и в процессе шлифования семян. Пружина 9 покрыта слоем резины (на чертежах не показано).

Установка для шлифования семян (фиг. 1, фиг. 2) снабжена бункером-дозатором 6, закрепленного на плите 2, и выгрузным лотком 7, закрепленном на основании 4. Контейнер 1, смонтированный горизонтально на плите 2, закреплен с помощью стоек 10.

Контейнер 1 (фиг. 3, фиг. 4) изготовлен по периметру с плавной многозаходной винтовой поверхностью, выполнен по периметру с плавными винтовыми канавками внутри контейнера 1 в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения контейнера 1 и выполнен из трех и более полос выпуклой криволинейной формы, например, как на фиг.4, из пяти полос 11, 12, 13, 14, 15 с образованием по периметру контейнера 1 винтовых линий 16-17, 18-19, 20-21, 22-23 (фиг. 3) и винтовых поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри контейнера 1, а также внутри контейнера 1 напусков в виде винтовых лопастей 24, 25, 26, 27, 28 по всей длине контейнера 1 от загрузки к выгрузке (фиг. 4).

Таким образом, многозаходный винтовой пустотелый контейнер 1 выполнен из трех и более полос выпуклой криволинейной формы, например (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4) пяти полос 11, 12, 13, 14, 15. Каждая из полос выпуклой криволинейной формы выполнена (например, 11) с напуском 29 и с боковыми кромками 30 и 31 (фиг. 6). Напуск 29 показан на фиг. 6 отделенным, например, от полосы 11 штриховой с двумя точками линией 32. Полоса 11 скручена по винтовой линии в продольном направлении (фиг. 7) относительно продольной оси O₁-O₂ и изогнута по винтовой линии в поперечном направлении на бочкообразной оправке 33 с образованием по периметру контейнера 1 трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри контейнера 1 (фиг. 8, фиг. 9).

Полосы 11, 12, 13, 14, 15 с напусками 29 после сгиба снимают с оправки 33 и соединяют друг с другом боковой стороной 31 одной полосы со штриховой линией 32 другой полосы известными методами, например сваркой, с образованием по периметру пустотелого контейнера 1 винтовых линий 16-17, 18-19, 20-21, 22-23 (фиг. 3) и винтовых поверхностей в виде винтовых канавок 34, 35, 36, 37, 38 (фиг. 4, фиг. 5). Например, полоса 12 своей винтовой кромкой 31 (фиг. 5) соединена с полосой 11 по штриховой линии 32 с выпуклой ее стороны, например сваркой, в свою очередь полоса 11 соединена своей винтовой кромкой 31 с полосой 15 по ее штриховой линии 32 и т.д., с образованием многозаходной винтовой поверхности в виде пустотелого контейнера 1 с напусками 24, 25, 26, 27, 28 (фиг. 5) в виде винтовых лопастей по всей длине контейнера 1, Скручивание каждой полосы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого контейнера 1, благодаря чему увеличивается закрутка потоков семян.

Установка для шлифования 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 выгрузке обеспечивается за счет винтовых канавок 34, 35, 36, 37, 38, покрытых слоем резины, а также напусками 24, 25, 26, 27, 28 то же 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 34, 35, 36, 37, 38 и винтовые напуски 24, 25, 26, 27, 28 направляют семена в сторону выгрузки. Радиальное движение семенам от загрузки к выгрузке обеспечивается за счет того, что семена, совершающие циркуляционное движение внутри контейнера 1 в плоскостях, перпендикулярных его оси симметрии, встречаясь с витками неподвижно закрепленной цилиндрической пружины 9, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от загрузке к выгрузке. Частота движений и соударений семян определяется не только частотой виброактиватора и количеством винтовых канавок по периметру контейнера 1, но и наличием витков и шагом цилиндрической пружины 9, смонтированной стационарно (неподвижно) внутри контейнера 1. Поэтому в предлагаемой конструкции - установка для шлифования семян обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и частот и амплитуд их движения, обеспечивается также активная циркуляция и взаимодействие, 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-экономические преимущества возникают за счет создания по внутренней поверхности контейнера плавных винтовых канавок одного направления с винтовыми лопастями, что не только расширяет технологические возможности и обеспечивает перемещение семенам от загрузки к выгрузке, но и усложняет траекторию их движения, увеличивает частоту их взаимодействия, расширяет технологические возможности, упрощает конструкцию, уменьшает повреждаемость семян и повышает качества готовой продукции.

Технико-экономическое преимущества возникают также за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений семян, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, что повышает интенсивность их взаимодействия друг с другом и со стенками контейнера, расширяет технологические возможности, упрощает конструкцию, уменьшает повреждаемость семян и повышает качество готовой продукции.