Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СКАРИФИКАЦИИ ПЕРГОВЫХ СОТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к пчеловодству, и может быть использовано преимущественно в технологии получения перги.

Перга - это свежая цветочная пыльца растений в виде обножки, собранная пчелами, переработанная, уложенная и законсервированная в ячейках сотов и залитая медом. В результате ферментативных реакций и молочно-кислого брожения, происходящих в анаэробных условиях, смесь становится легкоусвояемой для пчел, консервируется, что обеспечивает ее длительное хранение. Она является незаменимым белковым кормом для личинок и взрослых пчел. Пчелы используют ее для выкармливания расплода.

Заготовку перги осуществляют непосредственно в перговых сотах и отдельно от восковой основы сота.

Известен способ и линия для механизированной технологии извлечения перги, которая включает в себя последовательное выполнение следующих операций:

осушение пчелами перговых сотов от меда для устранения липкостных свойств перги;

при необходимости проводят скарификацию перговых сотов;

сушка естественная или искусственная перги до влажности 13-14%;

отделение воскоперговой массы от рамок;

охлаждение перговых сотов до необходимой температуры с целью придания восковой основы перговых сотов хрупких свойств; измельчение;

пневмосепарация с разделением на гранулы перги и восковое сырье.

Перговые соты готовят к сушке, скарифицируя поверхностный слой перги, пропитанный медом. После скарификации сотов осуществляется сушка перги, находящуюся в них в сушильной установке до получения конечной влажности перги 13-14%.

После высушивания перги масса отделяется от рамок и помещается в камеру холодильной установки, где выдерживается при температуре около 0…1 градуса не менее 50-60 минут. После этого куски перговых сотов, восковая основа которых в результате охлаждения стала хрупкой, измельчают и освобождают полученные гранулы перги от восковых оболочек на измельчителе и через приемный бункер-дозатор подают в аспирационный канал. В аспирационном канале происходит разделение измельченной воскоперговой массы путем пневмосепарирования на пергу и восковое сырье. При этом частицы перги выпадают в емкость, восковое сырье поступает в циклон, а пылевидные частицы выносятся вентилятором в пылесборник (Некрашевич В.Ф., Кирьянов Ю.Н. Механизация пчеловодства. - Рязань, 2005. - С. 259-272).

Из всего технологического процесса на сушку перги требуется больше времени и затрат энергии.

Для того чтобы сократить время сушки и затраты энергии перговые соты скарифицируют.

Скарификация - это повреждение поверхностного слоя какого-либо тела. То есть при скарификации перговых сотов необходимо нарушить целостность ячейки сота, в которых находятся гранулы перги. Скарификация перговых сотов перед сушкой позволяет сократить время сушки практически в 1,5-2 раза, в зависимости от влажности перги и во столько же затраты энергии на нее.

Известен способ скарификации перговых сотов срезанием поверхностного слоя гранул перги ножами. (Кирьянов Ю.В. / Пчеловодный инвентарь и пасечное оборудование. -М.: Мир, 2004.

Однако гранулы перги имеют разную длину от 3 до 12 мм. Следовательно, обеспечить срезание поверхностного слоя всех гранул не представляется возможным. Происходит большая потеря перги в виде крошки при последующих операциях ее извлечения.

Известен способ скарификации перговых сотов путем прокалывания перговых гранул иголками, расположенными на игольчатой пластине, который осуществляется скарификатором, состоящим из рамы, на которой в подшипниковых опорах смонтирован вал, приводимый во вращение от мотор-редуктора, через фрикционную муфту. На каждой стороне центральной части вала скарификатора нарезана правая или левая резьбы, что дает возможность при его вращении правому и левому рычагам сближаться или удаляться друг от друга при реверсировании его вращения. К рычагам крепятся пластины с иголками, которые проходят через чистящие пластины, неподвижно прикрепленные к стойкам, в верхней части которых закреплены направляющие. Для того чтобы вместе с валом скарификатора не проворачивались рычаги совместно с игольчатыми пластинами к ним прикрепляются направители, которые скользят по направляющим. Ход рычагов ограничивается двумя концевыми выключателями. Иголки на игольчатой пластине расположены таким образом, чтобы на перговом соте одновременно прокалывались все коконы, расположенные в сотовых ячейках. (Некрашевич В.Ф., Кирьянов Ю.Н. Механизация пчеловодства. - Рязань, 2005. - С. 266-267).

Известный способ скарификации перговых сотов осуществляется скарификатором, который работает следующим образом. При придании валу скарификатора вращения, рычаги с игольчатыми пластинами разводятся в разные стороны и между ними вставляется перговый сот. При придании валу обратного движения игольчатые пластины сходятся и прокалывают перговые коконы на заданную концевыми выключателями глубину.

При обратном ходе иглы выходят из перговых коконов и очищаются чистящими пластинами от налипших кусочков перги и воска. После остановки вращения вала концевым выключателем сот вынимается и на его место вставляется другой. Затем цикл повторяется.

Известный способ скарификации перговых сотов и устройство для его осуществления имеют недостатки.

При прокалывании нарушается целостность гранул перги, часть гранул разрушается, что приводит к ухудшению качества перги и снижаются качественные и количественные показатели питательных веществ в перге. Процесс скарификации известным способом трудоемкий, а скарификатор является сложным при эксплуатации, так как необходимо расположить иголки на пластине, а также сам перговый сот в определенном порядке для прокалывания каждой гранулы перги.

Из-за разной длины перговых гранул (от 3 до 12 мм) не все гранулы перги будут проколоты, а значительная часть перговых гранул с наибольшей длиной подвергается излишней деформации.

Кроме того, перга во всех ячейках сотов герметично закрыта восковыми стенками ячеек сота, а в некоторых, которых весь объем ячеек заполнен пергой, пчелы закрывают ячейки медово-перговой крышечкой.

При обсушке перговых сотов от меда пчелы съедают и уносят в улей не только мед, который имеется в ячейках перговых сотов, а также и медово - перговые крышечки, которыми закрыты гранулы перги.

Поэтому после обсушки пчелами перговых сотов, ячеек с гранулами перги, имеющих медово-перговые крышечки, остается незначительное количество.

Также известен способ скарификации перговых сотов, включающий деформацию с образованием трещин в крышечках гранул и кольцевых зазоров между восковыми стенками ячеек перговых сотов и боковыми стенками гранул путем прогиба перговых сотов путем воздействии центробежной силы на перговые соты, установленные вертикально в кассеты ротора, на внешней стороне которых закреплено полотно. При вращении ротора под действием центробежных сил полотна кассет вместе перговые соты изгибаются под дуге окружности. Перговые соты деформируются с образованием трещин в крышечках гранул и кольцевых зазоров между восковыми стенками ячеек перговых сотов и боковыми стенками гранул. После скарификации одной стороны перговых сотов их вынимают из кассет, переворачивают на 180° и устанавливают в кассеты с повтором цикла скарификации с другой стороны сотов, заключающийся в разрыве оболочек ячеек, в которых находятся гранулы перги, путем прогиба перговых сот при воздействии на них центробежной силы. (Патент на изобретение РФ №2472340, МПК A01K 59/00. Способ скарификации перговых сотов, заявл. 08.06.2011, опубл. 20.01.2013 Бюл. №2).

Вследствие деформации и изгибания перговых сотов при вращении в роторе происходит разрыв восковых стенок ячеек, и создаются трещины.

Кроме того, при деформации и изгибании перговых сотов создаются кольцевые зазоры между восковыми стенками ячеек перговых сотов и поверхностями гранул перги.

Однако гранулы перги в ячейках сотов герметично закрыты восковыми стенками ячеек сота, а некоторые ячейки с пергой закрыты медово-перговыми крышечками. При обсушке перговых сотов от меда пчелы съедают и уносят в улей не только мед, который имеется в ячейках перговых сотов, а также и медово - перговые крышечки, которыми закрыты гранулы перги.

При вращении ротора, в котором установлены перговые соты за счет воздействия центробежных сил перговые соты по дуге окружности не изгибаются, а разрушение перговых сотов возможно. Для предотвращения разрушения перговых сотов на внешней стороне кассет ротора закреплено полотно.

Разрушение перговых сотов объясняется тем, что гнездовые, а также магазинные рамки для удержания в них сота с расплодом, медом и пергой оснащаются проволокой диаметром 0,5 мм. Проволока натягивается между боковыми планками по их центру параллельно верхнему бруску на расстоянии 15…20 мм от него, а затем нижние ветви на расстоянии 50…55 мм друг от друга. В гнездовых рамках натягиваются 5 или 4, а в магазинной 2 ветви проволоки. (Некрашевич В.Ф., Кирьянов Ю.Н. Механизация пчеловодства. - Рязань, 2005. - С. 100-101).

Проволока, натянутая между боковыми планками гнездовой рамки, при воздействии центробежных сил вращающегося ротора, предотвращает деформацию и изгибание перговых сотов.

В перговых сотах в одних ячейках сот находятся гранулы перги, а в других ячейках мед, который унесли пчелы при обсушивании перговых сотов. Поэтому при изгибании и деформации пергового сота за счет центробежных сил, воздействующих на перговый сот, целостность восковых стенок ячеек будет нарушаться в основном, в которых нет гранул перги. Объясняется тем, что консистенция воска при температуре до 35°С твердая, при температуре 47°С разрушается его нормальная структура. Поэтому образованные трещинки в стенках восковых ячеек, в которых находятся гранулы перги, при повороте перговых сотов на 180° и при их изгибе резко уменьшатся и будут незначительны для прохода воздуха между стенками восковых ячеек и гранул перги.

Задачей изобретения является улучшение технологического процесса сушки, скарификации перговых сотов и создание устройства для скарификации перговых сотов.

Технический решение заключается в том, что улучшение технологического процесса осуществляется путем одновременной сушки и скарификации перговых сотов, а скарификация перговых сотов осуществляется устройством, которое обеспечивает нарушение целостности восковых ячеек и зазора между гранулами перги и стенками восковых ячеек.

Техническое решение достигается тем, что способ скарификации перговых сотов включающий обсушку пчелами перговых сотов от меда для устранения липкостных свойств перги, а нарушение целостности восковых ячеек и зазора между гранулами перги и стенками восковых ячеек осуществляют путем воздействия дугообразных пластин в горизонтальных направлениях на неподвижно установленные в скарификаторе в вертикальном положении перговые соты во время сушки перговых сотов путем установки скарификатора в корпус устройства для сушки перговых сотов.

Техническое решение достигается тем, что устройство для скарификации перговых сотов, содержащее раму, перговые соты, установленные неподвижно в вертикальном положении, а рама скарификатора снабжена натяжными винтами, которые фиксируются гайками, на натяжных винтах закреплены и зафиксированы гайками подвижные плиты, выполненные из фанеры, поверхности которой снабжены алюминиевыми листами, на обеих поверхностях которых закреплены дугообразные пластины, выполненные из листового алюминия, причем перговые соты, установленные в вертикальном положении неподвижно между дугообразными пластинами, зафиксированы направляющими, которые закреплены на раме, скарификатор устанавливается в корпус сушилки перговых сотов на перфорированное основание.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ скарификации перговых сотов соответствует критерию «новизна», так как имеет отличия от прототипа.

1. Скарификатор перговых сотов устанавливается в корпус установки для сушки перговых сотов.

2. Нарушение целостности восковых ячеек и образование зазора между гранулами перги и стенками восковых ячеек осуществляется во время сушки перговых сотов.

3. Скарификация перговых сотов, то есть нарушение целостности восковых стенок ячеек и образование зазора между гранулами перги и стенками восковых ячеек осуществляется путем воздействия дугообразных пластин в горизонтальных направлениях на вертикально неподвижно установленные перговые соты.

Для улучшения технологического процесса сушки перговых сотов скарификатор перговых сотов устанавливается в корпус установки для сушки перговых сотов. Скарификация перговых сотов с двух сторон, то есть нарушение целостности восковых ячеек, стенок и крышечек восковых ячеек, а также образование зазора между гранулами перги и восковыми стенками ячеек перговых сотов осуществляется во время сушки перговых сотов.

Технологический процесс скарификации и сушки перговых сотов осуществляется в одном агрегате.

Для улучшения технологического процесса нарушение целостности восковых ячеек и образование зазора между гранулами перги и стенками восковых ячеек осуществляется во время сушки перговых сотов.

Для улучшения технологического процесса скарификации перговых сотов, нарушение целостности восковых стенок ячеек и образование зазора между гранулами перги и стенками восковых ячеек осуществляется путем воздействия дугообразных пластин в горизонтальных направлениях на вертикально-установленные перговые соты. При этом возможно регулируемое изменение целостности восковых стенок ячеек и зазора между стенками восковых ячеек и гранул перги.

Выявленные признаки технического решения заявляемого способа скарификации перговых сотов позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для скарификации перговых сотов соответствует критерию «новизна», так как имеет отличия от прототипа.

1. Скарификатор выполнен в виде рамы, снабженной натяжными винтами.

2. Натяжные винты снабжены гайками.

3. На натяжных винтах закреплены подвижные плиты.

4. Подвижные плиты фиксируются гайками.

5. Подвижные плиты выполнены из многослойной фанеры.

6. Подвижные фанерные плиты снабжены алюминиевыми листами.

7. На подвижных плитах, поверхности которых снабжены алюминиевыми листами, с обеих поверхностей закреплены дугообразные пластины.

8. Дугообразные пластины выполнены из листового алюминия.

9. На раме между дугообразных пластин, закрепленных на подвижных плитах, установлены неподвижно в вертикальном положении перговые соты.

10. Для установки в скарификаторе перговых сотов в неподвижном положении в горизонтальном положении перговые соты зафиксированы направляющими.

11. Направляющие вертикальные и горизонтальные неподвижно закреплены на раме скарификатора.

Для совершенствования технологического процесса сушки и скарификации перговых сотов путем нарушения целостности восковых стенок ячеек и образования зазора между стенками восковых ячеек и гранул перги скарификатор выполнен как отдельный агрегат, который устанавливается в корпус установки для сушки перговых сотов. Сушка перговых сотов происходит одновременно со скарификацией перговых сотов.

Для этого скарификатор перговых сотов выполнен в виде рамы с натяжными винтами, на которых закреплены подвижные плиты. Подвижные плиты могут быть выполнены из многослойной фанеры. Поэтому подвижные плиты снабжены алюминиевыми листами.

Для воздействия на перговые соты с целью нарушения целостности восковых стенок ячеек и зазора между стенками восковых ячеек и гранул перги на подвижных плитах, снабженных алюминиевыми листами, с обеих сторон закреплены дугообразные алюминиевые пластины.

При воздействии дугообразных алюминиевых пластин в горизонтальных положениях на перговые соты возможна скарификация перговых сотов.

Для нарушения целостности стенок восковых ячеек в скарификаторе между дугообразных алюминиевых пластин, закрепленных на подвижных плитах, установлены неподвижно в вертикальном положении перговые соты.

Перговые соты в неподвижном положении зафиксированы направляющими. При этом возможно воздействие на перговые соты дугообразных пластин закрепленных на подвижных плитах.

Выявленные признаки технического решения заявляемого способа скарификации перговых сотов позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

Способ скарификации и устройство для его осуществления поясняется чертежным материалом.

На фиг. 1 представлен скарификатор перговых сотов, вид сбоку; на фиг. 2 - скарификатор перговых сотов, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А-на фиг. 1; на фиг. 4 - положение подвижных плит с дугообразными пластинами при скарификации перговых сотов с одной стороны; на фиг. 5 - положение подвижных плит с дугообразными пластинами при скарификации перговых сотов с другой стороны; на фиг. 6 представлено устройство для скарификации перговых сотов, установленное в установку для сушки перговых сотов.

Устройство для скарификации перговых сотов состоит из рамы 1, которая снабжена четырьмя натяжными винтами 2. Натяжные винты 2 фиксируются к раме 1 гайками 3. На натяжных винтах 2 закреплены подвижные плиты 4. Подвижные плиты 4 фиксируются на натяжных винтах 2 гайками 5. Подвижные плиты 4 выполнены из многослойной фанеры и снабжены алюминиевыми листами 6. На подвижных плитах 4, поверхности которых снабжены алюминиевыми листами 6, с обеих сторон закреплены дугообразные пластины 7 (фиг. 2).

На раме 1 между дугообразных пластин 7, закрепленных на подвижных плитах 4, устанавливаются в вертикальном положении перговые соты 8, предназначенные для скарификации и сушки гранул перги до влажности 13-14%. Перговые соты 8 в скарификаторе должны быть установлены в неподвижном вертикальном положении. Для установки перговых сотов в неподвижном вертикальном положении перговые соты зафиксированы направляющими 9 и 10, закрепленными к раме 1 (фиг. 1, фиг. 3).

Технологический процесс скарификации и сушки перговых сотов осуществляется в одном агрегате.

Заявляемый скарификатор устанавливается на устройство для сушки перговых сотов. (Заявка №2018110703, МПК F26B 9/06. Устройство для сушки перговых сотов, заявл. 26.03.2018), (фиг. 6).

Устройство для сушки перговых сотов состоит из сушильного канала 11 и нагревательной части выполненной в виде термоизоляционного ящика 12, одна из сторон которого выполнена в виде дверки 13. На термоизоляционном ящике 12 закреплено перфорированное основание 14.

Сушильный канал 11 образован из корпуса 15 и съемного кожуха 16. Корпус 15 установлен на перфорированном основании 14, а перфорированное основание на термоизоляционном ящике 12. В термоизоляционном ящике 12 закреплена колосниковая решетка 16, на которой установлена емкость 17 с водой, например фляга. Емкость 17 снабжена крышкой 18. Емкость 17 с водой снабжена электронагревательным элементом 19 и контрольным прибором 20 температуры воды. Емкость 17 снабжена пароотводной трубкой 21. Под колосниковой решеткой 16 установлена газовая плита 22. Ниже колосниковой решетки 16 на боковине термоизоляционного ящика 12 установлена дверка 23. В сушильном канале 11 над корпусом 15 установлен съемный кожух 16 с вытяжной трубой 24. Вытяжная труба 24 снабжена задвижкой 25.

Заявляемый скарификатор перговых сотов работает следующим образом.

Снимают съемный кожух 16 с вытяжной трубой 24 и корпус 15. На перфорированное основание 14, которое закреплено на термоизоляционном ящике 12, устанавливают заявляемый скарификатор перговых сотов (фиг. 6).

В скарификатор между дугообразных пластин 7 устанавливаются по направляющим 9 и 10 вертикальном положении перговые соты 8. Перговые соты 8 должны быть неподвижными. На перговые соты будут воздействовать дугообразные пластины 7, закрепленные на подвижных плитах 4 и нарушать целостность восковых ячеек с образованием зазора между гранулами перги и восковыми стенками ячеек.

Для воздействия на перговые соты 8 дугообразных пластин 7 в одинаковых пределах подвижные плиты 4 смещаются на натяжных винтах 2 до соприкосновения дугообразных пластин 7 до поверхности перговых сот 8 и фиксируются гайками 5 на натяжных винтах 2. (фиг. 3).

Натяжными винтами 2 смещаются подвижные плиты 4 в горизонтальном направлении и дугообразные пластины 7 воздействуют на перговые соты 8, которые изгибаются по дуге окружности. Перговые соты, изогнутые по дуге окружности деформируются с образованием трещин в крышечках, которыми закрыты гранулы перги и образованием кольцевых зазоров между восковыми стенками ячеек и гранулами перги (фиг. 4).

На термоизоляционный ящик 12 устройства для сушки перговых сотов с установленным заявляемым скарификатором, в котором перговые соты изогнуты по дуге окружности (фиг. 4) устанавливается корпус 15, съемный кожух 16, вытяжная труба 24 (фиг. 6) и проводится сушка перговых сотов до влажности гранул перги 13-14%.

В емкость 17 наливают воду и закрывают плотно крышкой 18. Емкость 17 устанавливают в термоизоляционный ящик 12 на колосниковую решетку 16. Для этого термоизоляционный ящик 12 выполнен с дверкой 13. При наличии на пасеки электросети подключают электронагревательный элемент 19, который нагревает воду в емкости 17. По контрольному прибору 20 определяют и контролируют температуру воды. Для того чтобы образовавшийся пар не попал в корпус 15 и сушильный канал 11 верхний конец пароотводной трубки 21 установленной в емкости 17, вынесен за пределы термоизоляционного ящика 12.

За счет создания разрыва и трещин восковых стенок ячеек перговых сотов 8, а также кольцевых зазоров между восковыми стенками ячеек перговых сотов и поверхностями гранул перги, между гранулами перги и восковыми стенками ячеек поступает теплый воздух, за счет которого происходит сушка гранул перги без нарушения их целостности. Гранулы перги не разрушаются, а процесс сушки перги происходит быстрее.

Для сушки и скарификации перговых сотов на цветущих массивах медоносов в других районах, где электросеть недоступна пчеловодам, под колосниковой решеткой 16 устанавливают газовую плиту 22. К газовой плите 22 подсоединяют газопровод с газовым баллоном (газопровод и газовый баллон на чертежном материале не показан). Воду в емкости 17 нагревают газовой плитой 22.

При этом нагревается воздух в теплоизоляционном ящике 13. Теплый воздух с помощью конвекции (циркуляции теплого воздуха) перемещается через перфорированное основание 14 в корпус 15, в котором находится скарификатор с перговыми сотами 8. Нагретый воздухи, омывает расположенные в скарификаторе перговые соты 8. Перга в сотах нагревается и имеющаяся в ней влага испаряется. Нагретый воздух выносит испаренную влагу из скарификатора в съемный кожух 16, а затем вытяжную трубу 24. Задвижкой 25 на вытяжной трубе 24 и дверкой 23 регулируют температуру в корпусе 15, в котором на перфорированном основании 14 установлен заявляемый скарификатор перговых сотов.

Установленный заявляемый скарификатор на перфорированном основании 14 в корпусе 15 улучшает технологический процесс сушки перги. Нарушение целостности восковых ячеек, стенок и крышечек восковых ячеек, а также образование зазора между гранулами перги и восковыми стенками ячеек перговых сотов, а также доведения гранул перги до влажности 13-14% осуществляется во время сушки перговых сотов.

Для улучшения технологического процесса скарификации перговых сотов путем нарушения целостности восковых стенок ячеек и образование зазора между гранулами перги и стенками восковых ячеек осуществляется путем воздействия дугообразных пластин 7 в горизонтальных направлениях на вертикально-установленные в неподвижном состоянии перговые соты 8. Путем регулируемого изменения положения дугообразных пластин 7, которые воздействуют на перговые соты 8, возможно регулируемое изменение целостности восковых стенок ячеек и зазора между стенками восковых ячеек и гранул перги.

После доведения влажности гранул перги до 13-14% натяжными винтами 2 смещаются подвижные плиты 4 в другом горизонтальном направлении и дугообразные пластины 7 воздействуют на перговые соты 8. Перговые соты изгибаются по дуге окружности. Изогнутые перговые соты 8 изогнутые по дуге окружности деформируются с образованием трещин в крышечках, которыми закрыты гранулы перги и образованием кольцевых зазоров между восковыми стенками ячеек и гранул перги (фиг. 5). И проводится сушка гранул перги с другой стороны перговых сотов.

Подсушивание скарифицированных перговых гранул проводится при температуре окружающего воздуха 40…42,° и доводят влажность гранул перги до 13…14%.

За счет образования трещин и разрывов восковых стенок ячеек, а также образованного зазора между восковыми стенками ячеек и гранулами перги, ускоряется процесс сушки перговых гранул. При хранении гранул перги с влажностью 13…14% не происходят потери полезных и биологически активных веществ и сохраняются витамины в гранулах перги.

Заявляемый способ скарификации и устройство для его осуществления позволяют улучшить технологический процесс нарушения целостности восковых стенок ячеек с образованием зазора между гранулами перги и восковыми стенками ячеек, а установка заявляемого скарификатора в известную сушилку перговых сотов позволяет качественно улучшить процесс сушки перговых сотов, уменьшить время на сушку гранул перги и проводить сушку перги, как на пасеке, так и в других районах на цветущих массивах медоносов.

Воздействием дугообразными пластинами на перговые соты, установленными в вертикальном неподвижном положении, качественно улучшается скарификация перговых сотов.

Скарифицирование перговых сотов непосредственно при сушке позволяет сократить время сушки и уменьшить затраты энергии не нее.