РОЛИК ДЛЯ РАСПЕЧАТКИ ПЧЕЛИНЫХ СОТОВ Российский патент 1995 года по МПК A01K59/02 

Изобретение относится к устройствам для вскрывания пчелиных сотов.

Известна конструкция ролика для распечатки пчелиных сотов в виде барабана с иглоподобными зубьями на его поверхности, расположенными по радиусу. Недостатком конструкции с радиально расположенными зубьями является сильное продавливание воска печатки внутрь ячейки с образованием заусенцев, препятствующих полному удалению меда.

Известно также устройство для распечатки сотов, которое имеет вид ролика, набранного из заостренных дисков, при помощи которых осуществляется сплошной надрез сотов. Недостатком такой конструкции является неизбежное частичное разрушение стенок всех сотовых ячеек, приводящее к необходимости их восстановления пчелами. Кроме того, при распечатке вновь образуются заусенцы, направленные внутрь ячейки.

Целью изобретения является достижение более полного раскрытия выходного отверстия ячеек и обеспечение уменьшения гидравлического сопротивления при истечении меда в медогонке.

Это достигается благодаря тому, что в предложенной конструкции ролика для распечатки сотов ось каждого зуба, проходящая через вершину и центр его основания, наклонена по отношению к радиус-вектору его вершины под углом
γ arccos (R/R₃), где R радиус ролика по основанию зубьев;
R₃ радиус ролика по вершинам зубьев, а зубья размещены в сотовом порядке, соответствующем стандартному шагу ячеек.

На фиг. 1 и 2 изображен общий вид ролика для распечатки сотов (в проекциях); на фиг. 3 и 4 схема взаимодействия зубьев ролика с сотами (в проекциях); на фиг. 5 циклограмма перемещения оси зуба устройства-прототипа (с радиальным расположением зубьев), полученная моделированием на ЭВМ; на фиг. 6 циклограмма перемещения оси зуба предложенного устройства (с наклонным расположением оси зубьев), полученная моделированием на ЭВМ.

Предложенная конструкция ролика выполнена следующим образом. На оси 1 размещен комплект одинаковых дисков 2 с зубьями 3 на их цилиндрической наружной поверхности. Шаг зубьев по их основанию равен шагу сотовых ячеек, а толщина дисков составляет 0,866 от шага, что соответствует расстоянию между рядами ячеек сотов.

Ось каждого зуба наклонена по отношению к радиус-вектору его вершины под углом
γ arccos (R/R₃), где R радиус ролика по основанию зубьев;
R₃ радиус ролика по вершинам зубьев.

Высота зуба (разность радиусов вершины и основания) выполняется несколько меньше шага ячеек и находится в пределах (0,8.1,0) от шага ячеек. Зубья в сечении имеют трехгранный профиль, причем только она из граней обращена в направлении наклона оси зуба. Каждый диск имеет размещенные на равном расстоянии от центра диска выступ 4 и отверстие 9, смещенные один относительно другого на угол
ϕ= (n 0,5) где n целое число;
Z число зубьев на диске, при этом выступы и отверстия соседних дисков совмещены, что обеспечивает сотовое расположение зубьев. Диски 2 удерживаются от осевого смещения шайбами 5 и колпачком 6 из упругого материала.

Устройство работает следующим образом.

При прокатывании ролика по поверхности сотов вдоль рядов ячеек в направлении, показанном на фиг. 3 стрелкой, т.е. в направлении наклона зубьев, вершина зуба, двигаясь по удлиненной циклоиде 8, прокалывает печатку 7 перпендикулярно ее плоскости, а затем по мере дальнейшего поворота ролика зуб полностью проникает в ячейку и выходит из нее, поддевая печатку изнутри. Благодаря наклону оси зуба в направлении вращения ролика движения зуба напоминает работу ковша экскаватора.

Форма получаемого в сотах отверстия по стадиям движения ролика показана на фиг. 4. В первой фазе образуется отверстие по форме поперечного сечения у вершины зуба. Во второй фазе (зуб полностью входит в ячейку и совершает угловой разворот вокруг мгновенного центра качения ролика) отверстие имеет вид поперечного сечения зуба у его основания. При выходе зуба из ячейки вскрывается дополнительная часть отверстия в форме, близкой к форме передней грани зуба, так как зуб наклоняется и выходит из ячейки по нормали к поверхности сотового поля. Таким образом, полученное в ячейке отверстие по форме близко к ромбу, а часть материала печатки удаляется зубом. При этом полностью сохраняются стенки ячеек.

На фиг. 5 и 6 показаны результаты моделирования на ЭВМ движения оси прямого (радиально расположенного) и наклонного зуба (движение обкатки осуществляется слева направо по стрелке). Радиально расположенные зубья ролика-прототипа (см. фиг. 5) не прокалывают, а продавливают печатку своей боковой поверхностью внутрь ячейки и при дальнейшем движении выходят из нее, лишь раздвигая стенки образовавшихся отверстий без удаления разрушенного материала.

Наклонные зубья предложенной конструкции (см. фиг. 6) прокалывают печатки по нормали к поверхности сот, поворачиваются и выходят из ячейки с большим наклоном, что обеспечивает частичное извлечение разрушенного материала печатки.

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в устройствах роликов для распечатки пчелиных сотов. Сущность изобретения: ролик содержит рабочий барабан, на наружной стороне которого выполнены остроконечные зубья, расположенные с постоянным шагом между собой и рядами. Барабан установлен на оси, соединенный рукояткой с возможностью вращения, а ось каждого зуба, проходящая через вершину зуба и центр его основания в плоскости, перпендикулярной оси вращения, наклонена относительно радиус-вектора вершины этого зуба на угол γ представляющий соотношение g arc cos R/R₃, где R радиус рабочего барабана по основанию зубьев, R₃- радиус-вектор вершин зубьев рабочего барабана относительно оси вращения последнего, а все зубья наклонены в одну сторону. Рабочий барабан выполнен наборным и состоит из одинаковых дисков, имеющих отверстие и выступ одинакового диаметра, размещенные на равном расстоянии от центра диска и смещенные друг относительно друга на угол ϕ, равный 2 π / Z (n 0,5), где n любое целое число; Z число зубьев на наружной поверхности диска, которые совмещают между собой. В каждом ряду шаг зубьев рабочего барабана по окружности их оснований равен шагу пчелиных сот (5,4 мм), а растояние между соседними рядами (толщина дисков) составляет 0,866 от указанного шага. Каждый зуб рабочего барабана имеет форму трехгранной пирамиды, у которой только одна из граней обращена в направлении наклона оси зуба. 3 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. РОЛИК ДЛЯ РАСПЕЧАТКИ ПЧЕЛИНЫХ СОТОВ, содержащий рабочий барабан, на наружной поверхности которого выполнены остроконечные зубья, расположенные рядами с постоянным шагом между собой, при этом рабочий барабан с возможностью вращения установлен на оси, соединенной с рукояткой, отличающийся тем, что каждый зуб выполнен с наклоном оси, проходящей через вершину зуба к центру его основания в плоскости, перпендикулярной к оси вращения, к радиус-вектору вершины этого зуба относительно указанной оси под углом
γ = arccos(R/R₃) ,
где R радиус рабочего барабана по основанию зубьев;
R₃ радиус-вектор вершины зубьев рабочего барабана относительно оси вращения последнего,
причем все зубья наклонены в одну сторону. 2. Ролик по п.1, отличающийся тем, что рабочий барабан состоит из одинаковых установленных соосно дисков, каждый из которых имеет фиксирующие выступ и отверстие, размещенные на равном расстоянии от центра диска и смещенные друг относительно друга на угол

где n любое целое число,
z число зубьев на наружной поверхности каждого диска,
при этом фиксирующие выступы и отверстия соседних дисков совмещены между собой. 3. Ролик по п.1, отличающийся тем, что в каждом ряду шаг зубьев рабочего барабана по окружности их оснований выбран равным шагу ячеек пчелиных сотов, а расстояние между соседними рядами установлено равным 0,866 упомянутого шага. 4. Ролик по п.1, отличающийся тем, что каждый зуб рабочего барабана имеет форму трехгранной пирамиды, только одна из граней которой обращена в направлении наклона оси зуба.