УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЗЕРНО- И СЕМЯОЧИСТИТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ
UNIVERSAL GRAIN AND SEED REFINING LINE

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для послеуборочной обработки семян зерновых, зернобобовых, технических и масличных культур.
Известны линии для очистки зерна, семян, например линия для очистки семян подсолнечника (Патент РФ №2265487, В07В 9/00, А01F 12/44, опубл. 10.12.2005, бюл. №34, с.215), включающая установленные в технологической последовательности транспортирующее устройство с подъемником, машину предварительной очистки, снабженную решетами, имеющими выходы для разных фракций семян, пневматический сортировальный стол, машину первичной очистки каждой фракции семян, а также поворотные эстакады для установки контейнеров над машинами и столом и контейнеры для приема, транспортировки и хранения семян, выполненные одинаковыми в виде дозаторов-питателей. Известная линия работает следующим образом. Транспортирующее устройство подъемником подает контейнер с исходным ворохом на поворотную эстакаду, где осуществляется наклон контейнера на угол, превышающий угол естественного откоса вороха, и ворох дозировано подается на машину предварительной очистки семян, где происходит их очистка от примесей и разделение, по крайней мере, на две размерные фракции. Примеси и фракции семян поступают в разные контейнеры. Семена каждой фракции подают в контейнеры транспортирующим устройством с подъемником на поворотную эстакаду, где осуществляется наклон контейнера для подачи семян на пневматический сортировальный стол, где происходит разделение семян по плотности. Тяжелые примеси, легкие семена и чистая фракция полноценных семян поступают в отдельные контейнеры. Контейнер с чистой фракцией полноценных семян подают транспортирующим устройством с подъемником на поворотную эстакаду, где осуществляется наклон контейнера для дозированной подачи семян в машину первичной очистки, где происходит окончательное выделение примесей, которые поступают в контейнер, а основной выход семян обрабатываемой фракции собирается в другой контейнер, в котором семена направляются на хранение в хранилище.
Недостатками известной линии являются ее малая производительность из-за затрат времени на транспортировку контейнера к очередной согласно технологической последовательности машине или столу, на осуществление наклона контейнера на определенный угол, превышающий угол естественного откоса семян обрабатываемой культуры, на выгрузку семян из контейнера. Практически максимальная производительность такой линии не превышает 1 т в час и рассчитана на обработку малых объемов вороха, например для очистки семян высших репродукций, но не для объема товарного зерна.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является зерноочистительный агрегат ЗАВ-10Т, предназначенный для очистки и сортирования семян сельскохозяйственных растений зерновых, зернобобовых, технических и масличных культур на основе комплексного технологического процесса (см. каталог ОАО Головное специализированное конструкторское бюро «Зерноочистка», 394038, г.Воронеж, ул. Космонавтов, 17, стр.1-3). Известный зерноочистительный агрегат ЗАВ-10Т, принятый нами за прототип, включает последовательно соединенные бункер приемный, транспортер загрузочный, норию загрузочную, машину предварительной очистки, норию промежуточную, машину воздушно-решетной очистки и сортирования, вторую норию промежуточную, блок триерный, норию заключительную, стол пневмосортировальный, а также бункеры резерва, отходов, чистого зерна или семян и зернопроводы, соединяющие верхнюю головку нории загрузочной через перекидной клапан со входом машины предварительной очистки или с бункером резерва, выход последней с нижней головкой нории промежуточной, верхнюю головку нории промежуточной через другой перекидной клапан со входом машины воздушно-решетной очистки и сортирования или с бункером резерва, выход последней с нижней головкой второй нории промежуточной, верхнюю головку второй нории промежуточной со входом блока триерного, выход блока триерного через еще один перекидной клапан с бункером чистого зерна или с нижней головкой нории заключительной, верхнюю головку нории заключительной со входом стола пневмосортировального, выход последнего с бункером семян.
Недостатком прототипа является ограниченные функциональные возможности агрегата, не позволяющие получать высокий выход семян 1-го класса стандарта при обработке семян разных культур и с различными характеристиками исходных ворохов. Это объясняется тем, что, например, при сильно засоренном исходном ворохе зерна или семян может возникнуть необходимость его доочистки. Для ее осуществления необходимо пропустить недостаточно очищенный семенной материал снова через всю цепочку машин и оборудования, хотя было бы достаточно дочистить его на какой-то одной машине, блоке или столе. Это влечет за собой повышение травмирования семян, а порой попадания их в отходы, т.е. снижение выхода семян 1-го класса стандарта.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей заявляемой линии, позволяющих получать высокий выход семян 1-го класса стандарта при обработке семян разных культур и с различными характеристиками исходных ворохов и репродукций семян.
Цель изобретения - обеспечить возможность выбора оптимальной технологической схемы обработки каждого исходного вороха с любыми его характеристиками с использованием минимального набора в этой схеме машин и оборудования, необходимого для получения высокого выхода семян при минимальном их травмировании.
Технический результат достигается тем, что в известном техническом решении, включающем последовательно соединенные в одну линию бункер 1 приемный, транспортер 2 загрузочный, норию 3 загрузочную, машину 4 предварительной очистки, норию 5 промежуточную, машину 6 воздушно-решетной очистки и сортирования, вторую норию 7 промежуточную, блок 8 триерный, норию 9 заключительную, стол 10 пневмосортировальный, а также бункеры 11-13 резерва, отходов, чистого зерна или семян соответственно, перекидной клапан 14, установленный в зернопроводе 15, соединяющем верхнюю головку нории 3 загрузочной со входом машины 4 предварительной очистки или с бункером 11 резерва, зернопровод 16, соединяющий выход машины 4 с нижней головкой нории 5 промежуточной, зернопровод 17, соединяющий верхнюю головку нории 5 промежуточной через перекидной клапан 18 со входом машины 6 воздушно-решетной очистки и сортирования или с бункером 11 резерва, зернопровод 19, соединяющий выход машины 6 с нижней головкой нории 7 промежуточной, зернопровод 20, соединяющий верхнюю головку последней со входом блока 8 триерного, зернопровод 21, соединяющий выход последнего через перекидной клапан 22 с бункером 13 чистого зерна или с нижней головкой нории 9 заключительной, зернопровод 23, соединяющий верхнюю головку последней со входом стола 10 пневмосортировального, зернопровод 24, соединяющий выход последнего с бункером 13 чистого зерна, зернопровод 25, соединяющий выход загрузочного транспортера 2 с нижней головкой нории 3 загрузочной, согласно изобретению линия дополнительно снабжена второй норией 26 заключительной, перекидным клапаном 27, установленным в зернопроводе 15 перед перекидным клапаном 14, кроме того, перекидным клапаном 28, установленным в зернопроводе 16, перекидным клапаном 29, установленным в зернопроводе 17 перед перекидным клапаном 18, кроме того, перекидным клапаном 30, установленным в зернопроводе 24, перекидными клапанами 31 и 32, последовательно установленными в зернопроводе 20, зернопроводом 33, соединяющим один из выходов перекидного клапана 27 с зернопроводом 17, кроме того, зернопроводом 34, соединяющим один из выходов перекидного клапана 29 с зернопроводом 19, кроме того, зернопроводом 35, соединяющим один из выходов перекидного клапана 28 с зернопроводом 19, кроме того, зернопроводом 36, соединяющим один из выходов перекидного клапана 31 с зернопроводом 23, кроме того, зернопроводом 37, соединяющим один из выходов перекидного клапана 32 с нижней головкой нории 3 загрузочной, кроме того, зернопроводом 38, соединяющим верхнюю головку нории 26 заключительной с зернопроводом 20, кроме того, зернопроводом 39, соединяющим один из выходов перекидного клапана 30 с нижней головкой второй нории 26 заключительной, а также перекидным клапаном 40, установленным в зернопроводе 37, и зернопроводом 41, соединяющим один из выходов перекидного клапана 40 с бункером 13 чистого зерна.
Сопоставительный анализ заявляемой универсальной зерно- и семяочистительной линии с прототипом (ЗАВ-10Т) позволяет сделать вывод, что заявляемая линия отличается наличием дополнительных элементов в ней (вторая заключительная нория, дополнительные клапаны перекидные, дополнительные зернопроводы) и связями между элементами. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «НОВИЗНА».
Исследуя уровень техники в процессе проведения патентного поиска по всем видам сведений, общедоступных в печати, мы не выявили технических решений, имеющих отличительные признаки заявляемого технического решения. Многолетнее использование известного зерноочистительного агрегата ЗАВ-10Т при обработке семян разных культур и с разными характеристиками исходных ворохов нас не вполне удовлетворяло, т.к. в зависимости от «состояния» исходного вороха в одном случае его достаточно было бы дочистить на какой-то одной машине, или блоке, или столе, но мы вынуждены были «пропустить» его снова через всю цепочку машин и оборудования, а это вызывало повышение травмирования семян и частичное их попадание в отходы. В другом случае достаточно было бы пропустить не сильно засоренный ворох через какую-то одну машину, или блок, или стол, чтобы получить чистое зерно или семена, но мы вынуждены были пропускать и такой ворох через весь агрегат, что не производительно и вызывало указанное выше повышение травмирования семян и частичное их попадание в отходы. Наши исследования и проводимые опыты для разрешения этой проблемы привели к мысли о том, чтобы создать универсальную (в буквальном смысле слова) зерно- и семяочистительную линию, обеспечивающую прохождение вороха или через всю цепочку машин, блока и стола, или только через одну из машин, блок или стол, или через любое их сочетание. Идею претворили в техническое решение, изготовили опытный образец линии с расширенными функциональными возможностями, позволяющую получать высокий выход семян 1-го класса стандарта при обработке семян разных культур и с различными характеристиками исходных ворохов. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ».
Заявляемое техническое решение соответствует и критерию патентоспособности «ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ», т.к. оно может быть использовано в сельском хозяйстве. И, кроме того, в описании изобретения представлены средства, с помощью которых возможно осуществление заявляемого технического решения в таком виде, как оно представлено в формуле изобретения.
На чертеже схематически представлена заявляемая линия. Универсальная зерно- и семяочистительная линия включает бункер 1 приемный, транспортер 2 загрузочный, норию 3 загрузочную, машину 4 предварительной очистки, норию 5 промежуточную, машину 6 воздушно-решетной очистки и сортирования, вторую норию 7 промежуточную, блок 8 триерный, норию 9 заключительную, стол 10 пневмосортировальный, бункер 11 резерва, бункер 12 отходов, бункер 13 чистого зерна или семян, вторую норию 26 заключительную, зернопровод 15, соединяющий верхнюю головку нории 3 загрузочной посредством перекидных клапанов 27 и 14 со входом машины 4 предварительной очистки либо с бункером 11 резерва, зернопровод 16, соединяющий выход машины 4 предварительной очистки с нижней головкой нории 5 промежуточной, зернопровод 17, соединяющий верхнюю головку нории 5 промежуточной посредством перекидных клапанов 29 и 18 со входом машины 6 воздушно-решетной очистки и сортирования либо с бункером 11 резерва, зернопровод 19, соединяющий выход машины 6 воздушно-решетной очистки и сортирования с нижней головкой нории 7 промежуточной, зернопровод 20, соединяющий верхнюю головку второй нории 7 промежуточной посредством перекидных клапанов 31 и 32 со входом блока 8 триерного, зернопровод 21, соединяющий выход блока 8 триерного посредством перекидного клапана 22 с бункером 13 чистого зерна или семян либо с нижней головкой нории 9 заключительной, зернопровод 23, соединяющий верхнюю головку нории 9 заключительной со входом стола 10 пневмосортировального, зернопровод 24, соединяющий выход стола 10 пневмосортировального посредством перекидного клапана 30 с бункером 13 чистого зерна или семян, зернопровод 25, соединяющий выходной конец транспортера 2 загрузочного с нижней головкой нории 3 загрузочной, зернопровод 33, соединяющий между собой выход перекидного клапана 27 и вход перекидного клапана 29 и соединяющийся с зернопроводом 17, зернопровод 34, подсоединенный одним концом к выходу перекидного клапана 29, а другим - к зернопроводу 19, зернопровод 35, подсоединенный одним концом к одному из выходов перекидного клапана 28, а другим - к зернопроводу 19, зернопровод 36, подсоединенный одним концом к одному из выходов перекидного клапана 31, а другим - к зернопроводу 23, зернопровод 37, подсоединенный одним концом к одному из выходов перекидного клапана 32, а другим - к нижней головке нории 3 загрузочной через перекидной клапан 40, зернопровод 38, соединяющий верхнюю головку второй нории 26 заключительной со входом перекидного клапана 31, зернопровод 39, соединяющий один из выходов перекидного клапана 30 с нижней головкой второй нории 26 заключительной, зернопровод 41, соединяющий один из выходов перекидного клапана 40 с бункером 13 чистого зерна.
Заявляемая линия работает следующим образом. Исходный ворох выгружается в приемный бункер 1 из автотранспорта самостоятельно или разгрузчиком автомобилей, дозированно питателем-дозатором подается в скребковый транспортер 2, по зернопроводу 25 - на вход нории 3 загрузочной (в нижнюю ее головку) и далее в зернопровод 15. Если ворох поступил непосредственно с поля без предварительной его обработки, то с помощью перекидных клапанов 27 и 14, установленных в определенное положение, ворох подается на вход машины 4 предварительной очистки для выделения большей части примесей, отгружаемых транспортером (на схеме не показан) в бункер 12 отходов. В случае острой необходимости (поломка машины 4 предварительной очистки и др.) ворох направляется в бункер 12 резерва переключением перекидного клапана 14 в другое положение. Если исходный ворох предварительно уже обрабатывался (например, на передвижных зерноочистительных машинах), то он посредством переключения перекидного клапана 27 в другое положение, зернопроводов 33 и 17 может быть подан сразу с выхода нории 3 загрузочной посредством установленных в соответствующее положение перекидных клапанов 29 и 18 либо на вход машины 6 воздушно-решетной очистки и сортирования - для первичной его очистки, либо в бункер 11 резерва. Если исходный ворох не требует первичной очистки на машине 6, то переключением поворотного клапана 29 в другое положение ворох подается с выхода нории 5 промежуточной по зернопроводам 34 и 19 на вход второй нории 7 промежуточной для дальнейшей его подачи на блок 8 триерный или в бункер 13 чистого зерна.
Ворох же, нуждающийся в предварительной очистке и прошедший ее на машине 4, подается с помощью перекидного клапана 28, установленного в соответствующее положение, по зернопроводу 16 на вход промежуточной нории 5 для дальнейшей его подачи на машину 6 воздушно-решетной очистки и сортирования. Если же ворох, полученный после обработки на машине 4 предварительной очистки, не требует дальнейшей первичной очистки на машине 6 воздушно-решетной очистки и сортирования, то он подается с помощью установленного в другое положение клапан 28 по зернопроводу 35 сразу на вход второй нории 7 промежуточной для дальнейшей его подачи на блок 8 триерный или в бункер 13 чистого зерна.
Ворох, прошедший первичную очистку на машине 6 воздушно-решетной очистки и сортирования, посредством зернопровода 19 направляется на вход второй нории 7 промежуточной для дальнейшей его подачи на блок 8 триерный или в бункер 13 чистого зерна.
Основные выходы машины 4 предварительной очистки и машины 6 воздушно-решетной очистки и сортирования (первичной очистки) могут подаваться посредством второй промежуточной нории 7, перекидных клапанов 31, 32, 40 и зернопроводов 20, 19 и 41 сразу же в бункер 13 чистого зерна (например, при обработке промсырья, либо когда семена уже соответствуют необходимым требованиям). Семенной ворох же, нуждающийся в последующей обработке, может посредством перекидного клапана 31, установленного в соответствующее положение, и зернопроводов 36 и 23 быть направлен либо на пневмосортировальный стол 10, либо через клапан 32, также установленный в соответствующее положение, на вход блока 8 триерного.
На стол 10 и на блок 8 семенной ворох может поступать непосредственно и из приемного бункера 1 посредством перекидного клапана 27, зернопроводов 33 и 17, клапана 29, зернопроводов 34, 19, нории 7, зернопровода 20, клапана 31 и далее через клапан 32 на блок 8 триерный или по зернопроводам 36, 23 на стол 10 пневмосортировальный.
Основной выход блока 8 триерного может поступать посредством зернопровода 21 и перекидного клапана 22 либо в бункер 13 чистого зерна или семян (если ворох не требует дополнительной обработки), либо на вход заключительной нории 9 и далее по зернопроводу 23 на пневмостол 10.
Основной выход стола 10 пневмосортировального может поступать посредством зернопровода 24 и перекидного клапана 30 либо в бункер 13 чистого зерна или семян, либо на вход нории 3 загрузочной по зернопроводу 39 на вход второй нории 17 заключительной, а с ее выхода по зернопроводу 38 в зернопровод 20 и через перекидные клапаны 31 и 32 по зернопроводу 37 (через перекидной клапан 40).
Таким образом линия обеспечивает работу всех зерноочистительных машин в любой последовательности в зависимости от качества поступающего материала его вида (зерновые, бобовые, масличные) и назначения конечного продукта (семенной материал, промсырье и т.д.):
- предварительная - первичная - триер - пневмостол;
- первичная - триер - пневмостол;
- триер - пневмостол;
- пневмостол;
- пневмостол - пневмостол;
- пневмостол - триер;
- пневмостол - предварительная - воздушно-решетная с сортированием (первичная);
- пневмостол - первичная - триер;
- пневмостол - первичная;
Причем после обработки на каждой машине семена могут быть направлены в бункер чистого зерна.
Пример осуществления заявляемой линии
Прием вороха осуществлялся в механизированный бункер 1 типа ЗИ-10000 оборудованный скребковым транспортером 2, который соединен с загрузочной норией 3 типа НПК-10 круглым зернопроводом диаметром 140 мм.
В качестве машины 4 предварительной очистки была использована машина МВР-5 (МОС-50С), а в качестве машины 6 воздушно-решетной очистки сортирования - машина МВР-6.
Подача семян для обработки в триерном блоке 8 БТЦ - 700, на пневмостоле 10 МОС - 9Н осуществлялась тихоходными цепными нориями 7, 9, 26 типа НТХ 10.
В зернопроводах 15, 16, 17, 20, 21, 24, 37 были установлены двухсторонние перекидные клапаны 14, 18, 22, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 40 типа КДР (с ручками управления).
Связь зернопроводов 25 с 37, 17 с 33, 19 с 34, 19 с 35, 20 с 38, 23 с 36 осуществлялась с помощью вводов симметричных СВС круглых с диаметром 140 мм.
В зависимости от степени засоренности поступающего вороха выбиралась соответствующая «ситуации» технологическая схема его обработки.
Так, при чистоте вороха до 95,0% он прежде обрабатывался на машинах предварительной очистки и воздушно-решетной очистки и сортирования. Затем при отсутствии в нем трудноотделимых примесей и соответствии семян требуемой чистоте они накапливались в бункере чистого зерна. При наличии же в ворохе трудноотделимых примесей (овсюга, члеников дикой редьки, невыполненных и щуплых семян, семян, пораженных грибковыми заболеваниями, и т.д.) он обрабатывался на пневмосортировальном столе и сразу же поступал в бункер чистого зерна. При наличии битых семян, коротких примесей ворох после пневмостола обрабатывался на триерном блоке.
При поступлении вороха, прошедшего очистку до подачи его на заявляемую линию, например, на агрегатах типа ЗАВ, либо на передвижных зерноочистительных машинах (ОВС-25, МС-4,5 и др.), он сразу же обрабатывался либо на пневмостоле, либо на триерном блоке, а затем снова на пневмостоле в зависимости от содержания в нем примесей.
При обработке вороха семян подсолнечника, содержащего склероции белой гнили, он обрабатывался дважды на пневмостоле.
При наличии в ворохе, например в ворохе семян подсолнечника, большого количества обрушенных семян он вначале обрабатывался на пневмостоле, а затем, в зависимости от его чистоты, - либо только на триерном блоке, либо на машинах предварительной очистки и воздушно-решетной очистки и сортирования, либо только на последней.
Проведенные нами исследования позволили сделать вывод, что заявляемая зерно- и семяочистительная линия является универсальной и позволяет выбрать оптимальную технологическую схему обработки зернового или семенного вороха с любыми его исходными характеристиками для получения высококачественного конечного продукта с высоким его выходом.