Линия для подготовки семян к посеву в грунт
LINE FOR PREPARATION OF SEEDS FOR SOWING INTO SOIL

Область техники
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к зерно- и семяочистительным линиям, и может быть применено для послеуборочной обработки семян и подготовки семян к посеву в грунт преимущественно зерновых, зернобобовых, крупяных культур, кукурузы, подсолнечника и других масличных культур.
Уровень техники
Известен способ разделения зерновых смесей по патенту на изобретение РФ №2191639 (Заявка: 2000130408; МПК A01F 12/44. Опубликовано: 27.10.2002) [1], включающий предварительную очистку влажного вороха с выделением легких, крупных и мелких сорных примесей, разделение на четыре фракции в воздушно-решетной машине с перфорированным цилиндрическим рабочим органом, первичную очистку в воздушно-решетной машине с двумя станами, имеющими по два яруса решет, разделение надрешетных продуктов нижних ярусов решет в параллельных линиях последовательно связанных триерных блоков и машин вторичной очистки, окончательную очистку на вибропневмосепараторах.
Недостатком данного способа является длительность технологического процесса и как следствие, низкая производительность, высокая трудоемкость и энергозатратность, высокий уровень травмирования семян, большие затраты времени на полную и главное качественную зачистку оборудования при переходе с одной культуры (сорта) на другую. Травмируют семена вибрации, присутствующие в многоярусных воздушно-решетных машинах и триерах, и используемые в данном оборудовании шарики, щетки, скребки и шнеки. Для зачистки оборудования при переходе с одной культуры (сорта) на другую необходимо производить полную разборку оборудования из-за наличия труднодоступных мест скопления семян и мусора.
Известна семяочистительная линия по патенту на изобретение РФ №2609248 (заявка 2014149791; МПК A01F 12/44. Опубликовано: 31.01.2017) [2], включающая фракционную двухаспирационную воздушно-решетную машину с системами для дорешетной очистки вороха от легковесных примесей и послерешетной - для выделения биологически неполноценных зерновок. Линия снабжена решетными станами с двухъярусным расположением решет и устройствами для вывода мелких засорителей фуражной фракции и полноценного семян. Также линия содержит триерный блок для выделения длинных примесей в овсюжном и коротких - в кукольном триерах, а также нории для подачи вороха в воздушно-решетную машину, триерный блок и пневмостол.
Недостатком данного способа является длительность технологического процесса и как следствие, низкая производительность, высокая трудоемкость и энергозатратность, высокий уровень травмирования семян, большие затраты времени на полную и главное качественную зачистку оборудования при переходе с одной культуры (сорта) на другую. Травмируют семена вибрации, присутствующие в многоярусных воздушно-решетных машинах и триерах, и используемые в данном оборудовании шарики, щетки, скребки и шнеки. Для зачистки оборудования при переходе с одной культуры (сорта) на другую необходимо производить полную разборку оборудования из-за наличия труднодоступных мест скопления семян и мусора.
Известна семяочистительная линия по патенту РФ №2340410 (заявка №2006143511; МПК A01F 12/44. Опубликовано 10.12.2008) [3], состоящая из последовательно установленных двух двухярусных воздушно-решетных машин для первичной и вторичной очистки вороха, триерного блока для очистки от коротких и длинных примесей и пневмосортировального стола.
Недостатком данной семяочистительной линии является высокий уровень микротравмирования семян и большие затраты времени на полную и главное качественную зачистку оборудования при переходе с одной культуры (сорта) на другую. Травмируют семена вибрации, присутствующие в многоярусных воздушно-решетных машинах и триерах, и используемые в данном оборудовании шарики, щетки, скребки и шнеки. Для зачистки оборудования при переходе с одной культуры (сорта) на другую необходимо производить полную разборку оборудования из-за наличия труднодоступных мест скопления семян и мусора.
Высокое качество семян - обязательная составляющая современной культуры земледелия.
На качество семян оказывает влияние степень их травмирования. К травмам относят ссадины, надрывы оболочки, внутренние трещины, вмятины и «синяки».
Снижение уровня макро- и самое главное микротравмированности семян с одновременным повышением качества их очистки при послеуборочной обработке позволяет получить для посевного материала семена высокого потенциала, что позволяет поднять урожайность вдвое и более, снизить на отдельных культурах норму высева.
Получение семян высокого качества возможно при использовании нетравмирующей технологии производства семян.
Из открытых источников известны машины для нетравмирующей технологии подготовки семян.
Из источника https://клен-агро.рф/kompleks-podgotovki-semyan.html (Опубликовано 30.08.2019) [6] известен комплекс подготовки, очистки и сортировки семян КЛЕН-КОСС-10 производительностью 10 т/ч, предназначенный для очистки семян различных культур от трудноотделимых примесей и доведения семян до нормативного качества, важным отличительным признаком которого является изготовление оборудования в исполнении нетравмирующим семена. В известном комплексе применен модульно-секционный принцип, обеспечивающий быстрый монтаж оборудования.
Состав комплекса подготовки семян КЛЕН-КОСС-10:
01 - секция сепаратора воздушного Клен-СВ;
02 - секция триера ячеистого;
03 - секция сепаратора барабанного Клен-БСЗ;
04 - секция пневмо-сортировочных столов Клен-ПС;
05 - секция инкрустатора-протравливателя семян Клен-ПСБ.
Модульно-секционный принцип эксплуатации комплекса подготовки семян:
секция сепаратора воздушного Клен-СВ-10 обеспечивает разделение потока зернового сырья с выделением пыли, легких, мелких и минеральных примесей методом разделения фракций в воздушном потоке. Сепаратор комплектуется пневматическим циклоном. Загрузку сырья в сепаратор и разгрузку очищенного семян в триер обеспечивают нория тихоходная Клен-НЗ-10. Разгрузку отходов циклона обеспечивает пневмотранспорт Клен-ПТ;
секция триера ячеистого обеспечивает выделение из зернового потока мелких, коротких, битых зерен и длинных и соломистых примесей. Секция комплектуется огражденной площадкой обслуживания с рамой. Разгрузку очищенного зернового потока из триера в барабанный сепаратор обеспечивает нория Клен-НЗ-10. Разгрузку отходов триера обеспечивает пневмотранспорт Клен-ПТ;
секция сепаратора барабанного Клен-БСЗ-100 обеспечивает сортировку и калибровку семенного материала по толщине с выделением основной фракций семян. Барабан комплектуется стандартными решетными полотнами 790×990 мм (применяются в машинах ОВС, СМ и пр.). Барабан комплектуется соответствующими решетами в зависимости от засоренности исходного материала и требуемого качества фракций. Угол наклона барабана к горизонту варьируется в пределах 0-8°. Секция комплектуется огражденной площадкой обслуживания с рамой. Разгрузку основных фракций и их перегрузку на секцию пневмосортировочных столов обеспечивают нории Клен-НЗ-10. Разгрузку отходов сепаратора обеспечивает пневмотранспорт Клен-ПТ;
секция пневмосортировочных столов Клен-ПС-5,0 обеспечивает окончательную сортировку основных фракций по плотности и их доведение до высоких норм качества. Разгрузку очищенных фракций и их загрузку в контейнеры или биг-бег обеспечивают нории Клен-НЗ-10. Разгрузку отходов столов обеспечивают тележки с ручным опрокидыванием;
секция протравливателя-инкрустатора семян Клен-ПСБ-10 является дополнительной опцией технологического процесса.
Недостатком данного комплекса является высокий уровень микротравмирования семян, большие затраты времени на зачистку оборудования при переходе с одной культуры (сорта) на другую, низкая производительность. Травмируют семена используемые в триерах шнеки. Для зачистки триеров при переходе с одной культуры (сорта) на другую необходимо производить полную разборку оборудования из-за наличия труднодоступных мест скопления семян и мусора, требуются дополнительные временные затраты на замену барабанов. Травмируют семена, и снижает производительность комплекса применение в барабанном сепараторе стандартных решет, применяемых в машинах ОВС, СМ и пр. Данное решето представляет из себя перфорированную пластину. При просеивании острые края отверстий, образуемые при перфорации, травмируют семена, а гладкая поверхность решета вызывает проскальзывание семян мимо отверстий, что снижает скорость просеивания семян и соответственно производительность всего комплекса.
Наиболее близким по достигаемым результатам и устраняющим недостатки вышеописанного стандартного решета является решето Фадеева по патенту на полезную модель №81660 (заявка 2008131521/22, МПК В07В 1/46. Опубликовано: 7.03.2009. Статус: не действует) [4] содержащее сварную прямоугольную раму с приваренными к ней поперечными перемычками из полосы или круглого прутка. Сверху к части рамы и поперечным перемычкам приварено множество параллельных прутков круглого поперечного сечения. Диаметр прутков составляет от 2 до 4 мм. Габаритные размеры рамы составляют 490 мм на 990 мм. Расстояние между поперечными перемычками от 100 мм до 150 мм. Ширина щели между прутками составляет от 1 мм до 15 мм.
Решето Фадеева предназначено для работы в калибраторе. Решето приводится в колебательное состояние и на прутки подают сыпучие частицы, например семена подсолнуха. Ширина продольных щелей подобрана таким образом, чтобы через продольные щели решета просеивались сыпучие частицы необходимого калибра, другая часть сыпучих частиц с несоответствующим калибром двигалась вдоль прутков на сход с решета. Между прутками происходит интенсивная ротация сыпучих частиц семян, что повышает скорость деления сыпучих частиц семян на фракции и позволяет существенным образом сократить длину решета, что улучшает технико-экономические показатели устройств, для которых решета предназначены.
Однако, данное решето предназначено для использования в воздушно-решетных машинах горизонтального исполнения. Наличие сварной прямоугольной рамы и сама конструкция решета не позволяет применять его в барабанном сепараторе.
Также травмирует семена и увеличивает время на зачистку оборудования при переходе с одной культуры (сорта) на другую, применяемые в комплексе КЛЕН-КОСС-10 нории Клен-НЗ (11йрз://клен-aIpo.рф/img/posleuborochnaya-texnika/NZ/NZ_1.jpg (Опубликовано 07.09.2019).
В известной нории Клен-НЗ применяются черпающие металлические ковши. Травмируются семена жесткой кромкой передней стенки ковша в момент зачерпывания его ковшом. Кроме того, ковш в нории Клен-НЗ крепится к ленте нории вплотную. При повороте нории между задней стенкой ковша и лентой нории образуется зазор, в который попадают случайно выпавшие семена. Далее по мере движения ленты нории зазор смыкается, семена застревают и травмируются, а при переходе с сорта на сорт приходится зачищать норию, иначе может произойти сортосмешение.
Наиболее близким по достигаемым результатам является нория по патенту на полезную модель №91059 (заявка 2009136130, МПК B65G 17/00. Патентообладатель Фадеев Леонид Васильевич (UA). Опубликовано: 27.01.2010. Статус: не действует) [5], содержащая тяговый орган с равномерно прикрепленными к нему ковшами, приемный совок гравитационной разгрузки с боковыми бортами на передней стенке каждого ковша, заднюю стенку с отогнутой от тягового органа частью задней стенки. Приемный совок ограничен дополнительным бортом со стороны тягового органа, свободная кромка дополнительного борта отстоит с зазором от следующего ковша, свободный конец отогнутой части задней стенки на каждом ковше дополнительно загнут в сторону приемного совка гравитационной разгрузки следующего ковша. Дополнительно загнутый в сторону приемного совка следующего ковша свободный конец отогнутой части задней стенки вместе с дополнительным бортом приемного совка следующего ковша, перемещаясь с зазором относительно друг друга, образуют трансформируемое при движении ковшей замковое соединение, которое устраняет просыпание отдельных сыпучих частиц, семян, семян между ковшами в сторону тягового органа.
Однако, как показывает практика, при использовании данной нории добиться полного устранения просыпания отдельных частиц семян, семян между ковшами в сторону тяглового органа не удается. При повороте нории между задней стенкой ковша и лентой нории образуется зазор, в который попадают случайно выпавшие семена. Далее по мере движения ленты нории зазор смыкается, семена застревают и травмируются, а при переходе с сорта на сорт приходится зачищать норию, иначе может произойти сортосмешение.
Из источника https://клен-агро.рф/img/posleuborochnaya-texnika/BSZ/BSZ_1.png (Опубликовано 31.10.2018) известен барабанный сепаратор КЛЕН-БСЗ.
Работа машины основывается на разделении исходного сырья на фракции, применяя решета необходимого калибра, на вращающемся барабане.
В устройстве решетно-барабанного сепаратора отсутствует центральный приводной вал и редуктор. Это обеспечивает простоту и надежность машины. Очистка сит производится роликовым механизмом. Данный способ очистки минимизирует травмирование семян.
Точность работы сепаратора Клен-БСЗ обеспечивается благодаря отсутствию вибраций работающей машины, благодаря этому семена с легкостью попадают в отверстия решет барабана.
В зависимости от применяемых решет, благодаря возможности изменения настроек угла барабана сепаратор Клен-БСЗ можно применять в следующих условиях:
- предварительной очистки;
- предварительной очистки и сепарации семян, с высокой пропускной способностью с использованием всех сит для сепарации;
- высокоточной калибровки, с использованием всех решет как калибровочных.
Недостатком вышеописанного барабанного сепаратора является то, что во время вращения барабана, ремни привода произвольно смещаются по поверхности барабана, наскакивают на решета и крепления решет, что приводит к их быстрому износу, частой замене, что в свою очередь ведет к остановке всей линии и снижению производительности. Кроме того, конструкция выпуска очищенного семян выполнена в виде четырехскатной воронки с прямоугольным отверстием, что не позволяет выгружать зерно в нужном направлении и регулировать его поток без дополнительных устройств (задвижек, желобов). Также применение в барабанном сепараторе перфорированных решет травмирует семена, и снижает производительность барабана. При просеивании острые края отверстий, образуемые при перфорации, травмируют семена, а гладкая поверхность решета вызывает проскальзывание семян мимо отверстий, что снижает скорость просеивания семян.
На корпусе сепаратора имеются три проема, закрывающиеся двойными створками, в результате чего к каждой секции барабана обеспечен доступ, что позволяет легко и оперативно производить замену решет. Однако, одновременно открытые створки занимают много места, требуют большую площадку для обслуживания барабана, ограничивают доступ к внутренней части барабана, что снижает качество обслуживания оборудования.
По совокупности признаков наиболее близким аналогом заявляемой линии выбран комплекс подготовки, очистки и сортировки семян КЛЕН-КОСС-10 (https://клен-агро.рф/kompleks-podgotovki-semyan.html (Опубликовано 30.08.2019) [6].
Посредством применения комплекса подготовки, очистки и сортировки семян КЛЕН-КОСС-10 (https://клен-агро.рф/kompleks-podgotovki-semyan.html (Опубликовано 30.08.2019) [6] реализуется способ нетравмирующей технологии обработки семян, включающий разделение воздушным сепаратором потока зернового сырья с выделением пыли, легких, мелких и минеральных примесей методом разделения фракций в воздушном потоке, выделение триером ячеистым из зернового потока мелких, коротких, битых зерен и длинных и соломистых примесей, сортировку и калибровку барабанным сепаратором семенного материала по толщине с выделением основных фракций семян, окончательную сортировку основных фракций по плотности на пневмосортировочном столе и протравливание семян протравливателем-инкрустатором. При этом транспортировка очищенного семян с одного этапа очистки на другой обеспечивается норией, калибровка семенного материала осуществляется посредством перфорированных решет, применяемых в машинах ОВС, СМ и пр.
Недостатком данного способа является то, что приемное оборудование комплекса не приспособлено к выгрузке семян непосредственно из-под комбайна, а в связи с небольшой производительностью линии подвоз сырья осуществляется автотранспортом небольшими порциями, поэтому зерно на обработку поступает после предварительного хранения. Предварительное хранение необработанного зернового сырья приводит к заражению семян грибковыми и бактериальными заболеваниями, снижению его качества и соответственно силы и энергии роста. Использование на первом этапе только воздушного сепаратора не позволяет выделить из зернового сырья тяжелый сор и большую часть битого семян, в результате на следующий этап основной очистки поступает сильно загрязненное зерно, что ухудшает качество дальнейшей очистки. Кроме того, недостатком способа является высокий уровень микротравмирования семян, большие затраты времени на зачистку оборудования при переходе с одной культуры (сорта) на другую, низкая производительность. Травмируют зерно используемые в триерах шнеки. Для зачистки триеров при переходе с одной культуры (сорта) на другую необходимо производить полную разборку оборудования из-за наличия труднодоступных мест скопления семян и мусора, требуются дополнительные временные затраты на замену барабанов. Травмируют зерно, и снижает производительность комплекса применение в барабанном сепараторе решет, применяемых в машинах ОВС, СМ и пр. Данное решето представляет из себя перфорированную пластину. При просеивании острые края отверстий, образуемые при перфорации, травмируют зерно, а гладкая поверхность решета вызывает проскальзывание семян мимо отверстий, что снижает скорость просеивания семян и соответственно производительность всего комплекса.
Также травмирует зерно и увеличивает время на зачистку оборудования при переходе с одной культуры (сорта) на другую, применяемые в комплексе КЛЕН-КОСС-10 нории Клен-НЗ (https://клен-агро.рф/imp/posleuborochnaya-texnika/NZ/NZ_1.jpg (Опубликовано 07.09.2019)).
В известной нории Клен-НЗ применяются черпающие металлические ковши. Травмируется зерно жесткой кромкой передней стенки ковша в момент зачерпывания его ковшом. Кроме того, ковш в нории Клен-НЗ крепится к ленте нории вплотную. При повороте нории между задней стенкой ковша и лентой нории образуется зазор, в который попадают случайно выпавшие семян. Далее по мере движения ленты нории зазор смыкается, семян застревают и травмируются, а при переходе с сорта на сорт приходится зачищать норию, иначе может произойти сортосмешение.
Существенным признаком заявляемого способа, совпадающим с аналогом, является выполнение послеуборочной подготовки семян, которая включает операции первичной и основной очистки семян от незерновой фракции, разделение семян на фракции по выполненности и плотности.
Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение уровня макро- и самое главное микротравмированности семян с одновременным повышением их качества очистки.
В предлагаемом техническом решении:
1) полностью исключены из используемого в данном изобретении оборудования черпающе-бросающие нории, шнеки, скребки, пневмотранспортеры, зернометы, шнековые протравливатели, травмирующие семена;
2) исключено напольное хранение семенного материала без предварительной его очистки от сорных примесей и битых (травмированных) семян;
вместо многоярусных воздушно-решетных машин и триеров на этапах первичной, основной очистки и калибровки применяются однотипные барабанные сепараторы с барабанами большого диаметра, с разным набором проволочных решет в зависимости от культуры, стадии обработки и требуемого качества, а также тихоходные нории со скоростью движения ленты до 1 м/сек, ковшами производительностью не более 30 т/час (далее - нетравмирующая нория), которые обеспечивают нетравмирующую транспортировку семян (исключаются черпающие, бросающие нории с железными и даже с пластмассовыми корцами). Применение барабанных сепараторов большого диаметра позволяет удлинить путь семян при минимальном наборе оборудования.
Раскрытие изобретения.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в линии для подготовки семян к посеву в грунт, содержащей последовательно расположенные блок первичной очистки; блок основной очистки; блок калибровки; блок пневмосортировки; блок протравливания, с тихоходными нориями, обеспечивающими нетравмирующую транспортировку семян, согласно изобретению каждый из блоков первичной очистки, основной очистки, калибровки содержат барабанные сепараторы с барабанами диаметром свыше 1,0 м и с нетравмирующими проволочными решетами; при этом блок первичной очистки включает в себя последовательно расположенные приемное устройство, нетравмирующую норию, аспиратор и барабанный сепаратор с нетравмирующими решетами; блок основной очистки включает в себя нетравмирующую норию и барабанный сепаратор с нетравмирующими решетами; блок калибровки, включающий в себя нетравмирующую норию и калибратор барабанного типа с нетравмирующими решетами; блок пневмосортировки оснащен нетравмирующей норией и устройством разделения семян по плотности; блок протравливания оснащен нетравмирующей норией и протравливателем барабанного типа;
при этом нетравмирующее проволочное решето представляет собой прямоугольную конструкцию, выгнутую поперечно по форме барабана, и состоит из множественных поперечных и продольных прутков, приваренных по периметру к проволоке такого же сечения и между собой в местах пересечения, при этом поперечные прутки выполняют функцию основы, а снизу к ним приварены продольные прутки, так что поперечные прутки возвышаются над продольными прутками для обеспечения ворошения семян и направления его движения вдоль барабана, при этом прутки выполнены из стальной проволоки диаметром в пределах 2 мм, расстояние между поперечными прутками составляет не более 30 мм, а между продольными прутками от 1,7 мм до 12 мм;
при этом барабан сепаратора содержит секции, состоящие из набора нетравмирующих проволочных решет, с параметрами, соответствующими определенной степени очистки семян, а сам барабан для исключения вибраций размещен на ремнях, пропущенных через приводные несущие ролики, соединенные с электроприводом вращения барабана, причем с внешней стороны барабана по окружности установлены два бортика для ограничения бокового смещения ремней привода;
при этом выпуск очищенного семян снабжен изогнутым отводом круглого сечения с поворотным устройством;
при этом на барабане имеются проемы, закрывающиеся роллетными ставнями, для обслуживания внутренней части барабана;
при этом ковш тихоходной нетравмирующей нории представляет собой прямоугольную емкость, разделенную вдоль наклонным дном на две части: верхнюю, состоящую из задней стенки, дна, боковых стенок, ребер жесткости, и нижнюю, состоящую из боковых стенок и обратной стороны дна,
при этом на задней стенке расположены опорные элементы, образующие зазор между ковшом и лентой нории, а задняя стенка выполнена с отгибом в сторону от тягового органа нории; при этом нижняя часть ковша выполнена шире верхней.
Заявляемый технический результат достигается также тем, что в способе подготовки семян к посеву в грунт, включающем этапы: первичной очистки; основной очистки; калибровки; пневмосортировки; протравливания; и с транспортировкой исходного и обработанного семенного материала тихоходными нетравмирующими нориями, согласно изобретению каждый из этапов первичной очистки, основной очистки, калибровки производится на барабанных сепараторах с барабанами диаметром свыше 1,0 м и с нетравмирующими проволочными решетами; при этом этап первичной очистки ведут через последовательно расположенные приемное устройство, нетравмирующую норию, аспиратор и барабанный сепаратор с нетравмирующими решетами; этап основной очистки ведут через нетравмирующую норию и барабанный сепаратор с нетравмирующими решетами; этап калибровки ведут через нетравмирующую норию и барабанный сепаратор с нетравмирующими решетами с разделением семян по выполненности; этап пневмосортировки ведут через нетравмирующую норию и устройство разделения семян по плотности; этап протравливания ведут через нетравмирующую норию и протравливатель барабанного типа;
при этом этапы первичной очистки, основной очистки, калибровки ведут с помощью нетравмирующих проволочных решет, представляющих собой прямоугольную конструкцию, выгнутую поперечно по форме барабана, состоящих из множественных поперечных и продольных прутков, приваренных по периметру к проволоке такого же сечения и между собой в местах пересечения, при этом поперечные прутки выполняют функцию основы, а снизу к ним приварены продольные прутки, так что поперечные прутки возвышаются над продольными прутками для обеспечения ворошения семян и направления его движения вдоль барабана, при этом прутки выполнены из стальной проволоки диаметром в пределах 2 мм, расстояние между поперечными прутками составляет не более 30 мм, а между продольными прутками от 1,7 мм до 12 мм;
при этом этапы первичной очистки, основной очистки, калибровки ведут с помощью барабанного сепаратора, содержащего секции, состоящие из набора нетравмирующих проволочных решет, с параметрами, соответствующими определенной степени очистки семян, а сам барабан для исключения вибраций размещен на ремнях, пропущенных через приводные несущие ролики, соединенные с электроприводом вращения барабана, причем с внешней стороны барабана по окружности установлены два бортика для ограничения бокового смещения ремней привода;
при этом выпуск очищенного семян из барабана ведут через изогнутый отвод круглого сечения с поворотным устройством;
при этом способ ведут с помощью тихоходной нетравмирующей нории, при работе которой семенной ворох из выходного отверстия бункера ссыпается в верхнюю часть ковша, при движении ковша вверх отгиб на задней стенке ковша в сторону от тягового органа нории защищает от просыпания отдельных семян из ковша, а на повороте нории ковш опрокидывается и семенной ворох плавно пересыпается на нижнюю часть предыдущего ковша, скользя по обратной стороне дна, не ударяясь, поступает на блок следующего этапа обработки семенного материала, а благодаря опорным элементам на задней стенке ковша, образующим зазор между ковшом и лентой нории при повороте нории случайно просыпавшиеся семена, попадая в пространство между ковшом и лентой нории, не травмируясь, свободно падают вниз, в транспортер, откуда они легко извлекаются и направляются вновь на норию.
При этом семенной ворох после прямого комбайнирования комбайном, подготовленным на уборку семенных участков, выгружают в самосвальный автотранспорт или бункер-накопитель, предназначенные для уборки семенных участков, и разгрузка вороха производится непосредственно над приемным устройством.
Перечень фигур.
Фиг. 1 - структурная схема линии по нетравмирующей очистке семян.
Фиг. 2 - схема барабана сепаратора.
Фиг. 3 - схема полотна решета (развертка).
Фиг. 4 - вид А решета на фиг.2.
Фиг. 5 - ковш нории - общий вид.
Фиг. 6 - ковш нории - Вид Б на фиг.5 (вид сверху).
Фиг. 7 - ковш нории - Вид В на фиг.5 (вид сбоку).
Фиг. 8 - схема образования зазора на нории с известными ковшами;
Фиг. 9 - схема нории с заявляемыми ковшами.
Фиг. 10 - алгоритм способа нетравмирующей очистки семян.
Перечень позиций
100 - блок первичной очистки;
1 - приемное устройство;
2 - нетравмирующая нория;
3 - направление движения вороха;
4 - аспирационная камера;
5 - направление воздушного потока;
6 - легковитаемый сор;
7 - барабанный сепаратор;
8 - мелкий сор;
9 - мелкий сор;
10 - очищенный семенной ворох;
11 - крупный сор;
12 - бункер для очищенного семян;
200 - блок основной очистки
10 - направление движения вороха после грубой очистки;
13 - нетравмирующая нория;
14 - барабанный сепаратор;
15, 16, 18 - битое, колотое, щуплое и нестандартное семя, семена сорняков;
17 - семена после основной очистки;
19 - бункер очищенного семян;
20 - нетравмирующая нория;
21 - сушилка конвейерного типа;
22 - нетравмирующая нории;
300 - блок калибровки;
17 - направление движения семян после основной очистки;
23 - барабанный сепаратор калибратор;
24, 25, 26, 27 - бункеры или биг-беги фракций по выполненности, номера фракций 1, 2, 3, 4;
400 - блок пневмосортировки;
28 - нетравмирующая нория;
29 - устройство разделения семян по плотности (пневмовибростол или струйный сепаратор);
30 - тяжелые фракции;
31 - средние фракции;
32 - легкие фракции;
500 - блок протравливания;
33 - нетравмирующая нория;
34 - протравливатель барабанного типа;
35 - форсунки для внесения протравителя;
36 - направление движения готовых семян;
37 - нетравмирующая нория;
38 - мини-сушилка.
Устройство барабана сепаратора (фиг. 2):
39 - приводные несущие ролики;
40 - ремни привода;
41 - направление вращения ремней привода;
42 - очищающие ролики;
43 - барабан сепаратора с решетами;
44 – решето;
45 - поперечный пруток;
46 - продольный пруток.
Устройство ковша нории:
47 - ковш нории;
48 - ребра жесткости;
49 - опорный элемент на ленту нории;
50 - задняя стенка;
51 - дно;
52 - боковые стенки верхней части;
53 - боковые стенки нижней части;
54 - обратная сторона дна 51;
55 - отогнутая часть задней стенки 50;
56 - зазор между задней стенкой ковша и лентой нории в прототипе;
57 - пространство между задней стенкой 50 ковша и лентой 58 нории;
58 - лента нории;
59 - отверстия для крепления ковша к ленте нории.
Термины.
Для обозначения продукта, подвергаемого обработке, в описании использован общий термин «семена», под которым понимаются семена зерновых, зернобобовых, крупяных культур, кукурузы, подсолнечника и других масличных культур.
Далее по тексту термин «ворох» применен для обозначения семян или зерен различных сельскохозяйственных культур, полученных после обмолота, содержащей семена основной культуры, легкие крупные и мелкие сорные примеси, семена сорняков, битое, колотое и нестандартное семя или зерно.
Осуществление линии для подготовки семян к посеву в грунт.
Заявляемая линия для подготовки семян к посеву в грунт (фиг. 1) имеет блочную структуру и содержит блоки: 100 - первичной очистки; 200 - основной очистки; 300 - калибровки, 400 - пневмосортировки; 500 - протравливания, с транспортировкой исходного и обработанного семенного материала тихоходными нетравмирующими нориями.
Блочная структура позволяет в зависимости от требуемого качества подготовки семян прерывать обработку либо после блока основной очистки, либо после калибровки, либо пневмосортировки без отключения неиспользуемых блоков.
Как показано на фиг. 1 блок 100 первичной очистки включает в себя последовательно расположенные приемное устройство 1, нетравмирующую норию 2, аспиратор 4 и барабанный сепаратор 7 с нетравмирующими решетами.
Приемное устройство 1, например завальная яма, предназначено для разгрузки семян непосредственно из-под комбайна для сохранения их целостности, исключающее наезд на семена автотранспортом и падение семян с большой высоты.
В качестве нетравмирующей нории 2 использована тихоходная нория со скоростью движения ленты до 1 м/сек, ковшами производительностью не более 30 т/час, обеспечивающая нетравмирующую транспортировку вороха.
Нетравмирующая нория (фиг. 5, 6, 7) согласно изобретению содержит бесконечный тяговый орган с прикрепленными к нему ковшами. Ковш выполнен из полимерного морозостойкого материала. Ковш представляет из себя прямоугольную емкость, разделенную вдоль наклонным дном 51 на две части: верхнюю и нижнюю части. Верхняя часть состоит из задней стенки 50, дна 51, боковых стенок 52, ребер жесткости 48 для обеспечения прочности ковша из-за его большого объема, количество ребер, предпочтительно, равно двум, причем задняя стенка выполнена с отгибом 55 в сторону от тягового органа нории - ленты, отгиб 55 предназначен для направления потока семян и защиты от просыпания семян из ковша в транспортер.
Нижняя часть ковша выполнена в виде лотка и позволяет принимать на себя ворох, семена и направлять его непосредственно в зону выгрузки. Нижняя часть ковша состоит из боковых стенок 53 и обратной стороны 54 дна 51, при этом нижняя часть выполнена шире верхней, т.к. при опрокидывании ковша семена из более узкой верхней части ковша пересыпаются на более широкую нижнюю часть (обратную сторону дна), что не позволяет семенам просыпаться в транспортер. В отличие от известных ковшей, которые рассчитаны на плотное прилегание к ленте 58 (фиг. 8) нории, в результате чего при повороте ленты 58 на изгибе между лентой 58 и задней стенкой ковша 50 образуется зазор 56, в котором случайно просыпавшиеся семена застревают и травмируются оборудованием, на задней стенке 50 (фиг. 9) заявляемого ковша расположены опорные элементы 49, образующие пространство 57 между ковшом и лентой 58 нории, обеспечивающий свободное просыпание семян. Крепление ковша к нории осуществляется через отверстия 59 (фиг. 6, 7) норийными болтами. При работе нории семена из выходного отверстия бункера ссыпаются в верхнюю часть ковша, далее ковш движется вверх, отгиб 55 на задней стенке ковша в сторону от тягового органа нории направляет поток семян и защищает от просыпания отдельных семян из ковша; на повороте нории ковш опрокидывается, семена плавно пересыпаются на нижнюю часть предыдущего ковша, и, скользя по обратной стороне дна, не ударяясь, поступают на блок следующего этапа обработки семенного материала. При этом на повороте нории случайно просыпавшиеся семена, попадая в пространство 57 (фиг. 9) между ковшом и лентой 58 нории, образованное благодаря опорным элементам 49 на задней стенке ковша 50, не травмируясь, свободно падают вниз, в башмак нории, откуда они легко извлекаются и направляются вновь на норию. Таким образом, благодаря заявляемой конструкции ковша снижена возможность повреждения оболочек семян элементами устройства при их перемещении по тракту нории, достигается снижение уровня макро- и микротравмированности семян, а также исключается необходимость полной разборки нории для ее зачищения при переходе с одного сорта на другой.
Нория 2 (фиг. 1) подает ворох в аспирационную камеру. Аспирационная камера 4 с замкнутым циклом обеспечивает выделение легковесных засорителей и удаление легковитаемого сора 6 при помощи воздушного потока 5.
В качестве аспирационной камеры 4 может быть применена, например, аспирационная камера циклонного типа к барабанному сепаратору КЛЕН-БСЗ (http://separator-klen.ru/posleuboroc separator. Опубликовано 19.09.2017).
Из аспирационной камеры 4 самотеком семена поступают во внутрь вращающихся решетных барабанов, где и происходит их деление, в зависимости от установленных решет, по фракциям.
В качестве барабанного сепаратора первичной очистки 7 применен барабанный сепаратор большого диаметра, свыше 1,0 м, позволяющий удлинить путь очистки вороха для возможности повышения качества очистки.
Может быть использован барабанный сепаратор без центрального приводного вала и лучей привода, травмирующих семена, типа барабанный сепаратор КЛЕН-БСЗ (https://клен-агро.рф/barabannyij-separator-klen-bsz.html. Опубликовано 31.10.2018), который обеспечивает разделение потока семенного материала на фракции с использованием решет требуемого калибра на вращающихся барабанах. Барабанный сепаратор состоит из нескольких секций, каждая из которых снабжена выходом отсортированного продукта. Барабанный сепаратор выполнен с возможностью наклона к горизонтали под углом от 0 до 8 градусов.
1
2
В отличие от известного барабанного сепаратора (https://клен-агро.рф/barabannyij-separator-klen-bsz.html. Опубликовано 31.10.2018) в заявляемом барабане сепаратора 43 (фиг. 2) устанавливаются решета 44 (фиг. 3, 4), выполненные из тонких прутков - проволоки. Как показано на фиг. 3 решето 44 представляет собой прямоугольную конструкцию, размером, преимущественно, по периметру 790 мм на 990 мм, выгнутую поперечно по форме барабана. Решето состоит из множественных поперечных 45 и продольных 46 прутков, выполненных из стальной проволоки, оцинкованной, диаметром сечения, в пределах 2,0 мм, приваренных по периметру к проволоке такого же сечения и между собой в местах пересечения. Поперечные прутки 45 выполняют функцию основы. Снизу к ним приварены продольные прутки 46, так что поперечные прутки 45 возвышаются над продольными прутками 46. Расстояние l между поперечными прутками составляет 30 мм, расстояние l между продольными прутками от 1,7 мм до 12 мм, эти расстояния определяют размер ячейки решета.
Размер диаметра проволоки - в пределах 2,0 мм выбран путем экспериментов, меньший диаметр проволоки делает решето непрочным, деформируемым под нагрузкой. Больший диаметр проволоки утяжеляет решето, а также ухудшает его рабочие характеристики, например, такие как проницаемость, что в свою очередь снижает производительность решета.
Барабан сепаратора содержит секции, состоящие из набора нетравмирующих проволочных решет, с параметрами, соответствующими определенной степени очистки вороха.
2
Решета собраны в секции, преимущественно три секции, образующие внутреннюю цилиндрическую поверхность барабана. В каждой секции, преимущественно пять решет. В предпочтительном примере выполнения по окружности барабана устанавливаются пять решет, по длине барабана - три, всего в барабане пятнадцать решет. Ячейки у решет одной секции имеют одинаковый размер. Размер ячейки решета подбирается в зависимости от этапа обработки очередной обрабатываемой сельскохозяйственной культуры и от определенной степени очистки вороха. Например, для пшеницы расстояние l между продольными прутками составляет от 2,4 мм до 3,0 мм, а для сои от 5,0 мм до 6,0 мм.
Поперечная основа 45 решет, выступающая над поверхностью решета в барабане выполняет функции ворошения и направления вороха.
При работе решето приводится во вращательное движение. На внутреннюю поверхность решета поступает ворох и под действием гравитации, за счет наклона барабана, начинает двигаться вдоль поперечной основы. По мере движения ворох, попадая между прутками 45 поперечной основы, подвергается интенсивному ворошению. В ячейки решета просеиваются частицы вороха семян меньшего калибра, а частицы большего калибра продолжают движение к низу барабана. В барабане поперечные прутки 45 располагаются вдоль барабана, и направляют материал к низу барабана.
Проволочные решета снижают уровень макро- и микротравмированности семян по сравнению с перфорированными решетами прототипа, поскольку проволока не имеет острых кромок, и семена, соприкасаясь с проволокой, не получают царапин и других травм на всем пути прохождения по барабану в отличие от прототипа, где острые края отверстий, образуемые при перфорации, травмируют семена при просеивании, а гладкая поверхность перфорированного решета вызывает проскальзывание семян мимо отверстий, что снижает скорость просеивания семян, а следовательно, и производительность барабана.
Как показано на фиг. 2, барабан для исключения вибраций размещен на ремнях, пропущенных через приводные несущие ролики 39, соединенные с электроприводом вращения барабана. С внешней стороны барабана по окружности установлены два бортика высотой, например, 30-35 мм на расстоянии друг от друга 80-100 мм для ограничения бокового смещения ремней привода. Отсутствие бортиков приводит к произвольному смещению ремней, наезду их на решета и на крепления решет, быстрому их износу.
Выпуск очищенных семян снабжен изогнутым отводом круглого сечения с поворотным устройством (не показан). Барабан снабжен резиновыми роликами 42 для очистки отверстий решет, расположенными с внешней стороны решет. Кроме того, барабан выполнен с возможностью регулировки угла его наклона, например гидравлический подъемник, позволяющий оперативно и с наименьшими физическими усилиями производить регулировку угла наклона.
В каждой секции ворох семян проходит определенную степень очистки. Отсутствие вибраций в барабане позволяет семенам с легкостью попадать в ячейки решет барабана. Одновременно происходит очистка ячеек решет резиновыми роликами 42, расположенными с внешней стороны решет, что минимизирует травмирование семян. На корпусе сепаратора имеются три проема, закрывающиеся роллетными ставнями, в результате чего к каждой секции барабана обеспечен доступ, что позволяет легко и оперативно производить замену решет. В сепараторе отсутствуют места накопления сепарируемого материала.
Как показано на фиг. 1 по мере продвижения вороха 3 по внутренней поверхности барабана отделяется крупный 11 и мелкий сор 8,9 и выводится за пределы машины.
Очищенный ворох 10 поступает в бункер 12 и далее на нетравмирующую норию 13 для подачи на блок основной очистки 200. Нетравмирующая нория 13 имеет устройство, аналогичное описанной выше нетравмирующей нории 2 блока 100 первичной очистки.
В блоке 200 основной очистки обработка вороха производится при помощи барабанного сепаратора 14. Схема устройства барабанного сепаратора 14 блока 200 основной очистки аналогична схеме барабанного сепаратора 7 блока 100 первичной очистки.
Барабанные сепараторы 14 оснащены проволочными нетравмирующими решетами, конструкция которых аналогична описанной выше конструкции. В каждой секции ворох проходит определенную степень очистки. С помощью этих решет на данном этапе очистки легко отделяется битое, колотое, щуплое и нестандартное семя, семена сорняков (поз. 15, 16, 18) и выводится за пределы машины. Очищенные семена 17 поступают в бункер 19 для подачи его либо на норию 20 сушилки 21 либо на норию 22 блока калибровки. Нетравмирующие нории 20 и 22 имеют устройство, аналогичное описанной выше нетравмирующей нории 2 блока 100 первичной очистки.
Сушилка 21 конвейерного типа предназначена для удаления избыточной влаги (выше 14%). В качестве сушилки может быть применена сушилка ALVAN BLANCH (https://alvanblanchgroup.com/ru/continuous-double-flow-grain-driers. Опубликовано 9.10.2024).
После основной очистки в блоке 200 или при необходимости после сушки в сушилке 21 семена 17 подаются на нетравмирующую норию 22 блока калибровки 300. Нетравмирующая нория 22 имеет устройство, аналогичное описанной выше нетравмирующей нории 2 блока 100 первичной очистки.
Блок калибровки 300 предназначен для калибровки семян по размеру, например, по выполненности, и разделения на фракции.
Схема устройства калибратора 23 аналогична схеме барабанного сепаратора 7. Количество фракций зависит от обрабатываемой культуры. Например, для пшеницы достаточно две фракции, для сои - три, для кукурузы необходимо четыре фракции. Для каждой выровненной по размеру фракции предназначен соответствующий бункер или биг-бег 24, 25, 26, 27 для подачи ее на нетравмирующую норию 28 блока пневмосортировки 400. Нетравмирующая нория 28 имеет устройство, аналогичное описанной выше нетравмирующей нории 2 блока 100 первичной очистки.
Блок пневмосортировки 400 оснащен устройством 29 разделения семян по плотности, таким как пневмовибростол, например типа КЛЕН-ПС (https://клен-агро.рф/pnevmostol-klen.html. Опубликовано 6.11.2018).
Семенной материал подается на устройство 29 разделения семян по плотности нетравмирующей норией 28. Каждая из фракций (30, 31, 32) ссыпается в соответствующий биг-бег. Средняя по плотности фракция 31 при необходимости повторно пропускается через устройство 29 разделения семян по плотности для выделения из нее качественных семян. Тяжелые семена 30 закладывают в биг-беги на складское хранение для предстоящей предпосевной обработки.
Блок 500 протравливания семян оснащен протравливателем 34 барабанного типа, к примеру, протравливателем-инкрустатором семян КЛЕН-ПСБ (https://клен-агро.рф/protravlivatel-klen-psb-0.1.html. Опубликовано 6.11.2018), в котором используется принцип непрерывного протравливания исходного материала во вращающемся барабане препаратами на водной основе, а также предварительной обработке семян сухим инокулянтом.
На внутренней поверхности барабана по его длине установлены четыре ребра из уголка, за счет которых происходит перемешивание семян. Для внесения протравителя предусмотрены две форсунки 35. Подача семян 30 на блок протравливания осуществляется посредством тихоходной нетравмирующей нории 33. Нетравмирующая нория 33 имеет устройство, аналогичное описанной выше нетравмирующей нории 2 блока 100 первичной очистки.
Перемешивание производится плавно при движении семян 30 по длине барабана (более 1 м). На выходе из машины получают готовые к севу семена 36.
После протравливания при необходимости снимается поверхностная влага мини-сушилкой 38. В этом случае после протравливания семена 36 ссыпаются в бункер нории нетравмирующей нории 37, выполненной аналогично нетравмирующей нории 2 блока 100 первичной очистки, и подаются в мини-сушилку 38. Выбой семян осуществляется в биг-беги или мешки. Биг-беги или мешки с фиксированным весом направляются на формирование партий для дальнейшего хранения.
Работа.
После прямого комбайнирования комбайном, подготовленным на уборку семенных участков, ворох выгружают в самосвальный автотранспорт или бункер-накопитель, предназначенные для уборки семенных участков. Исключается напольное хранение после уборки (ворох-бурты), так как хранение необработанного вороха приводит к заражению семян грибковыми и бактериальными заболеваниями, снижению его качества и соответственно силы и энергии роста. Допускается хранение семян только после предварительной очистки. Хранение осуществляется в биг-бегах, установленных на европоддоны.
Разгрузка вороха производится непосредственно над приемным устройством, исключающим наезд на семена автотранспортом и падение семян с большой высоты. Ворох из завальной ямы поступает на нетравмирующую норию.
При работе нетравмирующей нории ворох из выходного отверстия бункера ссыпается в верхнюю часть ковша, далее ковш движется вверх, отгиб на задней стенке ковша в сторону от тягового органа нории защищает от просыпания отдельных семян из ковша; на повороте нории ковш опрокидывается, ворох плавно пересыпается на нижнюю часть предыдущего ковша, и, скользя по обратной стороне дна, не ударяясь, поступает на блок следующего этапа обработки семенного материала. При этом на повороте нории случайно просыпавшиеся семена, попадая в пространство между ковшом и лентой нории, образованное благодаря опорным элементам на задней стенке ковша, не травмируясь, свободно падают вниз, в башмак нории, откуда оно легко извлекаются и направляются вновь на норию.
Далее ворох через аспирационную камеру, где воздушным потоком удаляется легковитаемый сор, поступает в барабанный сепаратор первичной очистки.
Решето приводится во вращательное движение. На внутреннюю поверхность решета поступает ворох и под действием гравитации, за счет наклона барабана, начинает двигаться вдоль поперечной основы. По мере движения ворох, попадая между прутками поперечной основы, подвергается интенсивному ворошению. В ячейки решета просеиваются частицы вороха меньшего калибра, а частицы большего калибра продолжают движение к низу барабана. В барабане поперечные прутки располагаются вдоль барабана, и направляют материал к низу барабана.
Проволочные решета снижают уровень макро- и микротравмированности семян по сравнению с перфорированными решетами прототипа, поскольку проволока не имеет острых кромок, и семена, соприкасаясь с проволокой, не получают царапин и других травм на всем пути прохождения по барабану в отличие от прототипа, где острые края отверстий, образуемые при перфорации, травмируют семена при просеивании, а гладкая поверхность перфорированного решета вызывает проскальзывание семян мимо отверстий, что снижает скорость просеивания семян, а следовательно, и производительность барабана.
По мере продвижения вороха по внутренней поверхности барабана отделяется крупный и мелкий сор и выводится за пределы машины.
Очищение ячеек от застрявших частиц вороха производится резиновыми роликами, расположенными с внешней стороны решет, что минимизирует травмирование семян.
Поступающие семена, не травмируясь, скользят по вращающейся внутренней поверхности решет, плавно переходя из одной секции в другую. В результате путь вороха по поверхности решета увеличивается минимум в два раза, чем достигается повышение качества очистки. Отсутствие вибраций в барабане позволяет частицам вороха с легкостью попадать в отверстия решет барабана. Одновременно происходит очистка отверстий решет резиновыми роликами, расположенным с внешней стороны решет, что минимизирует травмирование семян. К каждой секции барабана обеспечен индивидуальный подход, что позволяет легко и оперативно производить замену решет. В сепараторе отсутствуют места накопления сепарируемого материала. Поэтому при смене сорта (культуры) нет необходимости разбирать оборудование для зачистки.
Очищенный ворох поступает на нетравмирующую норию для подачи на основную очистку.
Основная очистка вороха производится при помощи барабанных сепараторов, оснащенных проволочными нетравмирующими решетами. С помощью этих решет на данном этапе очистки легко отделяется битое, колотое, щуплое и нестандартное семя, семена сорняков и выводится за пределы линии. Очищенные семена поступают в бункер для подачи их либо на норию сушилки либо на норию блока калибровки.
Удаление избыточной влаги из семян производится сушилкой конвейерного типа. После основной очистки и при необходимости сушки семена подаются на нетравмирующую норию для транспортировки на калибровку.
Калибровка производится калибратором барабанного типа. Количество фракций зависит от обрабатываемой культуры. Для большинства культур при производстве семян достаточно двух фракций, исключение составляют такие культуры как подсолнечник, соя и кукуруза. Каждая выровненная по размеру фракция ссыпается в соответствующий бункер или биг-бег для подачи ее на пневмосортировку.
Разделение семян по плотности производится при помощи пневмовибростола. Семенной материал подается на него нетравмирующей норией. Пневмовибростол разделяет семена по плотности на три фракции: тяжелые, средние и легкие. Каждая из фракций ссыпается в соответствующий биг-бег. Средняя по плотности фракция при необходимости повторно пропускается через пневмовибростол для выделения из нее качественных семян. Тяжелые семена закладывают в биг-беги на складское хранение для предстоящей предпосевной обработки, а легкие используются по усмотрению специалистов.
Перед севом семена подвергаются протравливанию в протравливателе барабанного типа. За счет ребер, установленных на внутренней поверхности барабана по его длине, происходит перемешивание семян. Внесение протравителя осуществляется двумя форсунками. Перемешивание производится плавно при движении семян по длине барабана (более 1 м). На выходе из машины получают готовые к севу семена.
После протравливания при необходимости снимается поверхностная влага мини-сушилкой. Выбой семян осуществляется в биг-беги или мешки. Биг-беги или мешки с фиксированным весом направляются на формирование партий для дальнейшего хранения.
Осуществление способа подготовки семян к посеву в грунт.
Заявляемый способ иллюстрируют фиг. 1 и фиг. 10.
Способ реализуется следующим образом.
После прямого комбайнирования комбайном, подготовленным на уборку семенных участков, ворох выгружают в самосвальный автотранспорт или бункер-накопитель, предназначенные для уборки семенных участков.
Исключается напольное хранение после уборки (ворох-бурты), так как хранение необработанного вороха приводит к заражению семян грибковыми и бактериальными заболеваниями, снижению их качества и соответственно силы и энергии роста. Допускается хранение семян только после их предварительной очистки. Хранение семян осуществляется в биг-бегах, установленных на европоддоны.
Разгрузка вороха производится непосредственно над приемным устройством 1 (фиг. 1), исключающим наезд на семена автотранспортом и падение семян с большой высоты. Ворох из завальной ямы поступает на нетравмирующую норию 2.
При работе нетравмирующей нории ворох из выходного отверстия бункера ссыпается в верхнюю часть ковша, далее ковш движется вверх, отгиб на задней стенке ковша в сторону от тягового органа нории защищает от просыпания отдельных семян из ковша; на повороте нории ковш опрокидывается, ворох плавно пересыпается на нижнюю часть предыдущего ковша, и, скользя по обратной стороне дна, не ударяясь, поступает на блок следующего этапа обработки семенного материала. При этом на повороте нории случайно просыпавшиеся семена, попадая в пространство между ковшом и лентой нории, образованное благодаря опорным элементам на задней стенке ковша, не травмируясь, свободно падают вниз, в башмак нории, откуда они легко извлекаются и направляются вновь на норию.
Далее ворох 3 через аспирационную камеру 4, где воздушным потоком 5 удаляется легковитаемый сор 6, поступает в барабанный сепаратор первичной очистки 7.
Барабанный сепаратор с установленными в нем проволочными решетами приводится во вращательное движение. На внутреннюю поверхность решета поступает ворох и под действием гравитации, за счет наклона барабана, начинает двигаться вдоль поперечной основы. Ворох, не травмируясь, скользит по вращающейся внутренней поверхности решет, плавно переходя из одной секции в другую. В результате путь вороха по поверхности решета увеличивается минимум в 2 раза, чем достигается повышение качества очистки. По мере движения ворох, попадая между прутками поперечной основы, подвергается интенсивному ворошению. В ячейки решета просеиваются частицы вороха меньшего калибра, а частицы большего калибра продолжают движение к низу барабана. В барабане поперечные прутки располагаются вдоль барабана, и направляют материал к низу барабана. Отсутствие вибраций в барабане позволяет частицам вороха с легкостью попадать в отверстия решет барабана.
Проволочные решета снижают уровень макро- и микротравмированности семян по сравнению с перфорированными решетами прототипа, поскольку проволока не имеет острых кромок, и семена, соприкасаясь с проволокой, не получают царапин и других травм на всем пути прохождения по барабану в отличие от прототипа, где острые края отверстий, образуемые при перфорации, травмируют семена при просеивании, а гладкая поверхность перфорированного решета вызывает проскальзывание семян мимо отверстий, что снижает скорость просеивания семян, а следовательно, и производительность барабана.
Очищение ячеек решета от застрявших частиц вороха производится резиновыми роликами, расположенными с внешней стороны решет, что минимизирует травмирование семян.
По мере продвижения вороха 3 по внутренней поверхности барабана отделяется крупный 11 и мелкий сор 8, 9 и выводится за пределы машины.
К каждой секции барабана обеспечен индивидуальный подход, что позволяет легко и оперативно производить замену решет. В сепараторе отсутствуют места накопления сепарируемого материала. Поэтому при смене сорта (культуры) нет необходимости разбирать оборудование для зачистки.
Очищенный ворох 10 поступает на нетравмирующую норию 13 для подачи на основную очистку 200.
Основная очистка вороха производится при помощи барабанных сепараторов 14, оснащенных проволочными нетравмирующими решетами. С помощью этих решет на данном этапе очистки легко отделяется битое, колотое, щуплое и нестандартное семя, семена сорняков и выводится за пределы линии. Очищенные семена 17 поступают в бункер 19 для подачи либо на норию 20 сушилки, либо на норию 22 блока калибровки.
Семена с повышенной влажностью (более 14%) направляются в сушилку 21 конвейерного типа. После основной очистки или после сушки семена 17 подаются на нетравмирующую норию 22 для направления на калибровку 300.
Калибровка 300 производится калибратором барабанного типа 23 с разделением семян по выполненности. Количество фракций зависит от обрабатываемой культуры. Для большинства культур при производстве семян достаточно двух фракций, исключение составляют такие культуры как подсолнечник, соя и кукуруза. Каждая выровненная по размеру фракция ссыпается в соответствующий бункер или биг-бег 24, 25, 26, 27 для подачи ее на пневмосортировку.
Разделение семян по плотности производится при помощи пневмовибростола 29. Семенной материал подается на него нетравмирующей норией 28. Пневмовибростол разделяет семена по плотности на три фракции: тяжелые 30, средние 31 и легкие 32. Каждая из фракций ссыпается в соответствующий биг-бег. Средняя по плотности фракция 31 при необходимости повторно пропускается через пневмовибростол для выделения из нее качественных семян. Тяжелые семена 30 закладывают в биг-беги на складское хранение для предстоящей предпосевной обработки, а легкие 32 используются по усмотрению специалистов.
Перед севом семена подвергаются протравливанию (этап 500) в протравливателе барабанного типа 34. За счет ребер, установленных на внутренней поверхности барабана по его длине, происходит перемешивание семян. Внесение протравителя осуществляется двумя форсунками 35. Перемешивание производится плавно при движении семян 30 по длине барабана (более 1 м). На выходе из машины получают готовые к севу семена.
После протравливания при необходимости снимается поверхностная влага мини-сушилкой 38. Выбой семян осуществляется в биг-беги или мешки. Биг-беги или мешки с фиксированным весом направляются на формирование партий для дальнейшего хранения.
В приведенной ниже таблице даны результаты рентгенографического анализа и морфофизиологического состояния проростков (сила роста) семян пшеницы, полученных по предлагаемому способу (образцы 1 и 2) и известным методом с использованием многоярусных воздушно-решетных машин и триеров (образцы 3, 4, 5).
Как видно из таблицы, образцы 1 и 2, характеризуются минимальным количеством микротрещин в диапазоне от 0,04 до 0,86 шт. на 100 семян. Эти же образцы обладают наилучшими морфофизиологическими характеристиками проростков: длина ростков находится в диапазоне от 36,6 до 40,1 мм, а процентное отношение сильных проростков в диапазоне 78-79%. Образцы 3, 4, 5 напротив, характеризуются максимальным количеством микротрещин в диапазоне от 2,73 до 4,98 шт. на 100 семян, они же характеризуются пониженными показателями длины ростка (от 17,5 до 23,8 мм) и сниженной долей сильных проростков (от 44 до 65%).
В результате снижения микротравмирования повышается урожайность высеваемых культур, снижается норма высева на единицу площади в два-три раза. Например: для пшеницы и ячменя при существующей норме высева 4,5 млн. шт. на 1 га требуется 0,6-1,5 млн. шт. семян, подготовленных данным способом, с учетом степени их кущения. В связи с этим в такой же степени снижается расход ядохимикатов на предпосевную обработку семян.
Промышленная применимость.
Преимуществом заявляемых линии и способа является снижение уровня травмирования семян, повышение производительности технологической линии и качества подготовки семян.
Увеличение производительности линии и способа происходит за счет сокращения времени на переналадку оборудования при переходе с одного сорта (культуры) на другой, с одновременной зачисткой линии (комплекса), исключающей сортосмешение, а также применения проволочных решет вместо перфорированных.
Заявляемые способ и линия найдут применение в сельском хозяйстве для послеуборочной обработки и подготовки к посеву в грунт семян преимущественно зерновых, зернобобовых, крупяных культур, кукурузы, подсолнечника и других масличных культур.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Патент на изобретение РФ №2191639 Способ разделения зерновых смесей (Заявка: 2000130408; МПК A01F 12/44. Опубликовано: 27.10.2002).
2. Патент на изобретение РФ №2609248. Семяочистительная линия (заявка 2014149791; МПК A01F 12/44. Опубликовано: 31.01.2017).
3. Патент на изобретение РФ №2340410 Семяочистительная линия (заявка №2006143511; МПК A01F 12/44. Опубликовано 10.12.2008).
4. Патент на полезную модель №81660 Решето Фадеева (заявка 2008131521/22, МПК В07В 1/46. Опубликовано: 7.03.2009. Статус: не действует).
5. Патент на полезную модель №91059 Нория (заявка 2009136130, МПК B65G 17/00. Опубликовано: 27.01.2010. Статус: не действует).
6. Интернет-ресурс https://клен-агро.рф/kompleks-podgotovki-semyan.html (Опубликовано 30.08.2019) - наиболее близкий аналог.