ВИБРАЦИОННЫЙ СТАНОК ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ СЕМЯН
VIBRATION MACHINE FOR GRINDING SEEDS

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 моркови (патент РФ №2521857, кл. МКИ A01C 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 ломаных винтовых поверхностей одинакового шага и ломаных винтовых линий одинакового шага.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, сложность конструкции и изготовления.
Наиболее близким к предлагаемому является машин для шлифования семян (патент №2516336, МКИ A01C 1/00, опуб. 20.03.2014 г., бюл. №14, заявка 2004103436/12, 05.02.2004). содержащая шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, сложность конструкции и изготовления.
Техническим решением является расширение технологических возможностей, упрощение конструкции и изготовления.
Техническое решение достигается тем, что в вибрационном станке для шлифования семян, содержащем шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окно, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, выполнен коническим, многосекционным, многозаходным винтовым и смонтирован из секций, изготовленных из поочередно соединенных равносторонних и равнобедренных треугольников, боковые стороны которых равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше длины их боковых сторон, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами, число равносторонних и равнобедренных треугольников в секции как минимум равно шести и не имеет ограничения в сторону увеличения с образованием по периметру шлифовального барабана трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых линий основного направления с шагом, изменяющимся от загрузки к выгрузке, и соответственно трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых канавок основного направления внутри шлифовального барабана с переменным увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке, а также трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых линий противоположного направления с шагом, изменяющимся от загрузки к выгрузке, и соответственно трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых канавок противоположного направления внутри шлифовального барабана с переменным увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемой конструкции вибрационного станка для шлифования семян.
Новизна заключается в том, что семена совершают циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана не от вращающегося шлифовальный барабана (он не вращается), а от возмущающей силы вибратора через стенки шлифовального барабана (контейнера).
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление шлифовального барабана позволяет обеспечить не только расширение технологических возможностей, но сжатие и расширение потоков семян по мере продвижения от загрузки к выгрузке и повысить производительность шлифования семян.
Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений шлифовального барабана изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения семян, расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление шлифовального барабана позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разряжение потоков семян от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс шлифования семян и расширяет технологические возможности вибрационного станка.
Новизна заключается в том, что благодаря взаимонаправленным ломаным винтовым линиям векторы скорости движения семян при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса шлифования семян и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру шлифовального барабана образованы ломаные винтовые поверхности по длине шлифовального барабана, что обеспечивает нарушение стационарности потоков семян внутри шлифовального барабана, повышение интенсивности шлифования семян, расширение технологических возможностей.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что элементы ломаной винтовой поверхности шлифовального барабана, выполненного в виде контейнера, разно наклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии шлифовального барабана, поэтому при работе вибратора семена, совершающие циркуляционное движение внутри контейнера в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии шлифовального барабана, получают дополнительное движение от наклоненных друг к другу элементов ломаной винтовой поверхности контейнера, и, так как количество канавок основного направления равно количеству винтовых канавок противоположного направления, то увеличивается интенсивность взаимодействия семян не только друг с другом, но с поверхностью шлифовального барабана, повышается производительность и расширяются технологические возможности.
Новизна предложения заключается в том, что за счет увеличения проходного сечения шлифовального барабана от загрузки к выгрузке, т.е. условно конической формы шлифовального барабана нарушается стационарность движения семян тел и расширяются технологические возможности.
Новизна усматривается также в том, что шаг винтовых линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что не только обеспечивает повышение скорости продольного перемещения семян, но и интенсифицирует процесс их шлифования за счет усложнения траекторий их движения внутри шлифовального барабана и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения шлифовального барабана изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения семян по мере их перемещений от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что шлифовальный барабан снабжен тремя, четырьмя, пятью и т.д. ломаными винтовыми линиями основного и противоположного направлений, шаг которых изменяется от загрузки к выгрузке, и соответственно тремя, четырьмя, пятью и т.д. ломаными винтовыми канавками основного и противоположного направления внутри шлифовального барабана, что увеличивает не только скорость перемещений семян от загрузки к выгрузке, но и частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками шлифовального барабана, увеличивает производительность шлифования и расширяет технологические возможности. На фиг. 1 изображена конструктивная схема вибрационного станка для шлифования семян, общий вид, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 - шлифовальный барабан вибрационного станка для шлифования семян, общий вид, секции которого смонтированы из четырех равносторонних и четырех равнобедренных треугольников; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3; на фиг. 5 - шлифовальный барабан вибрационного станка для шлифования семян, общий вид, секции которого смонтированы из шести равносторонних и шести равнобедренных треугольников.
Вибрационный станок 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. Вибрационный станок для шлифования семян (фиг. 1, фиг. 2) снабжен бункером-дозатором 6, закрепленного на плите 2, и выгрузным лотком 7. Внутренняя поверхность контейнера 1 покрыта слоем резины 8.
1,
2
1
2
Шлифовальный барабана 1 (фиг. 3, фиг. 4) выполнен многосекционным, многозаходным винтовым, конической формы и смонтирован из секций 9, изготовленных из равносторонних 10 и равнобедренных 11 треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами 12 и 13 друг с другом. Боковые стороны равносторонних 10 и равнобедренных треугольников 11 равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше их боковых сторон 12 и 13. Секции 9 соединяются друг с другом по свободным сторонам 13 равносторонних 10 и равнобедренных 11 треугольников. Суммарное число равносторонних 10 и равнобедренных 11 треугольников в секциях 9 шлифовального барабана равно как минимум шести, должно быть четным числом, не имеет ограничений в сторону увеличения. Вершины треугольников 10 и 11 образуют по периметру шлифовального барабана 1 четыре ломаные винтовые линии и соответственно четыре ломаные винтовые канавки основного направления (по часовой стрелке) с шагом S увеличивающимся от загрузки к выгрузке, а также четыре ломаные винтовые линии и соответственно четыре ломаные винтовые канавки противоположного направления (против часовой стрелке) с шагом S, увеличивающимся от загрузки к выгрузке. Одна из четырех ломаных винтовых линий с шагом S основного направления показана на фиг. 3 утолщенной линией 14-15-16-17-18. Одна из четырех ломаных винтовых линий противоположного направления с шагом S показана на фиг. 3 утолщенной линий 119-15-20-21-22.
На фиг. 5 и фиг. 6 показан, например, шлифовальный барабан 1, секции 23 которого изготовлены из равносторонних 24 и равнобедренных 25 треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами 26 и 27 друг с другом. Боковые стороны 26 и 27 равносторонних 24 и равнобедренных треугольников 25 равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше их боковых сторон 26 и 27. Секции 23 соединяются друг с другом по свободным сторонам 28 равносторонних 24 и равнобедренных 25 треугольников.
3,
4
3
4
Вершины треугольников 24 и 25 образуют по периметру шлифовального барабана 1 шесть ломаных винтовых линий и соответственно шесть ломаных винтовых канавок основного направления (по часовой стрелке) с шагом S увеличивающимся от загрузки к выгрузке, и шесть ломаных винтовых линий и соответственно шесть ломаных винтовых канавок противоположного направления (против часовой стрелке) с шагом S, увеличивающимся от загрузки к выгрузке. Одна из шести ломаных винтовых линий с шагом S основного направления показана на фиг. 5 утолщенной линией 29-30-31-32-33-34. Одна из шести ломаных винтовых линий с шагом S противоположного направления показана на фиг. 5 утолщенной линией 35-36-31-37-38-39.31.
Вибрационный станок 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. Сложное движение семенам от загрузки к выгрузке обеспечивается за счет ломаных винтовых канавок и ломаными винтовыми поверхностями, точнее, треугольными гранями в виде треугольников, покрытыми слоем резины, которые, встречаясь с семенами совершающих под воздействием вибрации вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси контейнера 1, направляют их навстречу друг другу и к противоположным стенками шлифовального барабана 1. Радиальное движение семенам от выгрузки к загрузке обеспечивается за счет конусности шлифовального барабана, при этом семена совершающие циркуляционное движение внутри шлифовального барабана 1 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии шлифовального барабана 1, встречаясь с гранями покрытыми слоем резины 8, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузке к загрузке. Частота движений и соударений семян определяется не только частотой виброактиватора, но и количеством граней 10 и 11 по периметру контейнера 1. Поэтому в предлагаемой конструкции вибрационного станка для шлифовки семян обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и частот и амплитуд их движения, обеспечивается также активная их циркуляция и взаимодействие, в результате увеличивается интенсивность их шлифования, увеличивается частота взаимодействия, создают противопотоки, повышается производительность шлифовки и расширяют технологические возможности. В результате семена, преодолевая сопротивление встречных их потоков, совершают сложное пространственное движение, происходит интенсивное шлифование семян, при этом от семян откалываются шипики и семена благодаря трению о резиновое покрытие 8 шлифовального барабана 1, а также между собой интенсивно шлифуются и затем выгружаются из контейнера 1 в выгрузной лоток 7.
Технико-экономическое преимущества возникают за счет обеспечения продольного перемещения семян и создания их встречных потоков стенками-гранями пространственной конической формы шлифовального барабана (контейнера) в виде равносторонних и равнобедренных треугольников, расположенных под углом не только друг к другу, но и к продольной оси контейнера, что повышает производительность, расширяет технологические возможности.