Семеочистительная машина

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для очистки семян от сора.
Известно устройство для очистки семян (см. патент №2176563, кл. В07В 1/22, 2001 г.), содержащее загрузочное и разгрузочное приспособления, привод и установленную посредством упругих элементов просеивающую поверхность, выполненную в виде последовательно соединенных пространственных секций, каждая из которых выполнена в виде равнобоких призм или в виде косоугольных параллелепипедов, повернутых относительно предыдущей на угол 90° вокруг оси просеивающей поверхности с образованием по периметру зигзагообразных или винтовых линий с переменным шагом.
Недостатком известного устройства являются недостаточные эксплуатационные и технологические возможности.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является тороидальное устройство для сепарации семян (RU 2347615 С1, 27.02.2009, В02В 1/00, 11 с.), содержащее загрузочное и разгрузочное приспособления, привод и упруго установленную посредством упругих элементов просеивающую поверхность, выполненную в виде тора с винтовой поверхностью по периметру из секций, соединенных между собой и смонтированных из согнутой перфорированной полосы, с попеременным образованием по длине перфорированной полосы разных по размерам сит в виде равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольника, по боковым сторонам которых расположены два одинаковых равносторонних треугольника с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник, причем стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников с образованием по наружной и внутренней просеивающей поверхности ломаных винтовых линии и винтовых просеивающих поверхностей.
Недостатком известного устройства являются недостаточные эксплуатационные и технологические возможности, недостаточное качество отделения семян от сора.
Техническим результатом задачи является расширение эксплуатационных и технологических возможностей, повышение качества отделения семян от сора
1
1
2
2
3
3
Технический результат достигается тем, что в семяочистительной машине, содержащей упруго установленную посредством упругих элементов просеивающую поверхность, привод, загрузочное и разгрузочные приспособления, просеивающая поверхность выполнена спиральной из пустотелого перфорированного тоннеля с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью свернутого по периметру по спиральной оси 0-0 вокруг центральной прямолинейной оси 0-0 спирального перфорированного корпуса, снабженного винтовыми канавками внутри под углом к его спиральной оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения пустотелого перфорированного тоннеля и собран из секций в виде одинаковых по форме и размерам перфорированных колец, свернутых из одинаковых перфорированных полос ромбовидной формы, на которых размещены трапеции, боковые стороны которых расположены на боковых сторонах ромбовидной перфорированной полосы, а верхние и нижние основания трапеций расположены под острым углом к оси симметрии ромбовидной перфорированной полосы 0-0 и являются линиями сгиба, находящимися на расстоянии друг от друга, равными длине карманов криволинейной формы по внутренней перфорированной поверхности пустотелого перфорированного тоннеля спирального перфорированного корпуса, при этом секции в виде перфорированных колец соединены друг с другом боковыми сторонами трапеций.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне семяочистительной машины.
Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен спиральным с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью, что повышает интенсивность взаимодействия семян и сора, повышает производительность и качество отделения семян от сора, расширяет технологические возможности.
n
Новизна усматривается в том, что монтаж вибратора под основанием с перфорированным корпусом обеспечивает траекторию колебаний перфорированного корпуса вместе с семенами и сором в форме вертикального эллипса, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (E) и повышает производительность.
1
1
2
2
Новизна заключается в том, что спиральный перфорированный корпус с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью по периметру снабжен винтовыми канавками внутри и снаружи под углом к спиральной оси симметрии 0-0 пустотелого перфорированного тоннеля спиральной формы с центральной прямолинейной осью 0-0, что повышает интенсивность взаимодействия семян и сора, повышает производительность и качество отделения семян от сора, расширяет технологические возможности.
Новизна состоит в том, что винтовые канавки спирального перфорированного корпуса выполнены в виде карманов криволинейной формы, расположенных внутри поперечного сечения пустотелого перфорированного тоннеля, что расширяет технологические возможности и повышает производительность отделения семян от сора.
3
3
Новизна усматривается в том, что спиральный перфорированный корпус собран из секций в виде одинаковых по форме и размерам перфорированных колец, свернутых из одинаковых перфорированных полос ромбовидной формы, на которых размещены трапеции на боковых сторонах ромбовидной перфорированной полосы, а верхние и нижние основания трапеции расположены под острым углом к оси симметрии ромбовидной перфорированной полосы 0-0 и являются линиями сгиба находящимися на расстоянии друг от друга, равными длине карманов криволинейной формы по внутренней поверхности пустотелого перфорированного тоннеля спирального корпуса, при этом секции в виде перфорированных колец соединены друг с другом боковыми сторонами трапеций, что повышает интенсивность отделения семян от сора, повышает производительность и качество отделения семян от сора, расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру спирального перфорированного корпуса проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременные сжатия и расширение потоков семян и сора в каждом сечении спирального перфорированного корпуса, повышает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого технического решения заключается в том, что трапеции ромбовидных перфорированных полос, из которых смонтированы секции, разно наклонные не только друг к другу, но и к оси симметрии спирального перфорированного корпуса, поэтому степень сжатия потоков семян и сора возростает и процесс их разделения интенсифицируется.
Новизна заключается в том, что перфорированный корпус изготовлен из перфорированных секций, стенки которых наклонены не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения потоков семян и сора, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению перфорированного корпуса, это усложняет траекторию их движения и увеличивает интенсивность их разделения и расширяет технологические возможности.
1
1
2
2
3
3
1
1
1
1
1
1
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена семяочистительная машина, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - наглядное изображение спирального перфорированного корпуса с карманами криволинейной формы; на фиг. 4 - наглядное изображение взаимного положения спирали 0-0, по который свернут пустотелый перфорированный тоннель с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью вокруг центральной прямолинейной оси 0-0; на фиг. 5 - одна из перфорированных полос ромбовидной формы, на которой размещены трапеции, верхние и нижние основания которых расположены под острым углом к оси симметрии перфорированной полосы 0-0 в виде линии сгиба; на фиг. 6 - перфорированная полоса ромбовидной формы, согнутая по линиям сгиба, верхним и нижним основаниям трапеций; на фиг. 7 - наглядное изображение ромбовидной перфорированной полосы свернутой в перфорированной кольцо при соединении верхнего основания трапеции NN, трапеции NMMN с верхним основанием RR трапеции GRRG.
Семяочистительная машина (фиг. 1, фиг. 2) содержит перфорированный корпус 1, жестко закрепленный на платформе 2 упруго с помощью четырех резинокордных баллонов 3, установленных на основании 4. На платформе 2 жестко закреплено устройство 5 для загрузки и снизу к платформе 2 также жестко прикреплен вибратор 6 с горизонтальной осью вращения.
Семяочистительная машина снабжена разгрузочным приспособлением 7 для приема сора и склизом 8 для вывода сора из выгрузного отверстия 41 корпуса 1 и передачи в разгрузочное приспособление 7 и разгрузочными приспособлениями 9 и 10 для отвода семян, снабженные склизами 11 и 12, закрепленные на платформе 2. Перфорированный корпус 1 сверху закрыт полукруглой крышкой (на чертеже не показано), которая препятствует разбросу семян и обеспечивает их направление на склизы 11 и 12.
1
1
2
2
Вибратор 6 смонтирован под платформой 2 горизонтально и поэтому обеспечивает движение семян и сора внутри перфорированного корпуса 1 под воздействием вибратора 6 по эллиптическим траекториям. Перфорированный корпус 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) выполнен спиральным. На фиг. 4 показано наглядное изображение взаимного расположения оси спирали - центра оси симметрии 0-0 пустотелого перфорированного тоннеля - спирального перфорированного корпуса 1 (на фиг. 4 спиральный перфорированный корпус 1 изображен поперечными сечениями 13 пустотелого перфорированного тоннеля с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью) и центральной прямолинейной осью 0-0 спирального перфорированного корпуса 1.
1
1
1
1
2
2
Таким образом, по периметру спиральный перфорированный корпус 1 выполнен в виде перфорированного тоннеля спиральной формы с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью по периметру и снабжен винтовыми канавками внутри и снаружи, расположенными под углом α к оси симметрии спирали 0-0 центра оси симметрии (фиг. 3) спирального перфорированного тоннеля, свернутого по спирали 0-0 вокруг центральной оси 0-0 спирального перфорированного корпуса 1.
Винтовые канавки спирального перфорированного корпуса 1 выполнены в виде карманов 14, 15, 16, 17, 18, 19 по внутренней поверхности и карманов по наружной поверхности 20, 21, 22, 23, 24, 25 перфорированного тоннеля спиральной формы (фиг. 4, фиг. 7) в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения пустотелого перфорированного тоннеля, и собран из секции в виде одинаковых по форме и размерам перфорированных колец 26, соединенных друг с другом боковыми сторонами 27 и 28 (фиг. 7).
1
1
2
2
cp
max
min
В результате образуется пустотелый перфорированный тоннель спирального перфорированного корпуса 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) с осью спирали - центра оси симметрии 0-0 спирального перфорированного корпуса 1, скрученного вокруг центральной прямолинейной оси 0-0 спирального перфорированного корпуса 1 по диаметру D, с образованием спирального перфорированного корпуса 1 с наружным диаметром D и внутренним диаметром D (фиг. 4).
При этом пустотелый спиральный перфорированный корпус 1 с многозаходной винтовой поверхностью снабжен винтовыми канавками в виде карманов 14, 15, 16, 17, 18, 19 и карманами 20, 21, 22, 23, 24, 25 по наружной поверхности спирального перфорированного корпуса 1 (фиг. 4).
1
1
1
1
2
2
Таким образом, пустотелый перфорированный тоннель с собственной спиральной осью симметрии 0-0 свернут по этой спирали 0-0 вокруг центральной прямолинейной оси 0-0 и образуют спиральный перфорированный корпус 1 (фиг. 4).
Секция 26 изготовлена в виде перфорированного кольца (фиг. 7), смонтирована из ромбовидной перфорированной полосы 29.
3
3
На ромбовидной перфорированной полосе 29 размещены трапеции 30, 31, 32, 33, 34, 35 боковые стороны которых расположены по боковых сторонах ромбовидной перфорированной полосы 29, а верхние и нижние основания этих трапеции (фиг. 5) расположены под острым углом β к оси симметрии ромбовидной перфорированной полосы 0-0 и являются линиями сгиба (фиг. 5, фиг. 6), расположенными на расстоянии друг от друга, равными длине развертки периметра криволинейных карманов (фиг. 7), спирального перфорированного корпуса 1, выполненного в виде пустотелого перфорированного тоннеля.
На фиг. 5 показаны трапеции:
1
1
NMMN - первая трапеция;
1
1
MFFM - вторая трапеция;
1
1
FEEF - третья трапеция.
1
1
При этом NN является наименьшей из всех верхних оснований трапеций, расположенных на ромбовидной перфорированной полосе 29 ниже линии сгиба ЕЕ и вышеперечисленных трех трапеции (первой, второй, третий).
На фиг. 5 показаны также трапеции:
1
1
ESSE - четвертая трапеция;
1
1
SGGS - пятая трапеция;
1
1
GRRG - шестая трапеция.
1
1
При этом RR является наименьшим основанием из всех верхних оснований трапеций, расположенных на ромбовидной перфорированной полосе 29 выше линии сгиба ЕЕ, которая для всех трапеций в свою очередь, является наибольшей из всех нижних оснований с четвертой трапеций по шестую трапецию.
1
1
1
1
1
Таким образом, линия сгиба ЕЕ является не только нижним основанием трапеции ESSE, но и одновременно самым большим основанием трапеции FEEF и самой длинной из всех нижних линий сгиба ромбовидной перфорированной полосы 29 и перфорированного кольца 26 (фиг. 5, фиг. 7).
1
1
1
1
При этом линии сгиба NN и RR являются самым короткими из всех линий сгиба ромбовидной перфорированной полосы 29 и перфорированного кольца 26 и NN≡RR.
1
1
1
1
1
1
2
2
Соотношение длины линии сгиба ЕЕ и NN(RR) определяет величину шага S спирали 0-0 (фиг. 4), а значит и шаг навивки пустотелого перфорированного тоннеля вокруг прямолинейной оси 0-0 спирального перфорированного корпуса 1.
6
5
4
3
0
1
2
3
Например, на фиг. 5 линии сгиба L<L<L<L и L<L<L<L.
Ромбовидная перфорированная полоса 29 сгибается по прямым линиям сгиба, которые и являются основанием всех шести трапеций и параллельны друг другу (фиг. 5).
Затем ромбовидная перфорированная полоса 29 сгибается по линиям сгиба с образованием полуокружностей 36 (фиг. 6) и сворачивается в кольцо (фиг. 7) с карманами криволинейной формы 14, 15, 16, 17, 18, 19 с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения перфорированного кольца 26.
Секции в виде одинаковых перфорированных колец 26 затем соединяют друг с другом последовательно боковыми сторонами 27 и 28 так, чтобы все линии сгиба являлись продолжением одноименных линий сгиба предыдущего перфорированного кольца.
В результате такой сборки по периметру пустотелого спирального перфорированного корпуса 1 образуется винтовые линии, показанные на фиг. 3, например утолщенными линиями 37-38, 39-40.
Таким образом, спиральный перфорированный корпус 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой спиральной перфорированной поверхности с винтовыми линиями по периметру спирального перфорированного корпуса 1 (две из винтовых линий показаны на фиг. 3 утолщенными линиями 37, 38, 39, 40) и винтовыми канавками внутри и снаружи спирального перфорированного корпуса 1 в виде карманов криволинейной формы 14, 15, 16, 17, 18, 19 по внутренней поверхности и винтовых канавок по наружной поверхности 21, 22, 23, 24, 25, 26 под углом α к спиральной оси пустотелого перфорированного тоннеля спиральной формы спирального перфорированного корпуса 1.
Семяочистительная машина работает следующим образом.
Возмущающая сила вибратора 6 через стенки платформы 2 и перфорированного корпуса 1 передает семена и частицы сора, находящиеся внутри перфорированного корпуса 1 и поступающие внутрь перфорированного корпуса 1 непрерывным потоком через загрузочное приспособление 5. Семена и частицы сора совершают вращательное движение по вертикальным эллиптическим траекториям, при котором и происходит процесс их разделения. При этом семена и частицы сора не только интенсивно взаимодействуют друг с другом, но и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению перфорированного корпуса 1. Так как по длине перфорированного корпуса 1 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения семян и частиц сора, которые при этом, взаимодействуя с перфорированными стенками корпуса 1, перемещаются от загрузки к выгрузке. Наличие в перфорированном корпусе 1 винтовых перфорированных поверхностей по периметру перфорированного корпуса 1 способствует не только усложнению траекторий движения семян и частиц сора, но и перемещению их по проходному сечению перфорированного корпуса 1 в сторону выгрузки.
При движении семян и частиц сора по проходному сечению перфорированного корпуса 1 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разряжения в каждом сечении перфорированного корпуса 1 по всему его объему, что то же интенсифицирует процесс разделения семян и частицы сора и расширяет технологические возможности. Семена через перфорации корпуса 1 выводят за его пределы и попадают на склизы 11 и 12, и передаются в разгрузочные приспособления 9 и 10 для отвода семян. Сор через разгрузочное окно 41, выводится в разгрузочное приспособление 7.
Технико-экономические преимущества семяочистительной машины возникают за счет выполнения корпуса спиральной формы перфорированным с винтовыми перфорированными поверхностями в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения пустотелого перфорированного тоннеля, что интенсифицирует взаимодействие семян и частиц сора, расширяет технологические возможности, повышает производительность и улучшает качество отделения семян от сора.
п
Технико-экономические преимущества возникают так же за счет монтажа вибратора горизонтально под платформой с перфорированным корпусом 1 и изменения формы траектории движения в виде вертикального эллипса, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (Е) и повышает производительность разделения семян и частиц сора.