УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И СОРТИРОВАНИЯ ЛЕСНЫХ СЕМЯН ХВОЙНЫХ ПОРОД
DEVICE FOR CLEANING AND SORTING OF FOREST SEEDS OF CONIFEROUS SPECIES

Изобретение относится к лесохозяйственной технике и может быть использовано при вторичной механизированной обработке лесных семян хвойных пород.
Известно устройство для классификации зернистых материалов, включающее закрепленные на горизонтальном валу ступенчатые в радиальной плоскости диски, образующие между собой кольцевые щели, сужающиеся к оси вала, установленный над дисками загрузочный бункер и расположенные друг под другом отводные лопатки с приемными пальцами, введенными в ступени кольцевых щелей (SU, авторское свидетельство, 1540872, кл. В07В 13/04, 1/06, 1997).
Недостатком данного устройства является отсутствие четкой ориентации семян в междисковом пространстве, что приводит к снижению качества сортирования. Кроме того, во время подачи семян из загрузочного бункера на закрепленные на горизонтальном валу ступенчатые в радиальной плоскости диски возможно их попадание на выпуклые части последних, в результате чего нарушается процесс сепарации.
Известно устройство для очистки и калибрования лесных семян хвойных пород (RU, патент, 21111068, кл. В07В 1/16, 1996). Устройство содержит загрузочный бункер, снабженный направляющим вибролотком, ориентирующе-сортирующее приспособление, состоящее из нескольких пар многоступенчатых цилиндрических валов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны и изменения зазора между ними, приемники примесей и семян. Зазор между валами ориентирующе-сортирующего приспособления увеличивается от загрузочного приспособления к разгрузочному концу. В зоне подачи семян зазор между валами наименьший и соответствует минимальной толщине семян, а к разгрузочному концу он увеличивается за счет уменьшения диаметра ступеней и соответствует максимальной толщине семян в данной партии.
Известное устройство имеет следующие недостатки. В процессе обработки лесосеменного материала в случае его неравномерной подачи на первую ступень ориентирующе-сортирующего приспособления образуется горка семян. Поскольку зазор между валами постоянен в пределах секции, то выделение примесей происходит в определенных пропорциях и поэтому не все примеси, равные или меньшие по толщине минимальному размеру семян, успевают пройти через зазор на первой ступени ориентирующе-сортирующего приспособления. Часть их попадает на следующий участок с большим зазором между валами и смешивается с более крупными семенами. Это заметно снижает качество очистки и сортирования семенного материала, а также производительность устройства, поскольку появляется необходимость в повторной обработке семян.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород (RU, патент, 2179079, кл. В07В 1/16, 13/04, 2002). Устройство содержит загрузочный бункер, ориентирующе-сортирующее приспособление из цилиндрических валов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны, приемники примесей и семян. При этом один из установленных параллельно валов ориентирующе-сортирующего приспособления состоит из четырех секций с кольцевыми канавками различной ширины на поверхности, при этом в направлении от загрузочного к разгрузочному концу ориентирующе-сортирующего приспособления ширина канавок в смежных секциях увеличивается и соответствует максимальной длине семян в каждой из выделяемых фракций, а длина секций уменьшается и определяется из выражений
1
общ
c=(0,49÷0,51)L;
2,3,4
1
c=(0,32÷0,34)c,
1
где c - длина секции, прилегающей к загрузочному бункеру;
общ
L - общая длина валов;
2,3,4
c - длина последующих секций.
Однако на данном устройстве за счет образования горки в начале ориентирующе-сортирующего приспособления невозможно обеспечить необходимое качество очистки и сортирования.
Изобретение решает задачу повышения производительности и качества очистки и сортирования лесных семян хвойных пород.
1
4
1
4
Для решения этой задачи в устройстве для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород, включающем загрузочный бункер, ориентирующе-сортирующее приспособление из цилиндрических валов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны, один из которых состоит из четырех секций с кольцевыми канавками, имеющими ширину b…b, соответствующую максимальной толщине семян d каждой фракции, приемники примесей и семян, согласно изобретению второй вал ориентирующе-сортирующего приспособления выполнен четырехсекционным с кольцевыми канавками, расположенными в шахматном порядке относительно первого вала, при этом глубина канавок с...c отличается в каждой последующей секции на величину приращения ширины канавки х, а наружный диаметр D каждого вала соотносится с толщиной d семян как d:D=1:(45÷48), причем величина приращения рассчитывается по формуле
1
2
1
2
3
2
3
4
3
x=b-b, x=b-b, х=b-b;
1
2
3
4
где b, b, b, b - ширина кольцевой канавки соответственно, в первой, второй, третьей и четвертой секциях,
а глубина канавки
1
1
2
2
1
3
3
2
4
4
3
c=b; c=b+x; c=b+x; c=b+x,
1
2
3
4
где c, c, c, с - глубина кольцевой канавки соответственно в первой, второй, третьей и четвертой секциях.
Количество секций, равное четырем, обусловлено экспериментальными исследованиями, определившими, что семена хвойных пород, предназначенные для высева в питомниках, целесообразно разделять на четыре фракции с одинаковыми размерами семян. В таком случае во фракциях образуется выровненный посевной материал, в котором масса 1000 шт. семян отличается на 14-16%, что имеет значение для повышения качества последующего точного высева. Кроме того, выделение семян мелкой фракции и высев их в первую очередь позволяет, сохранив всхожесть всей семенной партии при длительном хранении, получить в питомнике без перешколивания укрупненный посадочный материал.
На фиг. 1 изображено устройство для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.4 - валы с кольцевыми канавками в разрезе.
Устройство для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород включает загрузочный бункер 1, снабженный вибропитателем 2. Вибропитатель 2 расположен над загрузочным участком ориентирующе-сортирующего приспособления, состоящего из двух цилиндрических валов 3 и 4, установленных параллельно под углом к горизонтальной плоскости с возможностью вращения в противоположные стороны.
1
4
1
4
Вал 3 ориентирующе-сортирующего приспособления состоит из четырех секций с кольцевыми канавками, имеющими ширину b…b, соответствующую максимальной толщине семян d каждой фракции, а второй вал 4 выполнен четырехсекционным с кольцевыми канавками, расположенными в шахматном порядке относительно первого вала, при этом глубина канавок с…с, отличается в каждой последующей секции на величину приращения ширины канавки х, а наружный диаметр D каждого вала соотносится с толщиной d семян как d:D=1:(45÷48).
Валы 3 и 4 закреплены на раме 5 с помощью стоек 6 и закрыты кожухом 7. Валы 3 и 4 снабжены противоходным отсекателем семян 8 гребенчатого типа, а под каждой секцией расположены приемники 9 для сбора фракций семян. Привод валов 3 и 4 осуществляется от электродвигателя 10 посредством плоскоременной передачи 11. Под разгрузочным концом ориентирующе-сортирующего приспособления установлен приемник трудноотделимых примесей и отходов 12.
Устройство работает следующим образом.
Лесосеменная смесь засыпается в загрузочный бункер 1. При включении электродвигателя 10 вращение через плоскоременную передачу 11 передается на валы 3 и 4 ориентирующе-сортирующего приспособления. Семенной материал вибропитателем 2 непрерывно подается в рабочее пространство между цилиндрическими валами 3 и 4. При вращении валов 3 и 4 в противоположные стороны семена под действием сил трения между ними и поверхностью валов 3 и 4, а также продольной составляющей силы тяжести располагаются одно за другим, ориентируясь своей длинной осью параллельно оси валов 3 и 4, и движутся вниз к разгрузочному концу ориентирующе-сортирующего приспособления. Выделение семян каждой из четырех фракций происходит при перемещении их вдоль секций валов 3 и 4 ориентирующе-сортирующего приспособления, ширина кольцевых канавок которой больше или равна толщине семян данной фракции.
Семена, застрявшие между боковыми стенками кольцевых канавок, выталкиваются пластинами противоходного отсекателя семян 8 в приемники 9 для сбора фракций семян.
Трудноотделимые примеси и отходы представляют собой обломки веточек и хвоинки прямолинейной и спиралеобразной формы, длина которых превышает длину семян в 3-10 раз. Поэтому они не могут проходить сквозь кольцевые канавки и движутся сходом в приемник для трудноотделимых примесей и отходов 12.
На основании анализа статистических данных о распределении примесей и отходов семян хвойных пород установлено, что их количество в каждой из размерных фракций примерно одинаково, поэтому можно выполнять секции обоих валов 3 и 4 равной длины. Однако часть первой секции, прилегающая к загрузочному бункеру, в процессе работы устройства используется для рассредоточения горки семян, образующейся под загрузочным бункером вследствие неравномерности подачи, поэтому первая секция выполняется равной 1/2 общей длины валов. При этом последующие секции выполняются равными между собой и соответствуют ⅓ длины первой.
Таким образом, устройство обеспечивает непрерывность технологического процесса вторичной очистки лесных семян хвойных пород и высокую эффективность выделения трудноотделимых примесей (хвои), производительность данного устройства превышает производительность прототипа в 1,4-1,6 раза.