Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к устройствам для предпосевной обработки семян, в том числе имеющих твердую оболочку, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве.

Известна электротехнологическая установка (RU №2312479, МПК А01С 1/100; опубл. 20.12.07, Бюл. №35), включающая сообщенную с бункером-дозатором семян рабочую ультразвуковую камеру с раствором жидкости и размещенным в ее корпусе транспортером с перфорированными скребками, установленные в нижней части корпуса камеры ультразвуковые преобразователи с подведенной к ним трубкой для подвода воды для их охлаждения и заливное-сливное устройство раствора жидкости, при этом на выходе из корпуса камеры установлен щеточный механизм, предназначенный для очистки скребков от прилипших семян, притом корпус рабочей ультразвуковой камеры закреплен на раме, в нижней части которой установлен корпус СВЧ-камеры, при этом в верхней части корпуса СВЧ-камеры закреплены рупоры, соединенные между собой прямоугольным СВЧ-волноводом, в конце которого установлено согласующее устройство, предназначенное для согласования нагрузки с выходной мощностью СВЧ-генератора, при этом волновод присоединен к силовому блоку, который связан со шкафом управления СВЧ-генератора, кроме того, внутри корпуса СВЧ-камеры установлен ленточный транспортер, в нижней части корпуса СВЧ-камеры размещен бункер накопитель с шиберной заслонкой, а ультразвуковая камера соединена с СВЧ-камерой накопительным каналом прямоугольного сечения, выполненным в виде двух вертикальных перфорированных стенок, при этом в нижней части размещена регулируемая заслонка, предназначенная для подачи семян в СВЧ-камеру, а с внутренней стороны перфорированной стенки установлен электрокалорифер.

Недостатком данного устройства является то, что обрабатываются семена разных размеров одного сорта и оно предназначено только для обработки семян, имеющих твердую оболочку, есть необходимость подвода воды для охлаждения ультразвуковых излучателей.

Технический результат, в отличие от прототипа, достигается за счет того, что электротехнологическая установка содержит норию, сообщенную с бункером сепаратора, сепаратор, бункер калиброванных семян, соединенный с рабочей ультразвуковой камерой с раствором жидкости и размещенными в ее корпусе ультразвуковыми излучателями и направляющими. Ультразвуковая камера соединена с СВЧ-камерой шнековым транспортером с перфорированным желобом и накопительным каналом, выполненным в виде перфорированных стенок, при этом в нижней части размещена регулируемая заслонка, предназначенная для подачи семян в СВЧ-камеру. С внешней стороны перфорированной стенки установлен электрокалорифер. Бункер калиброванных семян сепаратора соединен патрубком с накопительным каналом перед СВЧ-камерой, подача семян регулируется заслонкой. В верхней части корпуса СВЧ-камеры закреплены рупоры, соединенные между собой прямоугольным СВЧ-волноводом, в конце которого установлено согласующее устройство. Волновод присоединен к силовому блоку, который связан со шкафом управления СВЧ-генератора. Внутри корпуса СВЧ-камеры установлен ленточный транспортер, в нижней части корпуса СВЧ-камеры размещен бункер-накопитель с шиберной заслонкой.

На фиг.1 представлен общий вид установки.

На фиг.2 представлен вид ультразвуковой камеры.

Электротехнологическая установка состоит из бункера дозатора нории 1, нории 2, бункера сепаратора 3, и сепаратора 4, который состоит из заслонки 5, регулирующей подачу семян на сепаратор, ультразвуковой вибратор 6, через который семена подаются на вибростенд 7, где семена разделяются по размеру: мелкие семена попадают в бункер 8, крупные - в бункер 9, а остальные семена через калиброванную решетку 10 попадают в бункер для калиброванных семян 11. Бункер для калиброванных семян 11 соединен с норией 13, поднимающей семена в рабочую ультразвуковую (УЗ) камеру 14 через заслонку 15. Ультразвуковая камера 14 соединена с верхним расширительным баком 16 через электромагнитную заслонку 17. Верхний расширительный бак 16 соединен с бункером с активными веществами 18 и с нижним расширительным баком 20. Ультразвуковая камера 14 содержит ультразвуковые излучатели 22 и направляющие 23 и соединена патрубком 19 с нижним расширительным баком 20 через фильтр 21 и шнековым транспортером с перфорированным желобом 24 через заслонку 25. Нижний расширительный бак 20 снабжен насосом 27 для перекачивания жидкости в верхний расширительный бак 16. Предусмотрено пополнение воды в верхнем расширительном баке 16 через патрубок 28 и электромагнитную заслонку 29 из внешней системы. Шнековый транспортер с перфорированными стенками 24 снабжен приемной камерой воды 26 и соединен с желобом 30 и накопительным каналом 33, соединенным с рамой 34. В накопительном канале 33 и желобе 30 влажные семена подсушиваются электрокалорифером 31 с зоной работы 33. Через заслонку 35 семена поступают на ленточный транспортер 36 СВЧ-камеры 37.

На раме 34 установлен корпус СВЧ-камеры 37, в верхней части которой крепятся рупоры 42, соединенные между собой прямоугольным СВЧ-волноводом 41, в конце которого установлено согласующее устройство 45, предназначенное для согласования нагрузки с выходной мощностью СВЧ-генератора. Волновод 41 присоединен к силовому блоку 39, который посредством питающего кабеля 40 связан со шкафом управления СВЧ-генератора 38. Внутри корпуса СВЧ-камеры 37 установлены ведущий 46 и ведомый 47 валы, на которых установлен ленточный транспортер 36, для исключений провеса которого служит опорная направляющая 48. В нижней части корпуса СВЧ-камеры 37 размещен бункер-накопитель 43 с шиберной заслонкой 44.

Энерготехнологическая установка работает следующим образом: обрабатываемые семена засыпаются в бункер-дозатор 1, где посредством нории 2 семена поступают в бункер сепаратора 3. Посредством заслонки 5 и ультразвукового вибратора 6 регулируется подача семян на вибростенд 7 сепаратора, где семена разделяются по размерам: мелкие семена опускаются в бункер 8, а более крупные в бункер 9. Необходимые по размеру семена через калиброванную решетку 10 поступают в бункер 11. Предусмотрен комплект из нескольких решеток с разным калибровочным значением, для возможности обрабатывать разные виды культур.

Заслонка 12 регулирует подачу семян в СВЧ-камеру 37, что дает возможность обрабатывать материал только СВЧ-полем, минуя ультразвуковую камеру 14.

Нория 13 поднимает семена из бункера 11 в ультразвуковую камеру 14 через заслонку 15.

В ультразвуковую камеру 14 из расширительного бака 16 через электромагнитную заслонку 17 поступает вода, обогащенная микроэлементами и биологически активными веществами из бункера 18. Ультразвуковая камера 14 заполнена обогащенной водой до уровня патрубка 19. Излишки воды через патрубок 19 поступают в бак 20 через фильтр 21. Ультразвуковая камера 14 снабжена ультразвуковыми излучателями 22 и направляющими 23. Под действием ультразвуковых излучателей 22 происходит процесс скарификации (верхняя оболочка семян будет иметь маленькие трещины). При применении ультразвуковой кавитации для нарушения оболочки семян происходят сложные физические процессы, которые сопровождаются высоким давлением, температурой и скоростью движения стенок каверн. Основным действующим фактором в процессе разрушения является микроударная волна, возникающая в момент захлопывания кавитационных каверн. Дополнительно семена скарифицируются, проходя через направляющие 23.

Семена удаляются из ультразвуковой камеры 14 на шнековый транспортер с перфорированным желобом 24 через заслонку 25.

Излишки воды поступают в приемную камеру воды шнекового транспортера 26 и поступают в нижний расширительный бак 20 через патрубок 19, где насосом 27 вода поднимается в верхний расширительный бак 16. Предусмотрено наполнение верхнего расширительного бака 16 через патрубок 28 и электромагнитную заслонку 29 водой из внешней системы.

По желобу 30 семена поступают в зону работы 32 калорифера 31, где теплым воздухом снимают влагу с семян.

Обработанные и подсушенные семена попадают в накопительный канал 33 и скатываются по заслонке 35, поступают на ленточный транспортер 36 СВЧ-камеры 37, где под действием электромагнитной энергии сверхвысокой частоты семена за счет явления диэлектрической поляризации обеззараживаются от вредной микрофлоры. Присутствующие внутри семени паразитирующие микроорганизмы при поступлении влаги по капиллярам внутрь семени, обладая большей влагопоглотительной способностью, поглощают ее в десятки раз быстрее, чем внутриклеточные структуры зерна. При этом они набухают, их влажность достигает 80-90% и они погибают, тогда как содержание влаги в зерне незначительно увеличивается. При электромагнитной обработке таких семян происходит избирательный нагрев увлажненных микроорганизмов, так как из-за высокой скорости нагрева температура любого биообъекта, независимо от его величины, растет пропорционально проценту его влажности.

Силовой блок 38, соединенный со шкафом управления СВЧ-генератора 39 посредством питающего кабеля 40.

Электромагнитная энергия сверхвысокой частоты от магнетрона, расположенного в силовом блоке 38, подается по волноводам 41 на рупоры 42. Излучаемая рупорами 42 энергия сверхвысокой частоты воздействует на обрабатываемые семена, находящиеся на ленте транспортера 36.

После обработки в СВЧ-поле семена ленточным транспортером 36 направляются в бункер накопитель 43 с заслонкой 44. Время обработки семян регулируется частотой вращения ленточного транспортера 36.

Таким образом, обработка семян, имеющих твердую оболочку, например эспарцета, с помощью данной установки повышает качество обработки семян, так как помимо скарификации (образования микротрещин на поверхности твердой оболочки), они обеззараживаются от вредной микрофлоры в СВЧ-поле, и в то же время происходит повышение их всхожести.