Устройство для предпосевной обработки семян
Владельцы патента RU 2579237:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Устройство для предпосевной обработки семян содержит рабочий орган, механизм привода, бункер-дозатор, выгрузной лоток, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины. Рабочий орган выполнен из не связанных между собой стержней-катков, каждый из которых изготовлен, по крайней мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос, с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны. При этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по наружной поверхности однонаправленных ломаных винтовых линий, а на внутренней поверхности - винтовых ломаных карманов треугольной формы. Причем каждый из стерженей-катков покрыт слоем резины и снабжен с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, а диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков, что обеспечивает постоянство зазора между стержнями-катками и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян. Данное устройство упрощенной конструкции позволяет расширить его технологические возможности и повысить производительность. 8 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 мелкосеменных 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 А01С 1/00, опуб. 07.04.1989 г. в Бюл. №13).
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, поскольку указанная машина не приспособлена для шлифования мелкосеменных 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 А01С 1/00, опуб. 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 устройстве для предпосевной обработки семян, содержащем 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 по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос, с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам с образованием по наружной поверхности однонаправленных ломаных винтовых линий, а на внутренней поверхности - винтовых ломаных карманов треугольной формы, причем каждый из стерженей-катков покрыт слоем резины и снабжен с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, а 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 устройства для предпосевной обработки семян.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения рабочего органа из не связанных между собой стержней катков, каждый из которых изготовлен, по крайней мере, из одной полосы, свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, согнутой по размещенным под углом к ее кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов треугольной 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 устройства для предпосевной обработки семенного материала.
Новизна заключается также в том, что изготовление стержней-катков с образованием по наружной их поверхности винтовых поверхностей в виде карманов треугольной формы 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 поверхности треугольной формы 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 в виду отказа от принудительного привода рабочих органов стержней-катков увеличивается технологические возможности, упрощается изготовление.
Новизна предложения заключается также в том, что снаружи винтового стержня-катка со сложной внешней винтовой поверхностью треугольной 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 треугольной 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 стержне-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 устройства, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (не показаны механизм привода, бункер-дозатор); на фиг. 3 - один из стерженей-катков, общий вид, в сборе с цапфами, вид спереди; на фиг. 4 - стержень-каток, вид спереди; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - полоса с размеченными прямыми линиями; фиг. 7 - полоса, согнутая по прямым линиям; на фиг. 8 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в цилиндрический виток.
Устройство для предпосевной обработки семян (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.
Стержень-катки 10 покрыты слоем резины 20 (фиг. 3) и с целью создании зазора между ними и внутренней цилиндрической поверхность барабана 3 с обеих концов снабжены цапфами 21 и 22 (фиг. 1, фиг. 2).
Каждый стержень-каток 10 (фиг. 4, фиг. 5) изготовлен в виде однонаправленного пустотелого винтового барабана (фиг. 3, фиг. 4) с образованием по его наружной поверхности (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) однонаправленных винтовых линий 23-24-25-26-27-28-29-30-31-32-33 (показаны на чертежах утолщенной линией), а во внутренней поверхности по ломанным винтовым линиям карманов треугольной формы 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40.
Стержень-каток 10 изготовлен из одной полосы 41 (фиг. 4, фиг. 6), согнутой по прямым линиям 42, размещенным на равном расстоянии L друг от друга и под одинаковыми углами α к кромкам 34 и 44 полосы 41, с образованием одинаковых параллелограммов 45 и 46, расположенных попеременно в противоположные стороны (фиг. 7). Полоса 41 после сгиба (фиг. 7) по прямым линиям 42 свернута в цилиндрические витки (фиг. 8), соединенные друг с другом по продольным кромкам 43, 44 (фиг. 3) известными методами, например сваркой. На фиг. 4 линия соединения витков полосы 41 по продольным кромкам показана штрих-пунктирной линией с двумя точками 43, 44, с образованием по наружной поверхности однонаправленных, ломаных винтовых линий, а по внутренней поверхности - по внутренним ломаным винтовым линиям - карманам треугольной формы. Каждый из стерженей-катков 10 покрыт слоем резины 20 и снабжен с обеих сторон цапфами 21 и 22, которые имеют возможность катиться по копирам 11 и 12, смонтированным внутри шлифовального барабана 3, причем диаметр цапф 21 и 22 больше максимального диаметра стержней-катков 10, что обеспечивает постоянство зазора между стержнями-катками 10 и стенками шлифовального барабана 3, который больше максимального размера семян.
Полоса 41 после сгиба по прямым линиям (фиг. 6, фиг. 7) свернута в цилиндрические витки (фиг. 8), соединенные друг с другом по продольным кромкам 43 и 44 известными методами, например сваркой, в рабочий орган-стержень-каток 10.
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 21 и 22 которые имеют возможность катиться по копирам 11 и 12, смонтированными внутри барабана 3. Диаметр цапф 21 и 22 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).
Устройство для предпосевной обработки семян 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 21 и 22 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 обеспечивается 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 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 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 винтовой поверхностью с карманами треугольной формы 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.
Устройство для предпосевной обработки семян, содержащее рабочий орган, механизм привода, бункер-дозатор, выгрузной лоток, шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен из не связанных между собой стержней-катков, каждый из которых изготовлен, по крайней мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос, с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по наружной поверхности однонаправленных ломаных винтовых линий, а на внутренней поверхности - винтовых ломаных карманов треугольной формы, причем каждый из стерженей-катков покрыт слоем резины и снабжен с обеих сторон цапфами, которые имеют возможность катиться по копирам, смонтированным внутри шлифовального барабана, а диаметр цапф больше максимального диаметра стержней-катков, что обеспечивает постоянство зазора между стержнями-катками и стенками шлифовального барабана, который больше максимального размера семян.
