Устройство обработки семян импульсным электрическим полем

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к установкам для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур.
Уровень техники
Известна установка для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур (патент RU 2467545 МПК A01C 1/00) содержащая: загрузочного бункера, выполненного в виде воронки, соединенного с камерой обработки семян, между которыми установлен уплотнительный элемент в виде кольца, при этом камера обработки семян представляет собой волновод-конденсатор, выполненный в виде двух коаксиальных цилиндров: внешнего и внутреннего, которые являются в свою очередь обкладками конденсатора и соединена с генератором импульсного напряжения; приемного бункера для приема обработанных семян. Камера обработки семян представляет собой волновод-конденсатор, выполненный в виде двух коаксиальных цилиндров: внешнего цилиндра и внутреннего цилиндра, которые являются в свою очередь обкладками конденсатора, и соединена с генератором импульсного напряжения.
Недостатком данного устройства является:
- отсутствие устройства, позволяющего изменять расстояние между цилиндрами (электродами) и менять напряженность поля, что важно при обработке мелкосемянных культур (овощных, цветочных);
- неоднородность обработки из-за воздушного зазора между семенами и электродами рабочей камеры.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение точности и удобства обработки семян импульсным электрическим полем.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к упрощению и удобства использования устройства для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур импульсным электрическим полем путем внесения конструктивно-технологических изменений в рабочую камеру и способ загрузки и разгрузки данной рабочей камеры.
Технический результат достигается с помощью устройства обработки семян импульсным электрическим полем, содержащее: бункер для засыпки семян, к которому крепится на болты механизм регулировки расстояния между электродами, рабочая камера и кронштейн закрепляются на стойке-держателе, причем в рабочей камере имеются верхняя заслонка и нижняя заслонки, регулируемые шаговым двигателем, а также два плоских медных электрода, расположенных вертикально друг напротив друга при этом один электрод закреплен неподвижно к бункеру для засыпки семян, а второй закреплен с возможностью перемещаться посредством кронштейна.
Чертежи и иные материалы
На фиг. 1 - общий вид устройства для предпосевной обработки семян;
На фиг. 2 - конструктивный чертеж бункера, рабочей камеры и механизма регулировки расстояния между электродами;
На фиг. 3 - конструктивный чертеж механизма регулировки расстояния между электродами;
На фиг. 4 - схема универсального коммутатора шагового двигателя.
Осуществление полезной модели
Устройство обработки семян импульсным электрическим полем состоит из бункера для засыпки семян 1, к которому крепится на болты механизм регулировки расстояния между электродами 2. Рабочая камера 3 закреплена на стойке-держателе 4, помимо рабочей камеры 3 на стойке-держателе 4 закреплен кронштейн 5. За загрузку и выгрузку рабочей камеры 3 отвечают верхняя заслонка 6 и нижняя заслонка 7. Рабочая камера 3 состоит из двух плоских медных электродов 8 и 9, расположенных вертикально друг напротив друга. Электрод 8 закреплен неподвижно к бункеру для засыпки семян 1, электрод 9 также крепится к бункеру, но может перемещаться посредством кронштейна 5. Верхняя заслонка 6 и нижняя заслонка 7 открываются посредством шагового двигателя (не показан на фигуре).
Устройство работает следующим образом:
В бункер для засыпки семян 1, который закреплен на стойке-держателе 4, засыпается обрабатываемый материал (семена с.х. культур), в зависимости от культуры и требуемой напряженности поля регулируется расстояние между электродами 8, 9 рабочей камеры 3, посредством механизма регулировки расстояния между электродами 2. Механизм регулировки расстояния между электродами 2 выполнен в виде червячной передачи. Электрод 9, расположенный вблизи стойки-держателя, перемещается механизмом регулировки расстояния, относительно неподвижно закрепленного второго электрода 8 посредством кронштейна 5. По окончанию настройки расстояния между электродами 8 и 9, открывается верхняя заслонка 6 рабочей камеры 3, семена из бункера 1 под действием силы тяжести попадают в рабочую камеру, по завершению загрузки рабочей камеры 3 верхняя заслонка 6 закрывается и начинается процесс обработки. По окончанию процесса обработки нижняя заслонка 7 открывается, и семена высыпаются в мешок (не показано на фигуре). Управление заслонками осуществляется посредством шагового двигателя (не показан на фигуре), выводы которого соединены с реле времени (не показано на фигуре) в блоке управления (не показан на фигуре).
Рабочая камера для обработки 3 состоит из двух плоских медных электродов расположенных вертикально друг напротив друга 8 и 9. Конструктивные чертежи бункера 1, рабочей камеры 3 и механизма регулировки расстояния между электродами 2 позволяющего изменить расстояние между электродами 8 и 9 представлены на фиг. 2.
Вертикальное расположение электродов 8 и 9 позволяет равномерно наполнять рабочую камеру 3, исключая воздушный зазор между электродами 8, 9 и слоем обрабатываемого материала, а также, данное расположение электродов 8 и 9, значительно упрощает процесс загрузки и выгрузки рабочей камеры 3. Более детально механизм регулировки расстояния между электродами 8 и 9 (от 0,001 до 0,045 м) представлен на фиг. 3.
Технический результат достигается с помощью технических решений в установке для обработки семян импульсным электрическим полем, содержащее бункер для засыпки семян 1, механизм регулировки расстояния между электродами 2, рабочую камеру 3, стойку - держатель 4, кронштейн 5, верхнюю заслонку 6, нижнюю заслонку 7, два плоских медных электрода 8 и 9, шагового двигателя (не показан на фигуре).
За счет данного изменения удалось увеличить эффективность обработки семян. Семена в рабочую камеру 3 поступают за счет силы тяжести и заполняют полностью пространство между электродами 8 и 9 с одинаковой плотностью. Предложенное конструктивное решение позволило изменять объем рабочей камеры 3 за счет механизма регулировки расстояния между электродами 2, который позволяет настраивать расстояние между электродами 8 и 9 с точностью до 1 мм, фиг. 3. Техническое решение позволяет использовать установку для семян с различными габаритными характеристиками. Электрод 8 рабочей камеры 3, закреплен неподвижно, а второй перемещается, благодаря механизму регулировки расстояния между электродами 2 с червячной передачей. Вращая рукоятку механизма регулировки расстояния между электродами 2 перемещается электрод 9 рабочей камеры 3, расстояние контролируется измерительной шкалой от 1 до 45 мм. Механизм кронштейна 5 выполнен таким образом, что перемещение электрода 9 идет с минимальной погрешностью (0,5 мм). Чертеж механизма регулировки расстояния между электродами 8 и 9 рабочей камеры 3 представлен на фиг. 3.
В данную полезную модель внедрен автоматический способ загрузки и выгрузки рабочей камеры посредством шагового двигателя, управляющим верхней и нижней заслонками 6 и 7. Данное техническое решение позволило производить обработку поточно-порционным способом, увеличить продуктивность использования универсальной установки для предпосевной обработки семян. Для управления процессами загрузки и выгрузки рабочей камеры 3 выбран униполярный двигатель ДШИ-200-1-1 (не показан на фигуре), закрепленный на стойке-держателе 4, заслонки 6 и 7 перемещаются посредством рычага (не показан на фигуре). Схема на фиг. 4, применима для униполярных и биполярных двигателей. Направление вращения определяется сигналом на входе «Направление». Частота вращения двигателя задается внешним тактовым генератором с произвольной скважностью. Сигнал подается на вход «Шаги». Оба сигнала имеют логические уровни. Микросхема DD1 - 74HC86D, 1564ЛП5 содержит четыре 2-х в ходовых логических элемента "Исключающее, ИЛИ". Микросхема DD2 - 74HC74D, 1564ТМ2 двойной триггер D-типа.
Разработанная установка и механизм изменения расстояния между электродами позволяют регулировать зазор между электродами с точностью до 1 мм, благодаря механизму регулировки расстояния между электродами, перемещающему один из электродов без разборки рабочей камеры.
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- удобство регулировки расстояния между электродами рабочей камеры;
- вертикальное расположение электродов позволило значительно сократить потери напряжения на воздушном зазоре, следовательно сделать устройство более экономным;
- автоматизированный процесс загрузки и выгрузки рабочей камеры сократил трудоемкость обработки семян.