Машина для предпосевной обработки семенного материала
Владельцы патента RU 2568500:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Машина для предпосевной обработки семенного материала содержит рабочий орган, механизм привода, бункер-дозатор, выгрузной лоток, шлифовальный барабан с разгрузочным окном. Внутренняя поверхность барабана покрыта слоем резины. Рабочий орган выполнен из не связанных между собой стержней-катков. Каждый из стержней-катков изготовлен по крайней мере из одной полосы, согнутой волнообразно по размещенным под углом к их продольным кромкам линиям сгиба с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленным в одну сторону под углом 30°-70° к оси вращения, винтовых поверхностей в виде карманов волнообразной формы. При этом форма и размеры карманов по внутренней поверхности могут отличаться от формы и размеров карманов по наружной поверхности, и по периметру стержней-катков карманы могут быть различными не только по форме, но и по размерам. Каждый из стержней-катков покрыт слоем резины и снабжен с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана. Диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков для обеспечения постоянства зазора между стержнями-катками и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян. Машина имеет расширенные технологические возможности и повышенную производительность, а также упрощена её конструкция. 7 ил.
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 свеклы, содержащая раму, механизм привода, бункер-дозатор, вращающийся горизонтальный шлифовальный барабан с образованной полусферическими выступами абразивной поверхностью, внутри которого находится рабочий орган, представленный валом, на котором установлены упругие, имеющие абразивные поверхности пластины, образующие с горизонтальным барабаном шлифовальной камеры с переменным зазором в поперечном сечении. Для выгрузки семян машина снабжена разгрузочным окном и выгрузным лотком (авт. свид. СССР №1470211, МКИ A01C 1/00, опубл. 07.04.1989 г. , Бюл. №13).
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности , поскольку указанная машина не приспособлена для шлифования мелкосемянных культур, например семян моркови, так как абразивные поверхности машины приводят к высокой степени травмирования указанных семян, вследствие чего резко снижаются посевные качества и всхожесть последних. Кроме того, машина имеет недостаточно высокую производительность.
Наиболее близким к предлагаемому является машина для шлифования семян моркови (патент №2251242, МКИ A01C 1/00, опубл. 10.05.2005 г., заявка 2004103436/12, 05.02.2004), содержащая бункер-дозатор, вращающийся с разгрузочным окном горизонтальный шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, внутри барабана установлен рабочий орган в виде рамки с упругими резиновыми пластинами с винтовыми рифлениями.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, сложность конструкции и недостаточно высокая производительность.
Техническим решением является расширение технологических возможностей, упрощение конструкции и повышение производительности.
Техническое решение достигается тем, что в машине для предпосевной обработки семенного материала, содержащей рабочий орган, механизм привода, бункер-дозатор, выгрузной лоток, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган выполнен из не связанных между собой стержней-катков, каждый из которых изготовлен по крайней мере из одной полосы, согнутой волнообразно по размещенным под углом к их продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленным в одну сторону под углом 30°-70° к оси вращения винтовых поверхностей в виде карманов волнообразной формы, при этом форма и размеры карманов по внутренней поверхности могут отличаться от формы и размеров карманов по наружной поверхности, и по периметру стержней-катков карманы могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом каждый из стерженей-катков покрыт слоем резины и снабжен с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, причем диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков, что обеспечивает постоянство зазора между стержнями-катками и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции машины для предпосевной обработки семенного материала.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения рабочего органа из не связанных между собой стержней катков, каждый из которых изготовлен из одной и более полос, согнутых волнообразно по размещенным под углом к их продольным кромкам линиям сгиба с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленным в одну сторону под углом 30-70°, в виде карманов внутренней и наружной поверхностей волнообразной формы, покрытых слоем резины, увеличивается общая площадь контакта рабочих органов с семенным материалом, поэтому интенсивность и активность контактирования частиц семенного материала друг с другом возрастает и расширяются технологические возможности машины для предпосевной обработки семенного материала.
Новизна заключается также в том, что изготовление стержней-катков с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленным в одну сторону под углом 30°-70°, винтовых поверхностей в виде карманов волнообразной формы, при этом форма и размеры карманов по внутренней поверхности могут отличаться от формы и размеров карманов по наружной поверхности и по периметру барабана карманы могут быть различными не только по форме, но и по размерам, что позволяет не только значительно увеличить длину контакта рабочих органов с внутренней цилиндрической поверхностью барабана, но и сообщить частицам семенного материала дополнительные перемещения вдоль винтовых линий, т.е. продольное перемещение семенного материала вдоль оси барабана и обеспечить ускоренное их движение к выгрузному отверстию.
Новизна обусловлена также тем, что за счет выполнения рабочих органов в виде не связанных между собой стержней-катков и увеличения частоты контактов их многозаходной винтовой волновой поверхности друг с другом и с цилиндрической поверхностью барабана и с частицами семенного материала обеспечивается не только интенсивность перемешивания, но и шлифование, что расширяет технологические возможности.
Новизна усматривается в том, что ввиду отказа от принудительного привода рабочих органов стержней-катков увеличиваются технологические возможности, упрощается изготовление.
Новизна предложения заключается также в том, что снаружи винтового стержня-катка со сложной внешней винтовой поверхностью волновой формы в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения частиц семенного материала, что интенсифицирует не только частоту контактирования частиц семенного материала, но и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что стержни-катки, изготовленые с волновой винтовой поверхностью, покрыты слоем резины и снабжены с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, причем диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков и обеспечивает постоянство зазора между ними и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян, что исключает травмирование семян, расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена конструктивная схема машины, общий вид; на фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1 (не показаны механизм привода, бункер-дозатор); на фиг. 3 - один из стерженей-катков, общий вид; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - полоса с размеченными прямыми линиями; фиг. 6 - полоса, согнутая по прямым линиям волнообразной формы; на фиг. 7 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в цилиндрический виток.
Машина для предпосевной обработки семенного материала (фиг. 1, фиг. 2) состоит из бункера 1 с ворошилкой 2, вращающегося горизонтального шлифовального барабана 3 с зубчатым венцом 4 и разгрузочным окном 5 с заслонкой 6. Внутренняя поверхность вращающегося горизонтального шлифовального барабана 3 покрыта слоем резины 7. Барабан 3 установлен на поддерживающих 8 и приводных 9 колесах. Внутри барабана 4 свободно смонтированы стержни-катки 10 с возможностью перекатывания - катиться внутри барабана 3 по копирам 11 и 12. Барабан 3 охватывает выгрузной лоток 13. Выгрузной лоток 13 имеет конструкцию, охватывающую барабан 3 для исключения просыпания семян во время разгрузки при вращении барабана 3. Установленный на раме 14 механизм привода машины включает электродвигатель 15, предохранительную муфту 16, редуктор 17 и клиноременные передачи 18, 19.
Рабочий орган выполнен из не связанных между собой стержней-катков 10. Каждый стержень-каток 10 изготовлен (фиг. 3, фиг. 4) по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и наружи стержня-катка 10 в виде карманов криволинейной формы под углом 30°-70° к оси вращения стержня-катка 10 с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными попеременно наружу и внутри поперечного сечения стержня-катка 10. Стержень-каток 10 (фиг. 3, фиг. 4) изготовлен по крайней мере из одной полосы 20, соединенной по продольным кромкам 21 (показаны на фиг. 3 штрихпунктирной линией) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленным в одну сторону под углом 30-70° винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной поверхности 22, 23, 24, 25, 26, 27 и карманов криволинейной формы по внутренней поверхности 28, 29, 30, 31, 32, 33, которые по периметру стержня-катка 10 могут быть различными не только по форме, но и размерам. Полоса 20 (фиг. 5, фиг. 6) согнута волнообразно по прямым линиям 34, расположенным под одинаковыми углами α к кромкам полосы 20 и размещенным на расстоянии L между линиями сгиба 34. Расстояние L равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей. Полоса 20 после волнообразного сгиба (фиг. 6) свернута в цилиндрические витки (фиг. 7), соединенные друг с другом по продольным кромкам 21 известными методами в стержень-каток 10.
Стержни-катки 10 покрыты слоем резины 35 (фиг. 4) и с целью создания зазора между ним и внутренней цилиндрической поверхностью барабана 3 с обоих концов снабжены цапфами 36 и 37 (фиг. 1, фиг. 2).
Таким образом, с целью предупреждения повреждения семян и создания зазоров между винтовыми поверхностями стержней-катков 10 и внутренней цилиндрической поверхностью барабана 3 стержни-катки 10 снабжены с обеих сторон цапфами 36 и 37, которые имеют возможность катиться по копирам 11 и 12, смонтированным внутри барабана 3. Диаметр цапф 36 и 37 больше максимального диаметра стержней-катков 10 и обеспечивает постоянство зазора между ними и стенками барабана 3.
Для предотвращения продольного перемещения стержней-катков 10 внутри барабана 3 смонтированы известные приспособления (на чертежах не показаны).
Машина для предпосевной обработки семенного материала работает следующим образом
При вращении барабана 3 за счет центробежных сил и сил трения стержни-катки 10 смещаются на некоторый угол относительно вертикальной оси барабана 3 и под действием силы тяжести начинают скатываться по стенкам барабана 3, точнее по копирам 11 и 12. Скорость барабана 3 рассчитывается такой, чтобы обеспечить только скатывание стержней-катков 10 и не должна превышать значения, когда может произойти отрыв стержней-катков 10 от внутренней поверхности барабана 3. При скатывании каждый стержень-каток 10 получает вращение, обратное по знаку вращения барабана 3.
Семена поступают в полость барабана 3 и попадают между движущимися стержнями-катками 10 и стенками барабана 3. Так как диаметр цапф 36 и 37 больше максимального диаметра стержней-катков 10, то направляющие поверхности в виде плавных винтовых линий стержней катков 10 предохранены от непосредственного контакта одного с другим по все длине барабана 3, следовательно, по всей длине барабана 3 обеспечиваются сохранность и неповреждаемость семян семенного материала. Перемещение семян в барабане 3 от загрузки к выгрузке производится винтовыми линиями стержней-катков 10. При вращении барабана 3 и стержней катков 10 за счет наличия плавных винтовых линий и винтовых поверхностей обеспечивается интенсивное движение потоков семян, что интенсифицирует их движение, увеличивает число их контактов друг с другом и внутренней поверхностью барабана 3. Происходит интенсивное шлифование семян, при этом от семян откалываются шипики, и семена благодаря трению о резиновое покрытие барабана 3 и стержней-катков 10, а также между собой интенсивно шлифуются.
Упругость плавных винтовых линий по периметру стержней-катков 10 обеспечивает переменность зазора между ними и резиновым покрытием барабана 3, что также ведет к интенсификации процесса шлифования.
Технико-экономические преимущества возникают за счет изготовления рабочего органа из не связанных между собой стержней-катков, изготовленных с волнообразной винтовой поверхностью по периметру, покрытой слоем резины, и снабженных с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, при этом диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков и обеспечивает постоянство зазора между ними и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян, что расширяет технологические возможности и упрощает конструкцию.
Машина для предпосевной обработки семенного материала, содержащая рабочий орган, механизм привода, бункер-дозатор, выгрузной лоток, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, отличающаяся тем, что рабочий орган выполнен из не связанных между собой стержней-катков, каждый из которых изготовлен по крайней мере из одной полосы, согнутой волнообразно по размещенным под углом к их продольным кромкам линиям сгиба с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленным в одну сторону под углом 30-70° к оси вращения, винтовых поверхностей в виде карманов волнообразной формы, при этом форма и размеры карманов по внутренней поверхности могут отличаться от формы и размеров карманов по наружной поверхности, и по периметру стержней-катков карманы могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом каждый из стержней-катков покрыт слоем резины и снабжен с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, причем диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков для обеспечения постоянства зазора между стержнями-катками и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян.
