Результат интеллектуальной деятельности: Скарификатор семян

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинам для предпосевной обработки семян, имеющих твердую влагонепроницаемую оболочку.

Известен скарификатор для семян [Патент RU 89921. Опубл. 27.12.2009 г., Бюл. №36], который включает корпус, снабженный крышкой с шероховатой внутренней поверхностью и установленной в верхней части корпуса, горизонтально расположенный в корпусе вращающийся диск с шероховатой поверхностью, неподвижно установленный на периферии диска-бункер, установленную внутри корпуса спиралеобразную перегородку с шероховатой поверхностью, выходное отверстие для скарифицируемых семян, расположенное в центре диска, а также установленный тангенциально в корпусе питающий патрубок. Спиралеобразная перегородка приварена к нижнему диску. Бункер снабжензапорно-дозирующим устройством, расположенным в его днище.

Недостатками этого скарификатора является низкое качество обработки семян и низкая производительность.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого технического решения - повышение качества скарификации семян и производительности устройства.

Заявленный технический результат достигается тем, что корпус выполняют в форме цилиндра с вертикальной осью симметрии. Диск устанавливают над спиралеобразной перегородкой и жестко связывают с ней. Расстояние между витками спиралеобразной перегородки выполняют одинаковым и превышающим максимальный размер семян. Бункеры устанавливают симметрично относительно корпуса, и их выходные окна располагают между наружным и следующим за ним витком спиралеобразной перегородки. Выходной патрубок устанавливают с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения диска в центре нижней части корпуса и жестко связывают с установленным на одном уровне с горизонтальной нижней частью корпуса кольцом. Нижнюю часть диска, периферийную зону внутренней стороны крышки, спиралеобразную перегородку, внутреннюю часть кольца и внутреннюю сторону нижней части корпуса за пределами кольца покрывают слоем абразивного зерна.

На фиг. 1 представлен общий вид скарификатора семян, на фиг. 2 - то же, разрез по А-А.

Скарификатор семян включает корпус 1, снабженный крышкой 2 и установленной в верхней части корпуса 1, бункеры 3, горизонтально расположенный в корпусе 1 вращающийся диск 4, установленную в корпусе 1 спиралеобразную перегородку 5, а также выходной патрубок 6, расположенный по центру диска 4. Корпус 1 выполнен в форме цилиндра с вертикальной осью симметрии. Диск 4 установлен над спиралеобразной перегородкой 5 и жестко связан с ней. Расстояние между витками спиралеобразной перегородки 5 выполнено одинаковым и превышающим максимальный размер семян. Бункеры 3 установлены симметрично относительно корпуса 1, и их выходные окна расположены между наружным и следующим за ним витком спиралеобразной перегородки 5. Выходной патрубок 6 установлен с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения диска 4 в центре нижней части корпуса 1 и жестко связан с установленным на одном уровне с горизонтальной нижней частью корпуса 1 кольцом 7. Нижняя часть диска 4, периферийная зона внутренней стороны крышки 2, спиралеобразная перегородка 5, внутренняя часть кольца 7 и внутренняя сторона нижней части корпуса 1 за пределами кольца 7 покрыты слоем абразивного зерна.

Скарификатор семян работает следующим образом. Включают приводы диска 4 и выходного патрубка 6 с кольцом 7, а затем загружают семена в симметрично установленные относительно корпуса 1 бункеры 3. Жестко связанная с диском 4 спиралеобразная перегородка 5 начинает вращаться, и захватывает своим наружным витком семена из бункеров 3. Семена движутся между витками спиралеобразной перегородки 5 по спиралеобразной траектории к выходному патрубку 6, в процессе движения контактируя с внутренней частью корпуса 1, нижней частью диска 4, периферийной зоной внутренней стороны крышки 2, спиралеобразной перегородкой 5, подвергаясь воздействию имеющихся на поверхностях этих составных частей устройства абразивных зерен. При этом абразивные зерна царапают твердую оболочку семян, постепенно разрушая ее. Далее спиралеобразная перегородка 5 смещает семена по жестко связанному с установленным на одном уровне с горизонтальной нижней частью корпуса 1 кольцом 7, которое вращается в центре нижней части корпуса 1 в противоположном диску 4 направлении. При этом абразивные зерна спиралеобразной перегородки 5 и внутренней части вращающегося кольца 7 окончательно разрушают оболочку семян. В конце спиралеобразной траектории скарифицированные семена удаляются из устройства наружу через выходной патрубок 6.

Так как линейная скорость семян υ равна ω_дr, где ω_д - угловая скорость диска, а r - текущее расстояние от семени до центра диска 4, то по мере продвижения семян в направлении выходного патрубка 6 их линейная скорость υ при постоянной угловой скорости диска 4 ω_д вследствие уменьшения расстояния r снижается. Затем семена попадают на поверхность кольца 7, которое вращается в противоположном вращению диска 4 направлении с угловой скоростью ω_к. В результате угловые скорости ω_д и ω_к суммируются, а линейная скорость семян υ увеличивается, вызывая соответствующее повышение производительности устройства.

Выполнение корпуса скарификатора в форме цилиндра с вертикальной осью симметрии, установка диска над спиралеобразной перегородкой и жесткая связь с ней, выполнение расстояния между витками спиралеобразной перегородки одинаковым и превышающим максимальный размер семян, установка бункеров симметрично относительно корпуса - все это позволяет захватывать заданное количество семян из выходных окон бункеров и перемещать их по спиралеобразной траектории к выходному патрубку. За время перемещения семена многократно контактируют с нижней частью диска, периферийной зоной внутренней стороны крышки, спиралеобразной перегородкой, внутренней частью кольца и внутренней стороной нижней части корпуса за пределами кольца, которые покрыты слоем абразивного зерна. При этом абразивные зерна царапают твердую оболочку семян, которые движутся с постоянно меняющейся угловой скоростью, и постепенно разрушают оболочку. Это позволяет повысить качество скарификации семян.

Установка выходного патрубка с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения диска в центре нижней части корпуса и жесткая связь с ним установленного на одном уровне с горизонтальной нижней частью корпуса кольца позволяет, за счет повышения скорости движения семян в центральной части корпуса, повысить скорость скарификации семян при снижении времени их нахождения в устройстве, что, в свою очередь, повышает производительность устройства.