Бункерное устройство для облучения семян или зерна низкочастотным электромагнитным излучением
BUNKER DEVICE FOR IRRADIATION OF SEEDS OR GRAINS WITH LOW-FREQUENCY ELECTROMAGNETIC RADIATION

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а в частности, к устройствам для облучения семян зерновых низкочастотным электромагнитным излучением, для воздействия на их биофизические и биохимические свойства.
Известно, что обработка семян в магнитном поле оказывает влияние на урожайность сельскохозяйственных культур [Савченко В.В. «Установка для магнитной обработки семян сельскохозяйственных культур» Вестник ВИЭСХ 2013, №4 (13), С. 12-14].
Известен способ обработки семян воздействием электромагнитным полем, которое вызывает в них ускорение ряда биохимических процессов. Так, например, воздействие электромагнитным полем в диапазоне частот 3-30 Гц позволяет увеличить всхожесть, энергию прорастания семян и добиться повышения урожайности растений [см. патент РФ 2179792 С1, A01C 1/00 (2000.01), патент РФ 2134944 С1, A01C 1/00 (1995.01)].
Известен способ обьемного электромагнитного облучения сельскохозяйственной продукции, в котором формируют поток облучаемого материала с помощью облучателей пространственно расположенных в соответствии с конфигурацией поверхности поглощающей среды, а дозу облучения обеспечивают временем нахождения материала в зоне облучения с последующим послойным удалением облученной среды [Патент РФ 2073527 C1, A61L 2/08 (1995.01)].
Однако этот способ рассчитан на проведение облучения ограниченной массы продукции в стационарных условиях и не может быть применен в поле для потока движущейся массы семян.
Известны способ и устройство для обмолота сельскохозяйственных культур путем магнитной обработки свежевымолоченных семян, где обмолот, происходит с разделением зерносоломистой массы на продуктивную и незерновую часть урожая в процессе обмолота молотильным барабаном бильного типа классического исполнения. При этом осуществляется одновременно магнитная обработка продуктивной части урожая в проходном режиме [патент РФ №2265302, A01C 1/00 (2005.12), патент KZ №25203, A01D 41/00, A01D 45/30, A01D 75/00 (2014.11), патент KZ №25204, A01D 41/08, A01D 45/30, A01D 91/00 (2013. 12)].
Недостатками известного способа и устройства является то, что в случае магнитной обработки свежевымолоченных семян снижается качество их обработки вследствие неравномерности омагничивания зерновой массы. Неравномерность обработки зависит от недогрузки, либо перегрузки молотильно-сепарирующих устройств уборочной машины, от вида убираемой культуры, варьирования ее урожайности и влажности.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для облучения семян низкочастотным электромагнитным излучением в бункере комбайна при его работе в полевых условиях, включающее блок питания, блок управления излучателями и облучающее устройство, которое состоит из бункера разделенного на секции вертикальными секционными панелями-шторами с размещенными на них электромагнитными излучателями. Устройство для электромагнитной стимуляции бункерного зернового вороха состоит из двух функциональных частей: блока питания и специальной сьемной конструкции для омагничивания семян в бункере комбайна. Зерноуборочный комбайн с электромагнитными излучателями для уборки зерновых культур содержит жатку, молотильно-сепарирующее устройство и бункер для сбора обмолачиваемого и очищенного зерна. Бункер разделен на секции вертикальными секционными панелями-шторами с размещенными на них электромагнитными излучателями, подключенными к блоку питания, который монтируется в стальной корпус и является единым для всех излучателей автоматическим регулятором режима и времени излучения. (Садыков Ж.С. и др. COMBINE HARVESTER WITH ELECTROMAGNETIC EMITTERS // Каталог XII Международного Салона изобретений и новых технологий «НОВОЕ ВРЕМЯ», Севастополь 2016, с. 77) (прототип).
Недостатком известного устройства является низкое качество обработки зерна. Электромагнитная стимуляция бункерного зернового вороха в бункере комбайна осуществляется полустационарно и вызывает неравномерность электромагнитной обработки продуктивной части урожая в бункере из-за острой нехватки времени на процесс омагничивания. Например, в условиях повышенной урожайности и влажности бункер зерноуборочного комбайна заполняется раньше времени, по сравнению со временем, необходимым на омагничивание среднеурожайного бункерного зерна.
Известно, что состояние зерна при хранении - так называемая стойкость, его качество и возможность использования по назначению в значительной степени зависят от условий и времени облучения, в которых оно находилось сразу после обмолота и уборки урожая. В период уборки урожая зерна повышенной влажности и температуры, возникает необходимость немедленной его обработки. Пункты приема и обработки зернового вороха, как правило, располагаются на значительном расстоянии от полей, затраты времени на транспортировку и ожидания на разгрузку вызывают необходимость дополнительной обработки семян облучением. Необходимо учитывать, что свежеубранное зерно менее устойчиво при хранении, чем прошедшее послеуборочное дозревание. Его несвоевременная обработка приводит к повышенным потерям из-за значительно возрастающих вкладов физиологических процессов (увлажнение, самосогревание, развитие микроорганизмов и т.п.), в результате возникает необходимость в дополнительных затратах энергии на доведение зерна до кондиционного состояния. В этом плане необходимыми являются дополнительное облучение и последующая обработка с целью снижения влажности зернового вороха.
Важной задачей является снижение семенной инфекции. Снижение семенной инфекции связано с уменьшением влажности и температуры зернового вороха. Для этого в технологической линии послеуборочной обработки зерна применяются устройства активного вентилирования (аэрожелоба, аэролотки, аэроднища, бункеры активного вентилирования и др.). При временном хранении зернового вороха на асфальтированных площадках и др. местах, не снабженных средствами активного вентилирования, его влажность и температура растут пропорционально его времени хранения, а это исчисляется всего лишь часами. При этом растет количество насекомых-вредителей, происходит интенсивное развитие микрофлоры, т.к. возникают идеальные условия для их жизнедеятельности.
Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение качества обработки зерна, сокращение времени на дополнительное облучение свежеубранного зерна и затрат энергии для дальнейшей обработки зернового материала (облучение, аэрация, дефумигация и т.п.), снижение его влажности.
Для решения поставленной задачи в бункерном устройстве для облучения семян зерновых низкочастотным электромагнитным излучением, включающее блок питания, блок управления излучателями и облучающее устройство, которое состоит из бункера разделенного на секции вертикальными секционными панелями-шторами с размещенными на них электромагнитными излучателями, согласно изобретению каждая секционная панель-штора соединена с блоком управления для обеспечения индивидуального режима работы излучателей, дно каждой секции снабжено выдвижной заслонкой, а днище бункера выполнено с наклоном и оборудовано конусным сходом для выгрузки семян зерновых.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показано устройство для облучения семян или зерна низкочастотным электромагнитным излучением в стационарном бункере для варианта с общим отбором проб семян; на фиг. 2 - общий вид бункерного устройства; на фиг. 3 - вид панели-шторы с системой электромагнитных излучателей.
Бункерное устройство для облучения семян или зерна низкочастотным электромагнитным излучением состоит из блока питания 1, блока управления излучателями 2 и облучающего устройства. Блок питания 1 излучателей создает напряжение, необходимое для работы. Блок управления 2 включает регулятор времени излучения и автоматический выключатель с возможностью веерного включения источников излучения. Облучающее устройство состоит из бункера, разделенного на секции вертикальными секционными панелями-шторами 3 с размещенными на них электромагнитными излучателями 4. Каждая из панелей-штор 3 помещена в бункер 5 и соединена с блоком управления 2 электропроводами 6, что обеспечивает индивидуальные режим работы и время воздействия источников излучения. Панели-шторы 3 установлены вертикально в стационарном бункере 5, закреплены в нижней и верхней частях рамки 7, которые в свою очередь установлены на боковых сторонах бункера 5. Панели-шторы 3 делят бункер 5 на секции, число которых может быть изменено за счет изменения числа панелей-штор 3, установленных вдоль бункера 5 или длины самого бункера 5. Днище 8 бункера 5 выполнено с наклоном и оборудовано конусным сходом 9 для выгрузки семян зерновых, основными выдвижными заслонками 10, дополнительной откидной заслонкой 11 для присоединения к бункеру мешкотары 12 для сбора семян зерновых.
Каждая из секционных панелей-штор 3 с системой источников низкочастотного электромагнитного излучения 4, связана с блоком управления 2. Каждая секционная панель-штора 3 имеет индивидуальный режим работы источников низкочастотного электромагнитного излучения 4, время воздействия и энергию магнитного поля. Это позволяет изменять режим работы устройства и технологию облучения.
Бункерное устройство может работать в двух режимах. Во-первых, выгрузка облученных семян зерновых может происходить из каждой секции в отдельную тару 12, при этом осуществляется дифференцированный режим облучения семян зерновых. Во-вторых, все семена зерновых облучаются при одном из установленных режимов, являющемся оптимальным для каждой партии. Облученные семена зерновых из всех секций могут быть выгружены одновременно через конусный сход 9, для чего предусмотрено наклонное днище 8 бункерного устройства 5. Наклон днища 8 превышает угол трения семян зерновых по его поверхности.
Панели-шторы 3 с излучателями 4 установлены в секционные рамки 7 поперек бункера 5. Возможность наращивания секций путем увеличения числа секционных рамок 7 вдоль бункера 5 обеспечивает регулирование объема и массы облученных семян зерновых.
Использование панелей-штор 3 с излучателями 4 в бункере 5 позволяет изменять условия отбора проб, количество излучателей для дополнительного облучения свежеубранных семян зерновых, обеспечить снижение их влажности, сокращение времени и затрат энергии на их послеуборочную обработку. Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить эффективность работы установки, проходную способность для процесса обработки семян зерновых, сократить время на облучение и обработку в указанной установке и улучшить выходные параметры семян зерновых.
Устройство для облучения семян зерновых низкочастотным электромагнитным излучением предназначено для работы, как в полевых, так и стационарных условиях.
Для работы в полевых условиях бункерное устройство устанавливается на грузовой машине. Свеже обмолоченная масса семян зерновых заполняет секции непосредственно на поле из уборочного комбайна. В стационарном режиме заполнение секций массой семян зерновых осуществляется из зернохранилища с помощью технологического транспортера.
Время и режим обработки семян зерновых в каждой секции подбирается индивидуально в зависимости от их качества и состояния. Частота электромагнитного излучения составляет 16 Гц. Время обработки может варьироваться от 10 до 30 мин. Использование устройства для облучения семян зерновых низкочастотным электромагнитным излучением для работы в таких условиях позволяет увеличить урожайность облученных семян пшеницы в пределах 7% по сравнению с прототипом.
Заявляемое бункерное устройство для облучения семян зерновых низкочастотным электромагнитным излучением является универсальным. Его можно использовать для стимуляции роста и развития семян зерновых, их сушки, подавления микробиоты для хранения.
Основными преимуществами заявленного устройства и технологии электромагнитной обработки семян зерновых перед традиционными химическими технологиями являются экологическая чистота, экономичность и универсальность.