УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН

Полезная модель относится к устройствам для воздействия на семена растений взрывной волной и может найти применение в сельском хозяйстве, растениеводстве и лесном хозяйстве.
Известно устройство для предпосевной обработки семян, описанное в способе обработки семян энергией взрыва, включающем герметичный контейнер с обрабатываемыми взрывной волной семенами, над которыми находится газообразная смесь водорода и кислорода и искровой разрядник для поджига этой газообразной смеси (Авт. св. СССР №925268, А01G 7/04, 1982).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится невозможность регулирования давления ударной волны во времени, что повышает вероятность разрушения семян. Кроме того, высокие температуры на фронте пламени могут привести к термическому поражению семян.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту и принятым за прототип является устройство, описанное в способе предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур и включающее в себя электродетонатор, детонирующий шнур, защитный кожух, заряд взрывчатого вещества, воду, ткань и контейнер с семенами (патент РФ №2083073 А01С 01/00; А01G 7/04, 1997 г.).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится невозможность очистки токсичных газовых продуктов взрыва от вредных веществ, в частности, угарного газа (Баум Ф.А. Физика взрыва / Ф.А.Баум, Л.П.Орленко, К.П.Станюкович, В.П.Челышев, Б.И.Шехтер / Под ред. К.П.Станюковича. - М.: Наука, 1975). Кроме этого, известное устройство по вышеназванному способу не позволяет регулировать давление и время обработки после взрыва заряда с целью оптимизации этих параметров при взрывной обработки различных семян.
Время прохождения ударной волны, распространяющейся со сверхзвуковой скоростью, через тонкий слой семян чрезвычайно мало, а высокая величина ударного давления приводит как к стимуляции, так и к физическому разрушению семян; но существующий эффект стимуляции достигается только при действии высоких давлений (не менее 5 МПа), когда возможно снижение всхожести (гибель) семян. Снижение ударного давления уменьшило бы степень повреждения семян, но для обеспечения эффекта стимуляции следовало бы увеличить продолжительность его действия, чтобы создать необходимую дозу (произведение интенсивности воздействия на его продолжительность).
Задачей предлагаемого технического решения является снижение содержания вредных веществ, выбрасываемых газообразными продуктами взрыва в окружающий воздух, а также уменьшение повреждающего действия давления ударной волны.
Техническим результатом разработанного устройства для предпосевной обработки семян является обеспечение экологический безопасности, в том числе отсутствие токсичных выбросов в атмосферу, а также снижение ударного давления и увеличение длительности воздействия, что обеспечивает при той же дозе неповреждающее воздействие и достаточный эффект стимуляции в процессе обработки семян и позволяет увеличить урожайность растений без снижения всхожести семян.
Поставленный технический результат достигается тем, что в устройстве для предпосевной обработки семян, включающем электродетонатор, детонирующий шнур, защитный кожух, заряд взрывчатого вещества, воду, ткань, семена и контейнер, дополнительно над защитным кожухом герметично прикреплен съемный цилиндр с пустотелым поршнем, при этом внутри поршня между съемными перфорированными дисками находится слой сорбента, а над поршнем установлена цилиндрическая пружина.
Дополнительная установка над защитным кожухом съемного цилиндра позволяет менять объем воздуха между слоем воды и поршнем, и регулировать тем самым ударное давление продуктов взрыва на семена. Герметичная установка съемного цилиндра над защитным кожухом предотвращает прорыв газообразных продуктов взрыва в окружающий воздух и его загрязнение вредными веществами. Установка пустотелого поршня в цилиндре позволяет засыпать в него слой сорбента, например, гранулы или частицы активированного угля, проходя через который вредные вещества продуктов взрыва поглощаются, что снижает загрязнение окружающего воздуха. Установка над поршнем - пружины позволяет, регулируя ее жесткость, демпфировать давление взрыва и оптимизировать его величину и время воздействия на обрабатываемые семена различных сельскохозяйственных культур (злаковых, овощных или фруктовых). Для достижения эффекта стимуляции необходимо действовать на семена высокими давлениями, но они неизбежно вызывают повреждение семян, поэтому возможно снизить величину ударного давления, за счет чего уменьшить его повреждающее действие, и при этом увеличить продолжительность воздействия, что обеспечит необходимую дозу (произведение интенсивности воздействия на его продолжительность) для стимуляции. Следовательно, необходимый эффект стимуляции будет достигнут при гораздо меньшем повреждении семян, что позволит увеличить урожайность растений без снижения всхожести семян. Установка съемного цилиндра позволяет при необходимости закладки новой порции семян или замены слоя сорбента отделять его от защитного кожуха, т.е. проводить разборку и сборку.
На чертеже изображено устройство для предпосевной обработки семян в разрезе.
Оно включает в себя электродетонатор 1, детонирующий шнур 2, защитный кожух 3, заряд взрывчатого вещества 4, контейнер 5, в котором размещены обрабатываемые семена 6, закрытый тканью 7. Сверху над контейнером 5 заливают воду 8.
Над защитным кожухом 3 герметично прикреплен съемный цилиндр 9 с пустотелым поршнем 10. Герметичность прикрепления съемного цилиндра 9 с кожухом 3 обеспечивают установкой между ними прокладки 11 и болтовыми соединениями 12. В нижней части пустотелого поршня 10 установлен съемный перфорированный диск 13, над которым засыпан слой сорбента 14 (гранулы или порошок активированного угля или другого сорбента). Сверху слой сорбента 14 закрывают съемным перфорированным диском 15. Между диском 15 и верхней частью цилиндра 9 над поршнем 10 установлена цилиндрическая пружина 16.
Устройство работает следующим образом. Электрический сигнал подают на электродетонатор 1, который инициирует детонирующий шнур 2, а тот, в свою очередь, заряд взрывчатого вещества 4. Возникающая ударная волна высокого давления передается через воду 8 на семена 6. Каждое семя испытывает ударно-волновое сжатие.
Токсичные газовые продукты взрыва под действием высокого давления движутся вверх и заставляют поршень 10 также подниматься вверх внутри. цилиндра 9, сжимая пружину 16. Одновременно газовые продукты взрыва, проходя через отверстия в перфорированном диске 13 и слой сорбента 14;
после поглощения токсичных веществ выходят очищенными через отверстия верхнего перфорированного диска 15. После завершения цикла обработки под действием пружины 16 поршень 10 опускается вниз, болтовые соединения 12 снимают, из защитного кожуха 3 вынимают контейнер 5, отделяют ткань 7, обработанные семена 6 высыпают. Также несложно можно проводить замену отработанного сорбента 14. Для этого вынимают пружину 16 из цилиндра 9, убирают съемный диск 15 и высыпают отработанный. сорбент 14, засыпают новый слой сорбента 14, закрывают его перфорированным диском 15 и устанавливают пружину 16.
Предлагаемое устройство для предпосевной обработки семян позволяет производить очистку токсичных продуктов взрыва и, значит, уменьшить попадание в окружающий воздух вредных веществ. Кроме того, жесткость пружины и длина возможного хода поршня в цилиндре позволяет регулировать изменение величины давления и времени его воздействия на обрабатываемые семена, т.е. устанавливать для каждого вида семян оптимальные режимы их ударно-волновой обработки, что обеспечивает необходимую дозу воздействия для стимуляции урожайности и уменьшает вероятность разрушения семян, снижения их качества, всхожести и урожайности.