АППАРАТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к устройствам электромагнитной обработки клубней картофеля с целью обеспечения высокой сохранности свойств картофеля в течение всего срока хранения за счет улучшения лежкости.
Уровень техники
Из уровня техники известно устройство для хранения биологических и пищевых продуктов, излучающее радиоволны в высокочастотном диапазоне предпочтительно от 6 мГц до 1 мГц. Устройство представляет собой пару обращенных одна к другой излучающих поверхностей, связанных с генератором СВЧ - поля (RU 2067400, 1996).
Недостатком является то, что использование таких устройств для обработки биообъектов растительного происхождения приводит к быстрому нагреву объектов, требует специальных мер защиты персонала, а также имеется, как правило, негативное влияние на вкусовые качества объекта.
Известно устройство для обработки пищевых продуктов и используемому в нем магнитному приводу. Устройство для обработки пищевых продуктов содержит приводной вал, резервуар для приема пищевых продуктов, приводную пластину и электродвигатель. Резервуар включает в себя элемент, выполненный с возможностью вращения и имеющий связь с приводным валом. Приводная пластина выполнена из намагничивающегося материала и имеет связь с приводным валом, обеспечивающую возможность совместного их вращения. Электродвигатель содержит ротор, статор и приводной магнит. Ротор имеет магнит ротора, включающий в себя внутреннюю поверхность, обращенную в сторону вала электродвигателя.
Технический результат заключается в обеспечении надежной передачи мощности (RU 2340274, 2003).
Недостатки: данное изобретение не используется для послеуборочной обработки картофеля с целью увеличения срока хранения.
Известно устройство для обеспечения сохранности свойств картофеля, содержащее генератор низких частот, излучатель - катушка индуктивности с активным сопротивлением, имеющая конусообразную, цилиндрическую или торообразную форму, выполненная с диэлектрическим каркасом без сердечника и размещена на расстоянии от обрабатываемой продукции (RU 2364074, 2006).
Недостатком устройства является то, что при использовании такой конструкции клубни картофеля в бурту будут получать дозу обработки неравномерно, что, в свою очередь, приведет к не достижению заявленной цели.
Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемой конструкции и принятое авторами за прототип является устройство для магнитной обработки клубней картофеля, которое состоит из бункера, трубопровода, немагнитной направляющей спирали и источника магнитного поля, выполненных в виде двух катушек, установленных последовательно, размещенных вдоль трубопровода (RU 98860, 2010).
Недостатки: устройство для послеуборочной обработки картофеля, включающее направляющею немагнитную спираль без ферромагнитного сердечника, будет осуществлять неравномерную и не дозированную обработку, соответственно один объект получит одну дозу магнитного поля, а другой - дозу, не входящую в диапазон значений параметров магнитного поля.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели заключается в повышении качества и эффективности обработки клубней картофеля.
Технический результат, который может быть получен, сводится к обеспечению универсальности магнитной обработки, так как обработку могут проходить не только картофель, но и другие клубневые, также при изменении величины магнитной индукции можно проводить и предпосадочную обработку. Потребляемая мощность модели снижена, что дает экономию электроэнергии. Есть возможность использования как постоянного, так и переменного магнитных полей.
Технический результат достигается с помощью аппарата электромагнитной обработки клубней картофеля, включающий загрузочный бункер, трубопровод, выгрузной бункер, расположенный в нижней части трубопровода, немагнитную направляющую спираль, установленную в трубопроводе, источник электромагнитного поля, при этом аппарат дополнительно снабжен ферромагнитным сердечником с тремя немагнитными вставками, которые расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, причем ферромагнитный сердечник установлен внутри немагнитной направляющей спирали. Источник электромагнитного поля выполнен в виде двух намагничивающих катушек, которые соединены последовательно, заключены в магнитопроводы и размещены вдоль трубопровода.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен общий вид аппарата электромагнитной обработки клубней картофеля.
На фиг.2 представлен разрез.
Осуществление полезной модели
Аппарат электромагнитной обработки клубней картофеля включает источник питания (на фигуре не показан), загрузочный бункер 1, в который происходит загрузка картофеля 2 (Qз). Также есть источник электромагнитного поля, выполненный в виде намагничивающих катушек 3, 4 заключенные в магнитопроводы 5 одна за другой и размещенные вдоль трубопровода 6, в котором находится рабочая зона 7, где картофель проходит обработку. Подключение намагничивающих катушек 3, 4 - последовательное. Магнитопроводы 5 служат для увеличения коэффициента полезного действия за счет уменьшения потерь рассеивания электромагнитной энергии в окружающую среду. Есть немагнитная направляющая спираль 8, предназначенная для равномерной электромагнитной обработки клубней картофеля 2 и ферромагнитный сердечник 9 с немагнитными вставками 10 для усиления магнитного поля. Выгрузка происходит через выгрузной бункер 11 (Qв). Бункер загрузочный 1 и бункер выгрузной 11, трубопровод 6 и магнитопроводы 5 крепятся с помощью сварки. Устанавливается аппарат электромагнитной обработки клубней картофеля вертикально.
Аппарат электромагнитной обработки клубней картофеля работает следующим образом. При подключении источника питания к аппарату электромагнитной обработки и прохождении клубня картофеля 2 по немагнитной направляющей спирали 8, внутри трубопровода 6 под действием собственного веса поврежденные (во время уборки, транспортировки) или влажные клубни картофеля 2, подвергаются обработке электромагнитным полем, создаваемое намагничивающими катушками 3, 4, т.к. при протекании тока по ним в рабочей зоне 7 формируется электромагнитное поле, т.е. при подаче напряжения от источника питания, протекающий по намагничивающим катушкам 3,4 ток вызывает появление магнитных силовых линий, которые воздействуют на обрабатываемые клубни картофеля 2. Ферромагнитный сердечник 9 служит для усиления и концентрации магнитного поля и для увеличения максимального числа линий рабочей магнитной индукции, пронизывающих рабочую зону 7, а немагнитные вставки 10 служат для наложения магнитных потоков рассеивания, что уменьшает потребление электроэнергии.
-3
-5
Опытным путем были проверены и подтверждены наши гипотезы, а также были найдены нужные диапазоны величины рабочей магнитной индукции для обработки картофеля при использовании магнитного поля постоянного, либо переменного тока. Для получения нужного результата при обработке магнитным полем постоянного тока используют величину рабочей магнитной индукции в диапазоне 15…17·10 Тл. При использовании магнитного поля переменного тока диапазон обработки будет в пределах 31…33·10 Тл. Также была проверены температурные показатели аппарата, выяснилось, что температура в рабочей зоне не превышает 33°С, таким образом картофель, проходящий обработку, не подвергается перегреву, которое губительно сказывается на сроке хранения картофеля.
После электромагнитной обработки раны клубней картофеля 2 быстрее затягиваются (заживают), т.к. быстрее образуется раневая ткань клубня картофеля 2, причем, это происходит у поверхности защитного покрова. Следовательно, поврежденный клубень картофель 2, попав в общую насыпь, не будет заражать остальные клубни картофеля 2, т.е. происходит точечное залечивание клубня картофеля 2.
По сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями предлагаемая полезная модель имеет ряд преимуществ:
- увеличен коэффициент полезного действия аппарата за счет применения ферромагнитного сердечника;
- осуществляется существенная экономия электроэнергии;
- значительно, до 10% уменьшаются потери картофеля;
- меньшие затраты на изготовление полезной модели;
- за счет расположения ферромагнитного стального сердечника в центральной части немагнитной спирали значительно усилен рабочий магнитный поток, что позволяет уменьшить значение приложенного напряжения повысить эффективность обработки клубней картофеля;
- за счет использования немагнитных вставок уменьшена потребляемая мощность;
- универсальность аппарата электромагнитной обработки клубней картофеля также достигается возможностью регулирования напряженности и индукции электромагнитного поля путем изменения направления и значения тока в намагничивающих катушках.