МАШИНА ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ СЕМЯН
GRINDING MACHINE FOR 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 мелкосеменных культур, например моркови.
Известна машина для предпосевной обработки семенного материала (патент РФ №2517735 кл. МКИ А01С 1/00, опубл. 10.03.2014, Бюл. №7), содержащая рабочий орган, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, механизм привода, бункер-дозатор, выгрузной лоток, при этом рабочий орган выполнен из не связанных между собой стержней катков, изготовленных в виде винтовой тетраэдальной колонны, покрытой слоем резины, и снабженных с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, а диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков и обеспечивает постоянство зазора между ними и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, сложность конструкции и изготовления.
Наиболее близким к предлагаемому является машина для шлифования семян (патент №2516336 МКИ А01С 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 являются ограниченные технологические возможности, сложность конструкции и изготовления.
Техническим решением является расширение технологических возможностей, упрощение конструкции и изготовления.
Техническое решение достигается тем, что в машине для шлифования семян, содержащей шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, смонтирован из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, изготовленных из четного числа, не менее четырех, одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками, с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, при этом в секцию две подсекции соединяют друг с другом сторонами торцевых больших отверстий, а секции присоединены друг к другу по длине шлифовального барабана своими сторонами малых торцевых отверстий с образованием многозаходного винтового шлифовального барабана с взаимонаправленными ломаными винтовыми линиями, а рабочий орган выполнен в виде пружины волнообразной формы с плоским сечением витков, покрытой слоем резины, смонтированной внутри контейнера и оборудованной устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемой конструкции машины 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 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 разрежение потоков семян от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс щлифовки семян и расширяет технологические возможности установки.
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 элементах ломаной винтовой поверхности контейнера, и так как количество канавок (четыре) основного направления равно количеству винтовых канавок противоположного направления (четыре), то увеличивается интенсивность взаимодействия семян не только друг с другом, но с поверхностью шлифовального барабана и витками пружины, повышается производительность и расширяются технологические возможности.
Новизна предложения заключается в том, что такое конструктивное оформление машины с закрепленным внутри рабочим органом в виде пружины волнообразной формы с плоским сечением витков, покрытой слоем резины, смонтированной внутри контейнера и оборудованной устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, позволяет не только создать противопотоки движения семян, но и обеспечить их ускоренное продольное перемещение от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении шлифовального барабана и обеспечить интенсивное их перемешивание, что расширяет технологические возможности, повышает производительность.
Новизна заключается в том, что внутри по всей длине контейнера смонтирована пружина, покрытая слоем резины, которая обеспечивает не только перемещение семян от загрузки к выгрузке в радикальном направлении, но и способствует интенсификации процесса их шлифовки (откалывания от семян шипиков и т.п.). Такое радикальное движение обеспечивается за счет того, что семена, совершающие циркуляционное движение внутри контейнера в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии контейнера, встречаясь с витками пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от загрузки к выгрузке, что создает противопотоки движения семян, увеличивает интенсивность обработки и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри по всей длине контейнера пружина волнообразной формы снабжена устройством для изменения шага витков пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения семян при изменении производительности машины для шлифования семян, что обеспечивает регулирование интенсивности взаимодействия семян, увеличивает производительность, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что скручивание каждой полосы в продольном и поперечном направлениях обеспечивает дополнительное искривление поверхности контейнера, благодаря чему увеличивается разность между углами наклона векторов перемещений семян в соседних участках поверхности контейнера, при этом семена движутся по сложным траекториям, увеличивая частоту столкновений или, иным образом, интенсифицируя процесс обработки, что увеличивает производительность и увеличивает технологические возможности.
На фиг.1 изображена конструктивная схема машины для шлифования семян, общий вид, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 - шлифовальный барабан, вид спереди; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4; на фиг. 6 - вид Б на фиг. 5; на фиг. 7 - одна из подсекций, наглядное изображение; на фиг. 8 - схема сборки секции из двух подсекций, наглядное изображение.
Машина для шлифования семян (фиг. 1, фиг. 2) содержит шлифовальный барабан, 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. Для обеспечения продольного перемещения от загрузки к выгрузке семян внутри контейнера 1 смонтирована пружина волнообразной формы с плоским сечением витком 6, которая оборудована устройством для изменения шага витков пружины 6 путем растяжения или сжатия (не показано). Регулировка величины шага витков пружины 6 может производиться также в процессе шлифования семян, т.е. в процессе работы машины.
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 6 и, таким образом, изменяется поток семян, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. При шлифовании семян, требующего длительное время пребывания в контейнере 1, шаг витков 6 уменьшают и, таким образом, изменяется поток семян, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. В нужном положении пружину 6 фиксируют известными приспособлениями (не показаны). Регулировка величины шага пружины 6 может быть осуществлена также и в процессе шлифования семян. Пружина 6 волнообразной формы с плоским сечением витков покрыта слоем резины (не показано)
Машина для шлифования семян (фиг. 1, 2) снабжена бункером-дозатором 7, закрепленным на плите 2, и выгрузным лотком 8, Внутренняя поверхность контейнера 1 покрыта слоем резины 9. Контейнер 1 (фиг. 3, 4) смонтирован из секций 10, смонтированных из двух одинаковых подсекций 11 и 12 (фиг. 3, 5, 7, 8).
Подсекции изготовлены (например, подсекция 11) из четного числа, не менее четырех, одинаковых равнобедренных треугольников, например на фиг. 7 четырех равнобедренных треугольников 13, поочередно соединенных по периметру подсекции с четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками, например (фиг. 7) четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками 14, с образованием малого торцевого отверстия в виде многогранника 15 и большого торцевого отверстия в виде многоугольника 16. В секцию 10 одинаковые подсекции 11 и 12 соединяют друг с другом (фиг. 8) сторонами больших торцевых отверстий 16.
Одинаковые секции 10 затем соединяют друг с другом по длине шлифовального барабана 1 своими сторонами малых торцевых отверстий 15 с образованием многозаходного винтового шлифовального барабана 1 с взаимонаправленными ломаными винтовыми линиями.
Например, на фиг. 3 одна из правых ломаных винтовых линий показана на фиг. 3 утолщенной линией 17-18-19-20-21-22-23-24 и одна из левых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 25-26-27-28-29-30-31-32. На чертеже позиции невидимых точек ломаных линий взяты в скобки, например (29), (30), (31) и (22), (23), (24).
Ломаные винтовые линии образуют по периметру шлифовального барабана 1 ломаные винтовые поверхности, состоящие из граней в виде равносторонних 14 и равнобедренных треугольников 13.
Винтовые линии по наружной поверхности шлифовального барабана 1 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности.
Так как подсекции 11 и 12 имеют малые торцевые отверстия 15 и большие торцевые отверстия 16, то секции 10 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по длине шлифовального барабана 1.
Машина для шлифовки семян работает следующим образом. Возмущающая сила вращающегося вибратора 5 через плиту 2 и стенки контейнера 1 передается семенам (фиг. 1, 2), которые непрерывным потоком загружаются с помощью бункера-дозатора 7. 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, покрытые слоем резины, которые, встречаясь с семенами, совершающими 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 того, что семена, совершающие циркуляционное движение внутри шлифовального барабана (контейнера) 1 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии шлифовального барабана, встречаясь с витками неподвижно закрепленной пружины 6, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузки к загрузке. При этом семена движутся вдоль винтовых навивок пружины 6, обеспечивая перемещение их в радиальном направлении. Частота движений и соударений семян определяется не только частотой виброактиватора и количеством граней 13 и 14 по периметру контейнера 1, но и наличием витков и шагом пружины 6, смонтированной стационарно (неподвижно) внутри контейнера 1. Поэтому в предлагаемой конструкции машины для шлифовки семян обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и частот и амплитуд их движения, обеспечивается также активная их циркуляция и взаимодействие. Таким образом, процесс шлифовки активизируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри контейнера 1 пружины 6, которые изменяют направление движение семян, направляя их в радиальном направлении в сторону выгрузки, т, что увеличивает интенсивность их шлифования, увеличивает частоты взаимодействия, создает противопотоки, повышает производительность шлифовки и расширяет 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 9 шлифовального барабана 1 и резиновое покрытие витков пружины 6, а также между собой интенсивно шлифуются и затем выгружаются из контейнера 1 в выгрузной лоток 8.
Технико-экономическое преимущества возникают за счет обеспечения продольного перемещения семян и создания их встречных потоков стенками-гранями пространственной формы контейнера в виде равносторонних и равнобедренных треугольников, расположенных под углом не только друг к другу, но и к продольной оси контейнера, за счет того, что внутри по всей длине контейнера смонтирована неподвижно пружина волнообразной формы с плоским сечением витков, которая обеспечивает не только перемещение в радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления взаимодействия семян друг с другом и со стенками контейнера, за счет того, что пружина снабжена устройством для изменения шага витков пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения семян для изменения производительности машины для шлифовки семян, что обеспечивает регулирование интенсивности взаимодействия семян, повышает производительность, расширяет технологические возможности.