АППАРАТ ДЛЯ ПРОТРАВЛИВАНИЯ СЕМЯН
DEVICE FOR SEED TREATMENT

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для обработки семян жидкими протравителями.
Известен протравливатель семян (см. патент РФ №2 370 937, кл. A01C 1/06, опубл. 27.10.2009, БИ №30), включающий бункер-дозатор семян, телескопическую дозирующую заслонку, камеру протравливания с сужающейся в нижней части воронкой, в которой установлен неподвижный конусный распределитель семян с вырезами и под ним - ротационный распылитель жидкости, выполненный из одного диска с профилем «ласточкин хвост» с отверстиями по окружности и буртиком вокруг оси вращения в зоне подачи рабочего раствора.
Недостатком данного протравливания является то, что неподвижный конус с вырезами не обеспечивает равномерное поступление семян в камеру протравливания, так как под вырезами толщина зерновых струй больше, чем по периферийной части конуса, при этом при небольших изменениях производительности или угла наклона протравливателя эпюра зернового потока под конусом будет значительно изменяться, в результате чего существенно повышается неравномерность протравливания, что снижает качество процесса. Кроме того, выполнение ротационного распылителя жидкости в виде диска с профилем «ласточкин хвост» с отверстиями по окружности и буртиком вокруг оси вращения в зоне подачи рабочего раствора не обеспечивает равномерного двухступенчатого нанесения распыленной жидкости на семена, так как при малейшем изменении нормы расхода жидкости или ее реологических свойств, а также наклона протравливателя профиль распыла жидкости резко изменяется не только в вертикальной плоскости, но и в горизонтальной проекции, что существенно снижает технологическую эффективность процесса протравливания.
Известно также устройство для обработки семян защитно-стимулирующими веществами (см. а.с. СССР №663343, кл. A01C 1/08, опубл. 25.05.79, БИ №19), включающее бункер семян с дозатором, неподвижный распределительный конус семян с дисковым отражателем, установленным с возможностью регулировки зазора относительно конуса, распылитель жидкости и камеру протравливания.
Недостатком такого устройства является снижение эффективности протравливания семян, так как при перемещении дискового отражателя по вертикали изменяется расстояние пересечения распыленной кольцевой струи и семян, т.е. в одних случаях струя жидкости раскрывается, а в других нет.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является аппарат для протравливания семян, включающий бункер для семян с дозирующей цилиндрической заслонкой, под которой концентрично с ней размещены камера протравливания с сужающейся в нижней части воронкой, распределительный зерновой диск и ротационный распылитель жидкости с вертикальным приводом в верхней части, патрубок для подвода жидкости.
Недостатком прототипа является то, что обработка семян распыленной жидкостью производится одноступенчато, в результате чего равномерность покрытия семян жидким протравителем будет неполной.
Задачей настоящего изобретения является повышение равномерности нанесения жидкого протравителя на поверхность обрабатываемых семян, повышение технологической эффективности и упрощение конструкции протравливателя.
Решение поставленной задачи достигается предлагаемым аппаратом для протравливания семян, который, как и прототип, содержит бункер для семян с дозирующей цилиндрической заслонкой, под которой концентрично с ней размещены камера протравливания с сужающейся в нижней части воронкой, распределительный зерновой диск и ротационный распылитель жидкости с вертикальным приводом в верхней части, патрубок для подвода жидкости.
В отличие от прототипа распылитель выполнен двухдисковым, при этом диски установлены на цилиндрической втулке с дугообразными канавками по ее периферии, направленными от ее верхнего основания к нижнему, причем в верхней части втулки установлено конусообразное кольцо с цилиндрическим участком, имеющим прямоугольные вырезы в нижней части, и размещенное меньшим основанием к верху, а между дисками на втулке установлено распорное цилиндрическое кольцо с прямоугольными вырезами в нижней части. Канавки выполнены на втулке в разных направлениях, а ширина прямоугольных вырезов в кольцах больше двойной ширины канавок. Распылитель выполнен с возможностью перемещения по вертикали, а расстояние между дисками выполнено регулируемым.
Выполнение распылителя двухдисковым позволяет создать два равномерных мелкокапельных потока. Верхний поток образуется в результате центробежного движения жидкости из конического кольца над втулкой и ее канавкам по первому диску и попадает на кольцевой поток семян. Нижний поток образуется в результате перемещения жидкости по дугообразным канавкам втулки и нижнему диску. Подвод жидкости к дискам за счет канавок во втулке позволяет непрерывно, дозированно подавать жидкость в равных объемах на первый и второй диски, что обеспечивает устойчивое и симметричное двухступенчатое нанесение жидкости на семена независимо от норм ее расхода и реологических свойств жидкости. В результате чего повышается технологическая устойчивость и управляемость процессом дозированной подачи жидкости.
Выполнение канавок дугообразными в периферийной части втулки и направленными от ее верхнего основания к нижнему и установка конусообразного кольца с цилиндрическим участком в нижней части с прямоугольным вырезом меньшим основанием кверху позволяет подавать жидкость на первый диск под действием центробежных сил, а установка распорного цилиндрического кольца с прямоугольным вырезом в нижней части обеспечивает подачу жидкости на второй диск. Подвод жидкости через канавки во втулке и выход ее со стороны прямоугольных вырезов колец непосредственно на распыливающие диски повышает равномерность дозированного подвода к каждому диску, так как на жидкость, движущуюся по дугообразным канавкам, охваченным кольцами, действуют центробежная и кориолисовая силы, по аналогии с центробежными насосами. Т.е. втулка с периферийными канавками и кольцами выполняет функции вторичного насоса, что уменьшает влияние гравитационных сил, увеличивает равномерность распределения жидкости между дисками не зависимо от ее свойств, а также обеспечивает стопроцентное очищение распылителя от возможных остатков жидкости после перерывов в работе, что повышает технологическую надежность процесса и упрощает конструкцию аппарата для протравливания.
Выполнение вырезов в кольцах в их нижней части прямоугольными с шириной, большей двойной ширины канавок во втулке, обеспечивает беспрепятственный выход жидкости из канавок и исключает забивание последних, что повышает технологическую эффективность конструкции. Выбор ширины прямоугольника вырезов больше двойной ширины канавок обусловлен тем, что к каждому вырезу подходят две канавки, направленные в разных направлениях.
Выполнение канавок во втулках в разных направлениях исключает неработоспособность конструкции при произвольном изменении направления фаз в линии электроснабжения.
Установка распылителя с возможностью перемещения по вертикали и регулировкой расстояния между дисками повышает качество распыления и образования кольцевых факелов распыленной жидкости при различных нормах ее расхода и свойствах.
По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна». По мнению авторов новая совокупность признаков, а именно - распылитель жидкости выполнен двухдисковым с возможностью перемещения по вертикали, при этом диски установлены на цилиндрической втулке с дугообразными канавками по ее периферии, направленными от ее верхнего основания к нижнему, причем в верхней части втулки установлено конусообразное кольцо с цилиндрическим участком, имеющим прямоугольные вырезы в нижней части, и размещенное меньшим основанием кверху, а между дисками на втулке установлено распорное цилиндрическое кольцо с прямоугольными вырезами в нижней части, канавки выполнены на втулке в разных направлениях, а ширина прямоугольных вырезов в кольцах больше двойной ширины канавок, при этом расстояние между дисками выполнено регулируемым, обеспечивает повышение технологической эффективности протравливания - неизвестна и не следуют явным образом из известного уровня техники, т.е. не была известна причинно-следственная связь вышеперечисленных признаков и полученного технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «изобретательный уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема аппарата; на фиг.2 - втулка крепления дисков (аксонометрия); на фиг.3 - коническое кольцо с цилиндрической частью и прямоугольными вырезами в нижней части; на фиг.4 - цилиндрическое распорное кольцо с прямоугольными вырезами в нижней части; на фиг.5 - ротационный распылитель жидкости (аксонометрия).
Аппарат для протравливания семян включает бункер для семян 1 с дозирующей цилиндрической заслонкой 2, под которой концентрично с ней размещены камера протравливания с сужающейся в нижней части воронкой 3, имеющая форму тела вращения, распределительный зерновой диск 4 и ротационный распылитель жидкости, выполненный в виде установленных друг над другом первого диска 5 и второго диска 6, с вертикальным приводом в верхней части 7. Диски 5 и 6 установлены на цилиндрической втулке 8 с дугообразными канавками 9 по ее периферии, направленными от ее верхнего основания к нижнему. В верхней части втулки 8 установлено конусообразное кольцо 10 с цилиндрическим участком, имеющим прямоугольные вырезы в нижней части, и размещенное меньшим основанием кверху. Над кольцом 10 размещен патрубок для подвода жидкости 11. Между дисками 5 и 6 на втулке 8 установлено распорное цилиндрическое кольцо 12 с прямоугольными вырезами в нижней части. Втулка 8 вместе с дисками 5 и 6 установлена на вертикальном приводе 7 при помощи резьбового соединения 13 с возможностью перемещения по вертикали. Расстояние между дисками 5 и 6 регулируют путем замены распорного кольца 12.
Аппарат работает следующим образом.
Семена из бункера 1 через заслонку 2 поступают на поверхность диска
4 и под действием центробежной и гравитационной сил перемещаются в камеру протравливания 3. При движении семена обрабатываются двухступенчатым капельным потоком жидкости, образованным вращающимися дисками
5 и 6. Жидкость движется по патрубку 10 и поступает в объем, образованный конусообразным кольцом 10 и втулкой 8, и по канавкам 9 поступает на диски 5 и 6.
Применение нового технического решения обеспечивает повышение полноты обработки жидкими протравителями по сравнению с аналогами на 15…20% и существенно повышает технологическую эффективность препаратов для протравливания.