СПОСОБ ОЧИСТКИ СЕМЯН И МАШИНА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК B07B13/00 B07B1/00 

Изобретение относится к области механизации сельскохозяйственного производства, в частности, к способам очистки семенного материала от примесей и к машинам для очистки семян.

Известен способ очистки семян с помощью магнитного порошка, обволакивающего шероховатые частицы (Кулагин М.С., Соловьев В.М., Желтов В.С. Механизация послеуборочной обработки и хранения зерна и семян. - М.: Колос, 1979, с. 67). Благодаря этому сорняки и примеси, имеющие более шероховатую поверхность, притягиваются к магнитному барабану и выделяются из основной массы. Недостатком данного способа является большой отход семян основной культуры вместе с примесями, покрытых магнитным порошком, причем эти отходы нигде в дальнейшем не могут использоваться из-за вредности магнитного порошка для окружающей среды и животных. Кроме того, поскольку очистка семян происходит только по одному физико-механическому свойству семян-различной шероховатости, - в очищенные семена одной культуры может попасть значительное количество семян другой культуры с такой же степенью шероховатости семян.

Известен способ очистки семян (Кожуховский И.Е. Зерноочистительные машины. - М.: Машиностроение, 1974, с. 144 - 145), включающий воздействие на обрабатываемый материал восходящего воздушного потока при последующем разделении по размерам на решетах и на триерных цилиндрах. Данный способ предусматривает очистку семян по комплексу физико-механических свойств, чем достигается высокая степень очистки семян. Но в невозвратимые отходы уходят и технические семена, которые могли бы успешно использоваться для приготовления, например, технического масла и др.

Известен способ очистки семян (А.с. СССР N 1110499, Кл. B 08 B 13/00, 1984, прототип), включающий перемещение очищаемой смеси фрикционной лентой с одновременным воздействием на смесь гибких нитей, перемещаемых в направлении, непараллельном направлению движения фрикционной ленты. Шероховатые частицы захватываются гибкими нитями и сметаются в отходы. Недостаток данного способа заключается в том, что при сметании с поверхности частиц захватывается в отходы часть полноценных семян основной культуры, в результате чего образуются невозвратимые потери семян. Кроме того, очистка семян только по одному физико-механическому свойству не позволяет получить высокую степень очистки семян.

Известно устройство для очистки семян (Свидетельство на ПМ N 1642, Кл. B 07 B 13/00, 16.02.96, прототип), содержащее транспортирующий орган, выполненный в виде колеблющейся фрикционной деки, питатель для подачи очищаемой смеси на рабочую поверхность, установленный на ней вращающийся транспортер с закрепленными на нем гибкими нитями, которые движутся в рабочей зоне поперек деки и длина которых больше расстояния между рабочей фрикционной поверхностью деки и поверхностью вращающегося транспортера. Данное устройство для очистки семян позволяет осуществить вышеописанную технологию очистки семян с присущими ей недостатками.

Заявленное изобретение направлено на решение задачи очистки семян с высокой степенью и снижения при этом потерь семян, в том числе и технических.

Предлагаемый способ очистки семян включает в себя следующие операции:
1) подачу исходного материала на решета;
2) очистку семенного материала на решетах от крупных и мелких примесей;
3) сепарацию грубоочищенного на решетах материала на колеблющейся фрикционной поверхности;
4) разделение смеси на фракции путем воздействия на нее гибкими нитями в направлении, не параллельном направлению движения смеси;
5) вывод выделенных фракций в приемники фракций;
6) воздействие на отходы восходящим воздушным потоком;
7) многократный возврат фракций семян основной культуры с примесями на повторную очистку от примесей гибкими нитями.

В результате вышеописанной технологии очистки исходной смеси имеем три фракции: очищенные семена, технические семена и легкие примеси.

Положительный эффект - очистка семян с высокой степенью и снижение при этом потерь семян, в том числе и технических, достигается за счет следующих факторов:
1) Три стадии очистки семян основной культуры по комплексу физико-механических свойств: на решетах по размерам частиц, по удельному весу в толстом колеблющемся слое, по разной степени шероховатости при воздействии на смесь гибкими нитями, позволяет добиться высокой степени очистки семян основной культуры. Кроме того, определенный характер колебаний деки (в горизонтальной и вертикальной плоскостях под углом к ее продольной оси) усиливает эффект очистки семян.

2) Воздействию воздушного потока подвергается не весь семенной материал, а только небольшая его часть (отходы), в которой предварительно выметанием нитями сконцентрированы все легковесные и шероховатые частицы, в результате чего из фракции отходов легко выделяются легкие примеси и технические семена - дефектные и дробленые семена основной культуры, семена сорняков. Обычно технические семена уходят в невозвратимые потери. Предложенная же технология очистки семян, выделяя технические семена как самостоятельную фракцию, позволяет наиболее полно использовать урожай семян льна, снижая потери, в том числе и технических семян.

3) Операция многократного возврата фракции семян основной культуры с примесями на повторную очистку гибкими нитями способствует наиболее полной и качественной очистки семян основной культуры от примесей.

Для осуществления предложенного способа очистки семян от примесей разработана конструкция машины. Поставленная перед разработчиком задача решена путем введения в машину для очистки семян, содержащую смонтированную на основании плоскую фрикционную деку с отражателями по боковым кромкам, привод, сообщающий деки колебания в горизонтальной и вертикальной плоскостях под углом к ее продольной оси, питатель для подачи очищаемой смеси на рабочую поверхность деки, установленный над ней вращающийся транспортер с закрепленными на нем захватывающими элементами, приемники фракций, жестко закрепленного на деке и расположенного под питателем решетного стана и установленной на основании воздушной колонки, входное сопло которой сопряжено с приемником фракций отходов. Кроме того, в предложенной конструкции дека снабжена тремя приемниками фракций, выполненными в виде лотков, плавно сопряженных с рабочей поверхностью деки, и П-образным желобом, содержащим средний приемник фракций с рабочей поверхностью деки перед вращающимся транспортером. П-образный желоб установлен на основании машины. Ему сообщаются колебания в сторону, противоположную направлению колебательных движений деки в обеих плоскостях.

Наличие в машине решетного стана позволяет предварительно очистить семенную смесь от крупных примесей, тем самым подать на колеблющуюся деку более чистый материал по сравнению с исходным, обеспечив более высокий эффект очистки семян.

Введение в машину воздушной колонки, входное сопло которой сопряжено с приемником фракций отходов, позволяет уменьшить возвратимые отходы, выделив фракцию технических семян.

Усилить эффект очистки семян и, следовательно, уменьшить потери семян основной культуры позволяет наличие П-образного желоба, по которому направляется так называемая средняя фракция семян (семена основной культуры с примесями) на повторную очистку.

В предложенной конструкции машина имеет три приемника фракций. Такое количество приемников обусловлено технологией очистки, которая будет описана в следующем разделе.

На фиг. 1 изображена схема, поясняющая способ очистки семян; на фиг.2 - машина для осуществления предлагаемого способа.

Технологический процесс очистки семян заключается в следующем.

Исходный семенной материал подается на решетный стан, где происходят разделение исходной массы по размерам и выделение крупных и мелких примесей. Далее грубоочищенные семена высыпаются на колеблющуюся фрикционную деку. В процессе колебаний деки под углом к продольной оси как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях находящаяся на ней грубоочищенная масса семян перемещается под углом к ее продольной оси до упора в боковую стенку. При этом нормальные семена концентрируются вдоль одной боковой стенки, а все шероховатые частицы, дробленые семена, полова, "всплывая" на поверхность колеблющегося слоя, концентрируются в противоположной стороне и перемещаются вдоль продольной оси деки, формируя слой отходов. Таким образом, наблюдаются четко разделенные два параллельных потока - нормальные семена и фракция отходов. Далее продвигаясь по фрикционной поверхности, оба эти потока подвергаются воздействию гибких нитей в направлении, не параллельном направлению движения очищаемой смеси. Происходит "выметание" сорняков, легких примесей, дефектных семян, "всплывающих" на поверхность, гибкими нитями, при этом "выметание" происходит в сторону фракции отходов, сформировавшейся как поток в предыдущей операции.

После воздействия на смесь гибкими нитями ясно выделяются три фракции: чистые семена, средняя фракция - семена основной культуры с сорняками и примесями и отходы. Средняя фракция - это промежуточная фракция между чистыми семенами и отходами, как бы переход от одной фракции к другой, это очень засоренные семена. Обычно эта фракция попадала в отходы. Но подвергнув ее повторной очистке, можно избежать потерь семян, которые ранее уходили в невозвратимые потери. Пройдя очистку гибкими нитями, все три фракции под воздействием колебаний продолжают продвигаться к лоткам - приемникам фракций, концентрируясь в них.

Фракция отходов подвергается воздействию восходящего воздушного потока, в результате чего имеем две новые фракции: легкие примеси и технические семена - дефектные, дробленые семена основной культуры. Средняя фракция семян направляется на повторную очистку гибкими нитями.

В результате описанного технологического процесса очистки семян получаем три фракции: чистые семена, технические семена и отходы.

Машина для очистки семян состоит из смонтированной на основании 1 плоской фрикционной деки 2 с отражателем 3 по боковым кромкам, питателя 4 для подачи исходной смеси на очистку, решетного стана 5, жестко закрепленного на деке 2 и расположенного под питателем 4, установленного над рабочей поверхностью деки 2, вращающегося транспортера 6 с закрепленными на нем захватывающими элементами - гибкими нитями, таким образом, чтобы гибкие нити воздействовали на сепарируемую смесь в направлении, не параллельном направлению ее движения (лучший вариант - перпендикулярно), воздушной колонки 7, смонтированной на основании 1 машины, привода 8, сообщающегося колебания деке 2 в горизонтальной и вертикальной плоскостях под углом к ее продольной оси. С рабочей поверхностью деки 2 плавно сопряжены приемники фракций, выполненные в виде лотков: приемник очищенных семян 9, приемник средней фракции 10 и приемник отходов 11. Входное сопло воздушной колонки 8 сопряжено с приемником отходов 11, приемник средней фракции 10 сопряжен с одним из концов П-образного желоба 12, установленного на основании 1 машины с возможностью сообщения ему колебаний в сторону, противоположную направлению колебательных движений деки 2 в обеих плоскостях. Второй конец желоба 12 сопряжен с рабочей поверхностью деки 2 перед вращающимся транспортером 6.

Машина для очистки семян работает следующим образом.

Посредством привода 8 деке 2 сообщаются колебания в горизонтальной и вертикальной плоскостях под углом к ее продольной оси, транспортер 6 приводится во вращательное движение, а П-образному желобу сообщаются колебания в сторону, противоположную направлению колебательных движений деки 2 в обеих плоскостях. Очищаемая смесь из питателя 4 подается на колеблющийся решетный стан 5, где выделяются крупные и мелкие примеси. С нижнего подсевного решета семена ссыпаются на плоскую деку 2 с фрикционной поверхностью. В процессе колебаний деки 2 находящаяся на ней грубоочищенная решетным станом 5 масса семян перемещается под углом к ее продольной оси до упора в боковую стенку - отражатель 3. При этом нормальные семена льна концентрируются вдоль одного из отражателей 3 (в данном случае вдоль правого отражателя 3 по ходу движений смеси), а все шероховатые частицы, полова, дефектные, дробленые семена, "всплывая" на поверхность колеблющегося слоя, концентрируются в противоположной стороне и перемещаются вдоль продольной оси деки 2, формируя слой отходов. Оба эти четко неразделенные потока попадают под вращающийся транспортер 6 с закрепленными на нем гибкими нитями. Направление вращения транспортера 6 задается таким образом, чтобы нити "выметающего" транспортера, воздействуя на поток семян, удаляли бы ("выметали") "всплывающие" и "всплывшие" частицы примесей, полову, дефектные семена и др. в сторону потока отходов, который сформировался на фрикционной деке 2 в области между решетным станом 5 и транспортером 6. В результате очистки семян "выметающим" транспортером 6 явно выделяются три фракции: очищенные семена, которые концентрируются вдоль отражателя 3, засоренные семена основной культуры - как бы переход от чистых семян к отходам, так называемая средняя фракция, располагается посередине деки 2 вдоль ее оси, и отходы - концентрируются вдоль отражателя 3 в противоположной от потока очищенных семян стороне. Все эти три фракции семян направляются в лотки 9, 10, 11 соответственно. Из лотка 11 фракция отходов попадает в воздушную колонку 7, где под воздействием восходящего воздушного потока разделяется на технические семена и фракцию легких примесей. Из приемника 10 средняя фракция семян поступает в колеблющийся желоб 12 и направляется на повторную очистку "выметающим" транспортером.

Способ очистки семян по комплексу физико-механических свойств и устройство для его осуществления содержат подачу исходной смеси на решетный стан, жестко закрепленный на колеблющейся фрикционной плоской деке, предварительную сепарацию на решетном стане, сепарацию смеси на колеблющейся фрикционной поверхности деки, разделение смеси на фракции воздействием установленного над декой вращающегося транспортера с закрепленными на нем захватывающими элементами гибкими нитями в направлении, не параллельном движению смеси, после которого отходы подвергаются воздействию воздушного потока из воздушной колонки, входное сопло которой сопряжено с приемником фракций отходов. Изобретение позволяет наиболее полно использовать семена основной культуры, сохраняя технические семена. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ очистки семян по комплексу физико-механических свойств, включающий подачу исходной смеси и сепарацию ее на колеблющейся фрикционной поверхности, разделение смеси на фракции путем воздействия на нее гибкими нитями в направлении, не параллельном направлению движения смеси, и вывод выделенных фракций, отличающийся тем, что перед подачей исходной смеси на фрикционную поверхность она подвергается предварительной сепарации на решетном стане, а после разделения смеси на фракции гибкими нитями отходы подвергаются воздействию воздушного потока. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после операции разделения смеси на фракции фракция семян основной культуры с примесями возвращается на повторную очистку от примесей гибкими нитями. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что фрикционной поверхности сообщаются колебания в горизонтальной и вертикальной плоскостях под углом к ее продольной оси. 4. Машина для очистки семян, содержащая смонтированную на основании плоскую фрикционную деку с отражателями по боковым кромкам, привод, сообщающий деке колебания, питатель для подачи очищаемой смеси на рабочую поверхность деки, установленный над ней вращающийся транспортер с закрепленными на нем захватывающими элементами, приемники фракций, отличающаяся тем, что она снабжена жестко закрепленным на деке и расположенным под питателем решетным станом и установленной на основании воздушной колонкой, входное сопло которой сопряжено с приемником фракций отходов. 5. Машина по п.4, отличающаяся тем, что дека снабжена тремя приемниками фракции, выполненными в виде лотков, плавно сопряженных с рабочей поверхностью деки, и П-образным желобом, соединяющим средний приемник фракций с рабочей поверхностью деки перед вращающимся транспортером и установленным на основании с возможностью сообщения ему колебаний в сторону, противоположную направлению колебательных движений деки в обеих плоскостях.