УСТАНОВКА ВИБРАЦИОННАЯ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ СЕМЯН
VIBRATION PLANT 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 мелкосеменных культур, например, моркови.
Известна машина для шлифования семян моркови (патент РФ №2521857, кл. МКИ А01С 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 являются ограниченные технологические возможности, сложность конструкции и изготовления
Наиболее близким к предлагаемому является машина для шлифования семян (патент №2516336, МКИ А01С 1/00, опубл. 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 установке вибрационной для шлифования семян, содержащей шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, бункер-дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании, шлифовальный барабан изготовлен коническим, установлен горизонтально и смонтирован из секций, поочередно соединенных друг с другом по длине шлифовального барабана своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников, каждая из секций собрана из двух подсекций, первая подсекция по периметру смонтирована из четного, не менее четырех одинаковых первых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых вторых равнобедренных треугольников, основания которых больше основания первых четырех равнобедренных треугольников, с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, а вторая подсекция смонтирована из поочередно соединенных по периметру не менее четырех одинаковых равносторонних треугольников с боковыми сторонами, равными основаниям вторых равнобедренных треугольников первой подсекции с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых равнобедренных треугольников, с углом при вершине 90°, с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, причем большое торцевое отверстие в виде многоугольника первой подсекции равно малому торцевому отверстию в виде многоугольника второй подсекции, при этом подсекции соединены друг с другом в секции своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников, при этом по периметру шлифовального барабана образованы направленные навстречу друг другу ломаные винтовые линии и поверхности с 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 установки вибрационной установки для шлифования семян.
Новизна заключается в том, что семена совершают циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана не от вращающегося шлифовального барабана (он не вращается), а от возмущающей силы вибратора через стенки шлифовального барабана (контейнера), что упрощает эксплуатацию и изготовление.
Новизна заключается в том, что шлифовальный барабана изготовлен из трех или более полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине шлифовального барабана от загрузки к выгрузке, на которых попеременно с их противоположных сторон под углом 60° к оси полос выполнены посредством фрезерования или обработкой давлением зоны ослабленного сечения в виде надрезов со скошенными стенками для образования по периметру шлифовального барабана кольцевых многогранных поверхностей из поочередно расположенных друг с другом своими боковыми сторонами равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом полосы скручены в продольном направлении относительно своих продольных осей и изогнуты в поперечном направлении по винтовой линии на конической оправке с образованием по периметру шлифовального барабана трех и более винтовых канавок и винтовых линий основного и противоположного направлений с переменным, увеличивающимся шагом винтовых линий, что обеспечивает не только упрощение эксплуатации, но и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что за счет скручивания полос трапециевидной формы переменной ширины в поперечном направлении образованы внутри шлифовального барабана криволинейные поверхности различной кривизны в каждом поперечном сечении по длине, что увеличивает производительность.
Новизна обусловлена тем, что шлифовальный барабан по периметру снабжен тремя, четырьмя, пяти, шестью и т.д. ломаными плавными винтовыми линиями основного и противоположного направлений, шаг которых изменяется от загрузки к выгрузке, и, соответственно, тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками основного и противоположного направлений внутри шлифовального барабана, что увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна усматривается также в том, что шаг винтовых линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
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 потока семян с максимальной энергоемкостью соударений их друг к другу и со стенками шлифовального барабана под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками шлифовального барабана, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что благодаря направленным навстречу друг другу ломаным винтовым линиям векторы скорости движения семян при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует увеличению производительности и расширяет технологические возможности.
Новизна усматривается также в том, что конический шлифовальный барабан установлен горизонтально, что упрощает изготовление и эксплуатацию установки вибрационной для шлифования семян.
Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру конического шлифовального барабана образованы ломаные винтовые поверхности по длине шлифовального барабана, что обеспечивает нарушение стационарности потоков семян внутри шлифовального барабана,  повышение производительности, расширение технологических возможностей.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление шлифовального барабана позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разрежение потоков семян с максимальной энергоемкостью соударений их друг к другу и со стенками шлифовального барабана под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками шлифовального барабана, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что благодаря взаимонаправленным винтовым поверхностям по периметру шлифовального барабана потоки семян направлены друг к другу и к стенкам шлифовального барабана под разными углами, что увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками шлифовального барабана, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру шлифовального барабана образованы ломаные винтовые поверхности по его длине, что обеспечивает нарушение стационарности потоков семян, что увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками шлифовального барабана, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что за счет конической формы шлифовального барабана создается уклон внутренней поверхности шлифовального барабана, что обеспечивает движение семян от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении шлифовального барабана конической формы за счет не только винтовых канавок внутри винтового шлифовального барабана, но и за счет естественного уклона внутренней поверхности конического винтового шлифовального барабана.
Новизна обусловлена тем, что шлифовальный барабан снабжен ломаными винтовыми линиями основного и противоположного направлений и, соответственно, ломаными винтовыми канавками основного и противоположного направлений внутри шлифовального барабана, что изменяет не только скорость перемещений потоков семян от загрузки к выгрузке, но и частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками шлифовального барабана, увеличивает энергоемкость их соударений, производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что, так как частота движения потоков семян в предлагаемой конструкции вибрационного устройства для предпосевной обработки семян определяется не только частотой виброактиватора, но и количеством плоских элементов по периметру шлифовального барабана, то такое конструктивное оформление поверхности шлифовального барабана за счет увеличения количества плоских элементов по периметру увеличивает частоту соударений семян между собой и со стенками шлифовального барабана, повышает производительность, увеличивает технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение шлифовального барабана имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие потоков семян, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.
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 предпосевной обработки 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 предпосевной обработки семян и расширяет технологические возможности установки вибрационной для шлифования семян.
Новизна заключается в том, что благодаря взаимонаправленным 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 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 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 (контейнера), получают дополнительное движение от наклоненных друг к другу элементов 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 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 предпосевной обработки 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, шлифовальный барабан снабжен тремя, четырьмя, пятью и т.д. винтовыми линиями основного и противоположного направлений, шаг которых изменяется от загрузки к выгрузке, и, соответственно, тремя, четырьмя, пятью и т.д. винтовыми канавками основного и противоположного направлений 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 семян и расширяет технологические возможности.
На фиг. 1 изображена конструктивная схема установки вибрационной для шлифования семян, общий вид, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - конический шлифовальный барабан, вид спереди; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид В на фиг. 4; на фиг. 6 - первая подсекция, наглядное изображение; на фиг. 7 - вторая подсекция, наглядное изображение; на фиг. 8 - схема сборки секции из двух подсекций, наглядное изображение; на фиг. 9 - схема сборки секций друг с другом в конический шлифовальный барабан.
Установка вибрационная для шлифования семян (фиг. 1, фиг. 2) содержит шлифовальный барабан, изготовленный в виде контейнера 1, смонтированного жестко 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. Установка вибрационная для шлифования семян для (фиг. 1, фиг. 2) снабжена бункером-дозатором 6, закрепленным жестко на плите 2, и выгрузным лотком 7. Внутренняя поверхность шлифовального барабана (контейнера) 1 покрыта слоем резины 8.
Конический шлифовальный барабана (контейнер) 1 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) смонтирован из секций 9 поочередно соединенных друг с другом своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников. Каждая из секций 9 собрана из двух подсекций 10 и 11.
Первая подсекция 10 (фиг. 6) по периметру смонтирована из четного числа не менее четырех одинаковых первых равнобедренных треугольников 12, поочередно соединенных по периметру подсекции 10 своими боковыми сторонами с боковыми сторонами одинаковых четырех вторых равнобедренных треугольников 13, основания 14 которых больше оснований 15 первых равнобедренных треугольников 12. По торцам подсекции 10 образованы малое торцевое отверстие в виде многогранника 16 и большое торцевое отверстие в виде многоугольника 17.
Вторая подсекция 11 (фиг. 7) смонтирована по периметру из не менее четырех одинаковых равносторонних треугольников 18, боковые стороны которых равны основанию 17 вторых равнобедренных треугольников 13 первой подсекции 10, поочередно соединенных по периметру своими боковыми сторонами с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых равнобедренных треугольников 19 с углом при вершине 90°. По торцам подсекции 11 образованы малое торцевое отверстие в виде многогранника 20 и большое торцевое отверстие в виде многогранника 21.
В секцию 9 подсекции 10 и 11 монтируют (фиг. 8) сторонами большого торцевого отверстия 17 подсекции 10 со сторонами малого торцевого отверстия 20 подсекции 11.
Конический винтовой шлифовальный барабан 1 монтируется (фиг. 9) путем присоединения большого торцевого отверстия в виде многогранника 21 первой секции 9 к малому торцевому отверстию 20 второй секции 9. Секции 9 первая, вторая и последующие одинаковы по форме и сборке, но разные по размерам. Таким образом, монтируется конический винтовой шлифовальный барабан 1 с образованием многозаходного винтового барабана 1 условно конической формы с взаимонаправленными ломаными винтовыми линиями.
Например, на фиг. 3 одна из правых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 22-23-24-25-26 и одна из левых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 27-28-14-29-30.
Ломаные винтовые линии образуют по внутреннему периметру конического винтового шлифовального барабана 1 ломаные винтовые поверхности, состоящие из граней в виде равносторонних и равнобедренных треугольников 12 и 13 первой подсекции 10 (фиг. 6) и равносторонних треугольников 18 и равнобедренных треугольников 19 второй подсекции 11 (фиг. 7).
Винтовые линии по наружной поверхности конического винтового шлифовального барабана 1 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности.
Так как подсекция 10 имеет малое торцевое отверстие 16 и большое торцевое отверстие 17 и подсекция 11 имеет малое торцевое отверстие 20 и большое торцевое отверстие 21, то секции 9 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по всей длине созданного в результате сборки условно конической формы винтового шлифовального барабана 1.
Для ускорения движения семян от загрузки к выгрузке смонтированы устройства (на чертежах не показаны), с помощью которых возможно обеспечить наклон конического винтового шлифовального барабана к горизонту в пределах 10°.
Установка вибрационная для шлифования семян работает следующим образом.
Возмущающая сила вращающегося вибратора 5 через плиту 2 и стенки контейнера (шлифовального барабана) 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 винтовых канавок и винтовыми поверхностями, точнее, треугольными гранями в виде треугольников, покрытыми слоем резины, которые, встречаясь с семенами, совершающими под воздействием вибрации вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси контейнера (шлифовального барабана) 1, направляют их навстречу друг другу и к противоположным стенкам (контейнера) шлифовального барабана 1. Радиальное движение семенам от выгрузки к загрузке обеспечивается за счет конусности шлифовального барабана 1, 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 выгрузки к загрузке. Частота движений и соударений семян определяется не только частотой виброактиватора, но и количеством граней по периметру контейнера 1. Поэтому в предлагаемой конструкции вибрационной установки для предпосевной обработки семян обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и амплитуд их движения, обеспечиваются также активная их циркуляция и взаимодействие, в результате увеличивается интенсивность их шлифования, увеличивается частота взаимодействия, создаются противопотоки, повышается производительность и расширяются технологические возможности. В результате семена, преодолевая сопротивление встречных их потоков, совершают сложное пространственное движение, происходит интенсивная шлифовка семян, при этом от семян откалываются шипики, и семена благодаря трению о резиновое покрытие 8 шлифовального барабана 1, а также между собой интенсивно обрабатываются и затем выгружаются из контейнера 1 в выгрузной лоток 7.
Технико-экономические преимущества возникают за счет обеспечения продольного перемещения семян и создания их встречных потоков стенками шлифовального барабана (контейнера), расположенными под углом не только друг к другу, но и к продольной оси контейнера, что повышает производительность, расширяет технологические возможности, а также упрощает конструкции за счет изготовления шлифовального барабана из равносторонних и равнобедренных треугольников.