Способ предпосевной обработки семян и устройство для осуществления
METHOD FOR PRE-SOWING SEED TREATMENT AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION

Изобретение относится к способам и устройствам для предпосевной обработки семян преимущественно в полевых условиях жидкими химическими и биологическими препаратами для защиты семян от вредителей и болезней. Может быть использовано в с.х. и других отраслях народного хозяйства.
Во многих случаях предпосевная обработка семян, осуществляется по способу, включающему два этапа: очистку семян на семяочистительных агрегатах (Дринча В.М. Исследование сепарации семян и разработка машинных технологий их подготовки. Воронеж. Изд. НПО МОДЭК, 2006. с. 78) и последующую предпосевную обработку на передвижных или стационарных машинах, обрабатывающих очищенные семена жидкими компонентами в условиях зернового тока или семенного предприятия.
Недостатками данного способа являются:
- так как семена очищаются, как правило, задолго до того пока они пройдут предпосевную обработку, находясь в семяхранилище в процессе хранение семян, а также при перегрузках от семяочистительного агрегата в хранилище и из хранилища в место предпосевной обработки в семенах образуется зерновая пыль и другие легковесные примеси, кроме того, в процессе перегрузок происходит травмирование семян с образованием мелкой примеси и обработка таких семян жидкими препаратами приводит к существенному снижению качества обработки семян, так как легки и мелкие примеси связывают большое количество жидкого препарата;
- в соответствии с двухэтапным способом предпосевной обработки семян в стационарных условиях происходит взаимодействие оператора с используемыми препаратами, во многих случаях, с опасными для здоровья, загрязнение в местах обработки, на складах, зерновых токах, кроме того стационарные и передвижные машины имеют сложную конструкцию, которые после обработки требуют непростую очистку от применявшегося препарата и семян, а также их сложную утилизацию в соответствии с законодательством по защите окружающей среды;
- зачастую подготовить потребный для засева объем семян по такому способу не представляется возможным, практически всегда остаются обработанные, но не высеянные семена, которые представляют проблему с их утилизацией;
- в процессе перевозки обработанных семян со стационарного пункта на поле происходит загрязнение транспортного средства и окружения в радиусе перевозки к посевным машинам;
- при загрузке в семенные ящики сеялок из транспортных средств происходит локальное загрязнение образуемой пылью, а также обильное образование пыли в процессе посева семян в поле.
Известно устройство (А.с. СССР №1069657, кл. А01С 1/08, опуб. 30.01.84, БИ №4) для предпосевной обработки семян, состоящее из установленных на ходовой части загрузочного механизма, бункера для семян, камеры протравливания с распылителем для ядохимикатов, привода и разгрузочного механизма.
Недостатком данного устройства являются:
- травмируемость семян при заборе их с поверхности бетонных площадок;
- снижение качества протравливания, так как исходный семенной материал непосредственно перед поступлением в протравливатель не подвергается очистке от легких и мелких примесей;
- загрязнение окружения обрабатываемым препаратом в зоне обработки. Известная полезная модель к патенту (№191544, кл. А01С 1/06, БИ №23 от 12.08.2019 г.) способа и устройства для протравливания и погрузки зерна, включающего шнековый транспортирующий рабочий орган в виде гибкого спирального винта, распылители, дозатор и привод транспортирующего рабочего органа.
Недостатками данного решения являются:
- низкое качество обработки так как семена не подвергаются очистке от мелких и легких примесей непосредственно перед их обработкой жидким препаратом;
- обслуживающий оператор находится непосредственно в зоне обработки в которой образуется повышенная запыленность, в т.ч. и от обработанных семян;
- в процессе перевозки обработанных семян и загрузки их в сеялки происходит загрязнение окружающей среды;
- узкоспециализированное устройство, выполняет только протравливание, нет универсальности, в связи с чем загруженность протравливателя в течение года меньше, чем других машин для послеуборочной обработки зерна.
Известен способ предпосевной подготовки семян, реализованный в устройстве для протравливания семян (патент РФ №2462016 С1, кл. А01С 1/06, опубл. 27.09. 2012, БИ №27), включающее ковш фронтального погрузчика в котором установлен двухзаходовый шнековый смеситель, крышку ковша, привод, распылители ядохимикатов, установленные над ковшом, бак для ядохимикатов. По данному способу реализованному в этом устройстве семена протравливаются следующим образом, погрузчик подъезжает к бурту семян и ковшом зачерпывает зерно, под действием двухзаходового шнекового смесителя и подаваемого распыленного протравителя происходит порционное протравливание семян в ковше, после чего тракторный погрузчик отъезжает от исходного бурта и выгружает протравленные семена из ковша в соседний бурт или в кузов транспортного средства.
Недостатками данного способа и устройства являются:
- неэффективное использование трактора, так как для эффективного перемешивания семян с жидким протравителем в шнеке требуется необходимое время, в течение которого трактор будет работать в холостом режиме;
- как в случае выгрузки протравленных семян в отдельный бурт так и при выгрузке их в кузов транспортного средства происходит интенсивное образование пыли, содержащей ядохимикаты;
- хранение протравленных семян в бурте представляет большую опасность из-за возможности уноса протравленных семян воздухом, попадания ядохимикатов на близлежащие объекты, в воду и почву.
Наиболее близким решением к заявляемому способу предпосевной подготовки семян является способ (пат. США №4023525, кл. В05С 5/00. 17.05.1977) включающий перевозку семян насыпью в кузове транспортного средства на поле, предпосевную обработку их в шнековом транспортере в поле и подачу этих обработанных семян в семенной ящик сеялки.
Недостатками данного способа являются:
- отсутствие непосредственной очистки семян от легких и мелких примесей перед подачей их в наклонный транспортер, в котором происходит обработка семян жидкими препаратами;
- интенсивное образование пыли, содержащей жидкий компонент, в процессе засыпки в семенной ящик сеялки, а также в процессе работы сеялки.
Наиболее близким решением к заявляемому устройству для осуществления способа предпосевной подготовки семян является устройство (пат. США №4023525, кл. В05С 5/00. 17.05.1977) включающее транспортное средство с кузовом заполненным необработанными семенами, наклонный к горизонту шнековый транспортер с приемником семян в нижней части, насос дозатор, емкость для подаваемой жидкости в шнековый транспортер, распылители, установленные на шнековом транспортере, привод шнекового транспортера и сеялку.
Недостатком данного устройства является низкое качество предпосевной обработки семян, а также обильное образование пыли, содержащей жидкий компонент, при загрузке сеялок и в процессе их работы из-за отсутствия в устройстве рабочего органа для выделения легких и мелких примесей перед поступлением семян из кузова транспортного средства в наклонный шнековый транспортер.
Задачей изобретения является повышение качества предпосевной подготовки семян в поле и снижение вредного воздействия на окружающую среду.
Поставленная задача в изобретении решается следующим способом предпосевной подготовки семян. Необработанные семена, привезенные с хранилища на поле, при выгрузке самотеком из кузова транспортного средства в шнековый транспортер подвергают очистке от мелких и легкий примесей.
Очистка семян в поле при выгрузке их из кузова в шнековый транспортер позволяет существенно повысить качество обработки семян жидкими препаратами при их транспортировке в шнековом транспортере за счет извлечения мелких и легких примесей, которые при присутствии в обрабатываемой семенной смеси связывают значительное количество обрабатывающего жидкого компонента, а следовательно уменьшают покрытие высеваемых семян, обрабатываемым препаратом. Кроме того, выделение мелкой и легкой примеси уменьшает образование экологически опасной пыли в процессе загрузки в семенной ящик сеялки, а также при ее работе в поле, что снижает вредное воздействие на окружающую среду.
Такой последовательности операций в прототипе не имеется.
Сущность устройства для осуществления способа предпосевной подготовки семян состоит в том, что в заднем борту кузова в нижней его части выполнено прямоугольное отверстие, большая сторона которого равна длине борта, и к нему с внешней стороны кузова с возможностью вертикального перемещения прилегает заслонка, а с внутренней стороны на заднем борту в средней его части по горизонтали установлен вытяжной вентилятор, примыкающий всасывающим окном к внутренней плоскости заднего борта и с выходным патрубком выведенным за пределы кузова, а напротив всасывающего окна вентилятора в заднем борту концентрично с ним выполнено отверстие, напротив которого установлен воздухозаборный кожух, расширяющийся сверху к низу и в стороны, причем в нижней его части с возможностью вертикального перемещения установлена прямоугольная эластичная пластина, длина которой равна длине заднего борта кузова, а в нижней части кузова под задним бортом шарнирно и подпружинено установлено решето с вертикальными бортами с прямоугольным участком и сужающимся разгрузочным концом в направлении от заднего борта в сторону разгрузки, при этом под решетом установлен вибратор, а разгрузочный конец решета располагается над приемником шнекового транспортера.
Привод вентилятора осуществляется от гидромотора, приводимого от гидравлической системы транспортного средства, а привод вибратора электродвигателя от 12 В электрической системы транспортного средства. Опционный вариант привода вентилятора от автономного двигателя внутреннего сгорания, а вибратора от гидромотора.
Выполнение в заднем борту кузова в нижней его части прямоугольного отверстия, большая сторона которого равна длине борта, позволяет получить сравнительно тонкий слой семян с шириной равной длине заднего борта, из которых более эффективно могут быть выделены мелкие и легкие примеси.
Установка с внешней стороны заднего борта заслонки с возможностью вертикального перемещения позволяет регулировать и выбирать оптимальную толщину слоя семян, высыпаемых из кузова, при которой достигается максимальное выделение мелкой и легкой примеси.
Размещение с внутренней стороны на заднем борту в средней его части по горизонтали вытяжного вентилятора, примыкающего всасывающим окном к внутренней плоскости заднего борта и с выходным патрубком выведенным за пределы кузова, позволяет использовать вентилятор для равномерного отсасывания воздушного потока по обеим сторонам заднего борта и выносить легкие примеси за пределы кузова.
Вследствие того, что напротив всасывающего окна вентилятора в заднем борту концентрично с ним выполнено отверстие, напротив которого установлен воздухозаборный кожух, расширяющийся сверху к низу и в стороны, причем в нижней его части с возможностью вертикального перемещения установлена прямоугольная эластичная пластина, длина которой равна длине заднего борта кузова обеспечивается возможность отсасывания легкой примеси вдоль всей длины заднего борта, при этом установка эластичной пластины с возможностью вертикального перемещения позволяет подобрать ее положение, при котором минимизируется подсос воздуха в верхней части выходящего семенного слоя, что повышает качество выделения легкой примеси по площади всего слоя семян.
Ввиду того, что в нижней части кузова под задним бортом шарнирно и подпружинено установлено решето с вертикальными бортами с прямоугольным участком и сужающимся разгрузочным концом в направлении от заднего борта в сторону разгрузки обеспечивается эффективное выделение мелкой примеси сквозь решето и забор легкой примеси воздушным потоком, так как при таком исполнении воздух проходит сквозь решето и уносит легкую примесь в кожух, вентилятор и выходной патрубок за пределы кузова. Воздействие вибраций на решето повышают эффективность выделения легкой и мелкой примеси. Сужение разгрузочного конца решета позволяет подать их в приемник наклонного шнекового транспортера.
Осуществление привода вентилятора от гидромотора, приводимого от гидравлической системы транспортного средства, а привода вибратора от электродвигателя от 12 В электрической системы транспортного средства обеспечивает экономичность и удобство использования сепарирующего блока, установленного на заднем борту.
Опционный вариант привода вентилятора от автономного двигателя внутреннего сгорания, а вибратора от гидромотора может быть эффективным в случае применения больших зерновозов, так как при этом выгружаемый семенной поток более мощный и требуется больше энергии для привода вентилятора и вибрации решета.
Такого исполнения элементов в конструкции прототипа не имеется.
На фиг. 1. схематично представлено устройство для реализации способа предпосевной обработки семян; на фиг. 2. тоже вид А; на фиг. 3. тоже вид В.
Устройство для реализации способа предпосевной подготовки семян включает заполненный кузов 1 с необработанными семенами, содержащий днище 2 и задний борт 3, в нижней части которого выполнено прямоугольное отверстие 4 большая сторона которого равна длине борта 3. С внешней стороны борта 3 напротив отверстия 4 установлена с возможностью вертикального перемещения заслонка 5 с ручкой 6. С внутренней стороны борта 3 в средней его части по горизонтали установлен вентилятор 7 с гидроприводом, всасывающее окно 8 вентилятора 7 концентрично сопрягается с отверстием 9 в заднем борту 3. Напротив отверстия 9 установлен воздухозаборный кожух 10 расширяющийся сверху вниз и в стороны от отверстия 9. В нижней части кожуха 10 установлена эластичная пластина 11 с возможностью вертикального перемещения. Длина пластины 11 равна длине заднего борта 3, при этом нижняя кромка 12 эластичной пластина 11 расположена над прямоугольным участком решета 13, шарнирно 14 соединенного и подпружинено 15 с поддерживающей планкой 16, жестко соединенной с днищем 2 кузова 1. Решето 13 справа и слева имеет ограничительные борты 17, разгрузочный конец 18 решета 13 выполнен суживающимся в направлении от заднего борта 3 в сторону разгрузки. Под решетом 13 установлен вибратор 19. Выходной патрубок 20 вентилятора 7 выведен за пределы кузова 1, который опирается на колесную тележку 21.
Разгрузочный конец 18 решета 13 располагается над приемником необработанных и очищенных семян 22 наклонного к горизонту шнекового транспортера 23, в котором установлены распылители 24, насос-дозатор 25, соединительные трубки 26 и емкость 27 для жидкости, используемой для обработки семян в шнековом транспортере 23. В верхнем части шнекового транспортера 23 установлен его привод 28 и выходной патрубок 29 под которым располагается семенной ящик 30 сеялки 31.
Опционно вентилятор 7 может приводиться от автономного двигателя внутреннего сгорания, а вибратор 19 от гидромотора (на чертеже не показаны).
Устройство для предпосевной подготовки семян работает следующим образом. Необработанные семена привозят на поле в кузове 1 транспортного средства. Подъезжают к шнековому транспортеру 3, выходной патрубок 29 которого расположен над семенным ящиком 30 сеялки 31. Посредством ручек 6 открывают заслонку 5. Включают от гидравлики транспортного средства вентилятор 7 и вибратор 18 от электросистемы 12 В транспортного средства. Под действием колебаний решета 13 сквозь него просыпается мелкая примесь, а под действием воздушного потока от вентилятора 7 через воздухозаборный кожух 10 из слоя семян, перемещающегося по вибрирующему решету 13 удаляется легкая примесь, которая через выходной патрубок 20 вентилятора выводится за пределы кузова 1.
Очищенные семена от мелких и легких примесей поступают в приемник 22 наклонного шнекового транспортера 23 в который при помощи распылителей 24 впрыскивается жидкость для обработки семян, подаваемая насос-дозатором 25 из емкости 27. Обрабатываемые семена в шнеке 23, приводимого в движение при помощи привода 28 через патрубок 29 подаются в семенной ящик 30 сеялки 31.
Мелкие и легкие примеси при наличии их в семенах связывают значительную часть распыленных капель жидкости, что приводит к неравномерности обработки. Выделение мелкой и легкой примеси из семян перед их подачей в транспортирующий шнек, в котором они обрабатываются распыленной жидкостью с целью защиты их от вредителей и болезней обеспечивает повышение качества обработки семян, вследствие повышения точности покрытия семян каплями жидкости, а также уменьшает образование экологически опасной пыли при загрузке семенных ящиков сеялок и в процессе высева, в результате чего снижается вредное воздействие на окружающую среду.
RU 24448783 ПСМ
RU 2392066 C1, 20.06.2010.
SU 1572716 A1, 23.06.1990.
SU 1736632 A1, 30.05.1992.
SU 799836 A, 30.01.1981.
RU 2377077 C1, 27.12.2009.
RU 2193929 C1, 10.12.2002.
RU 2007228 C1, 15.02.1994.
RU 2055651 C1, 10.03.1996.
US 1194477 A, 15.08.1916.