ЛИНИЯ ОБМОЛОТА СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА КУКУРУЗЫ Российский патент 2001 года по МПК A01F11/06 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и предназначено для определения урожайности селекционного материала кукурузы.

Известна молотилка с поштучной подачей початков на обмолачивающие рабочие органы: патент США N 4201227 A 01 F 11/06, 1980 г.; Василев С. Винтов апарат за ронене на царевични кочани. - София.: Селскостопанска техника, 1980, XVII, N 3. - С. 43-47 (болгар.); а.с. СССР N 223513, A 01 F 11/06, 1968 г.; а.с. СССР N 432882, A 01 F 11/06, 1974 г.; а.с. СССР N 622443, A 01 F 11/06, 1978 г.; а.с. СССР N 1114370, A 01 F 11/06, 1984 г.

Недостатком известной молотилки является низкая точность определения результатов урожайности селекционных номеров. Указанный недостаток обусловлен следующими обстоятельствами. При обмолоте початков кукурузы известной молотилкой требуется их дообмолот вручную, а при влажности зерна выше 24% они неработоспособны, т. е. требуется принудительная сушка или сушка в естественных условиях, затаренных в мешкотару порций початков селекционных номеров перед обмолотом.

Урожай селекционных номеров в зерне, затаренный обычно в бумажную мешкотару, складируется для взвешивания и отбора проб для определения влажности зерна на влагомере. При значительных объемах работ заскладированный урожай селекционных номеров может лежать до взвешивания от одного до десяти дней. Мешкотара может повреждаться грызунами, зерно просыпается, что искажает достоверность результатов взвешивания. Кроме того, есть вероятность просыпания в отдельных случаях части зерна из порций при перекладывании рабочими мешкотары.

Низкая пропускная способность молотилки, многооперационность технологии при большом объеме ручных работ, а также необходимость значительных площадей складских помещений привели к использованию следующего метода определения урожайности.

Порции урожая селекционных номеров в мешкотаре, доставляемые с опытных делянок, помещаются в складские помещения. Когда подходит черед очередной порции, она взвешивается. Из нее отбирают пробу массой 5 кг. Пробу сразу обмолачивают и тут же определяют массу зерна и его влажность. После этого производится расчет массы зерна всей порции початков для влажности зерна, зафиксированной на момент обмолота. Далее производят расчет урожайности каждого селекционного номера для 14% влажности зерна и полученный результат фиксируют в рабочем журнале. Таким образом, точность результатов опытов снижает наличие дополнительной операции взвешивания и сопутствующие погрешности в расчетах.

Наиболее близко к технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой линии обмолота является молотилка, включающая обмолачивающий рабочий орган тангенциального типа и загрузочную воронку с поворотным клапаном, имитирующим ручную подачу початков на обмолот - патент РФ N 1087112, A 01 F 11/06, 1993 г. (взамен а.с. СССР N 1087112) - прототип.

Для получения результатов урожайности селекционных номеров кукурузы молотилка, принятая за прототип, эксплуатируется совместно: со взвешивающим устройством, например платформенными весами РП-100Ш13-М1; влагомером, например, влагомером DJ/15 (проспект фирмы "Трипетт Рено" - участницы выставки "Сельхозтехника", Москва, 29 мая - 7 июня 1984 г.); вычислительным устройством, например, персональным компьютером Pentium 100/СД-RОМ/039 16 Мб/1,2 Гб.

Недостатком молотилки, принятой за прототип, является низкая точность результатов определения урожайности селекционных номеров. Указанный недостаток обусловлен тем, что многооперационность технологии при значительных объемах ручных работ при хранении порций селекционных номеров, взвешивании и определении влажности зерна, а также требование значительных площадей складских помещений вынуждает обмолачивать только пробы массой 5 кг и на основании полученных данных рассчитывать урожайность селекционных номеров для 14% влажности зерна. Наличие дополнительных операций: взвешивание пробы початков и расчет массы порции зерна увеличивает погрешность расчета урожайности селекционного номера.

Техническим решением задачи является повышение точности определения результатов урожайности селекционных номеров кукурузы.

Задача достигается тем, что в линии обмолота селекционного материала кукурузы, содержащей молотильное устройство с тангенциальным молотильным барабаном и загрузочную воронку с поворотным клапаном на входе, емкость для очистки и сбора зерна, взвешивающее устройство с выгрузным механизмом, влагомер и электронно-вычислительную машину, отличающуюся тем, что поворотный клапан и выгрузной механизм взвешивающего устройства снабжены фиксаторами, связанными релейно-импульсной схемой управления расчета урожайности соответственно со взвешивающим устройством и влагомером, которые соединены между собой желобом со сквозными отверстиями, молотильное устройство с поворотным клапаном, емкость для очистки и сбора зерна, взвешивающее устройство и влагомер разделены на секции герметичными перегородками в плоскости, перпендикулярной продольной оси молотильного барабана, секции емкости очистки и сбора зерна, а также секции влагомера связаны между собой транспортерами.

В предпочтительном варианте выполнение линии секции влагомера выполнены в виде ряда ячеек, герметичных относительно друг друга.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что снабжение поворотного клапана, выгрузного механизма взвешивающего устройства и заслонок влагомера фиксаторами обеспечивает контроль за движением порций селекционных номеров в линии. Это является условием предотвращения сортосмешивания, а соответственно и искажения результатов определения урожайности. Связь фиксаторов с релейно-импульсной схемой управления расчета урожайности, включающей сигнальный блок электронно-вычислительной машины, обеспечивает предотвращение попадания порций зерна одного селекционного номера в другой при поточности технологического процесса в режиме порционной загрузки. Это предотвращает искажение результатов определения урожайности.

Связь выгрузного механизма взвешивающего устройства релейно-импульсной схемой управления с фиксатором поворотного клапана предотвращает сортосмешивание селекционных номеров в секциях при одновременной обработке двух селекционных номеров в одной секции рабочих органов линии обмолота.

Желоб со сквозными отверстиями выделяет частицы дробленного зерна из порций селекционных номеров, поступающих во влагомер, тем самым повышая точность определения влажности зерна.

Герметичные перегородки, делящие рабочие органы линии на секции, обеспечивают одновременный обмолот урожая нескольких селекционных номеров без сортосмешивания и обеспечивают устойчивый режим вращения молотильного барабана, что снижает как травмирование зерна в процессе обмолота початков, так и колебания параметров тока в электросети в процессе работы линии. Обусловлено это тем, что все секции барабана друг для друга являются маховиками. В известных конструкциях тангенциальных молотильных устройств наблюдаются колебания частоты вращения молотильного барабана под действием нагрузок, возникающих в процессе деформации початков обмолачивающими элементами барабана. Увеличение массы молотильного барабана за счет выполнения его в виде секций повышает равномерность его вращения в процессе обмолота початков. Это в свою очередь снижает колебания параметров тока в электросети, а следовательно, повышает надежность работы приборов и релейно-импульсной схемы управления линии обмолота.

Выполнение секций загрузочной емкости влагомера в виде ряда ячеек, герметичных относительно друг друга, увеличивает количество повторностей при замерах влажности зерна каждой порции селекционного номера и позволяет отбирать пробы зерна для замера влажности из разных частей порции зерна селекционного номера в процессе ее выгрузки из взвешивающего устройства. Это повышает точность замера влажности зерна.

Изобретательский уровень усматривается в том, что вся совокупность признаков позволяет исключить сортосмешивание при увеличении пропускной способности в технологических операциях процесса определения урожайности селекционных номеров и при хранении, поскольку оно исключено. Исключается также операция отбора проб из порций початков. Это сокращает погрешности при взвешивании и расчете урожайности.

Высокая пропускная способность позволяет увеличить количество повторностей, высеваемых на опытных полях, экспериментальных линий и гибридов кукурузы. Это также увеличивает точность результатов определения урожайности селекционных номеров.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично показана линия обмолота селекционного материала кукурузы, вид сверху; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - релейно-импульсная схема управления поворотным клапаном, выгрузным механизмом взвешивающего устройства и выгрузной заслонкой влагомера.

Линия обмолота селекционного материала кукурузы содержит молотильное устройство 1, включающее тангенциальный молотильный барабан 2, подбарабанье 3, фартук 4. На входе в молотильное устройство 1 установлен поворотный клапан 5 так, что его поворотная ось расположена от оси вала 6 барабана 2 на расстоянии больше радиуса барабана 2, но меньше радиуса подбарабанья 3. Клапан 5 выполнен корытообразным и снабжен рукояткой 7, возвратной пружиной 8, фиксатором 9 с пружиной 10. Над клапаном 5 расположена загрузочная воронка 11. Под молотильным устройством 1 расположена емкость 12 для очистки и сбора зерна, включающая решето 13 с приводом, вентилятор 14 и бункер 15. Под бункером 15 расположено взвешивающее устройство 16 с выгрузным механизмом 17, снабженным фиксатором 18 с пружиной 19 (см. фиг. 3). За взвешивающим устройством 16 расположен влагомер 20, включающий камеры 21, верхнюю заслонку 22 и нижнюю заслонку 23. Взвешивающее устройство 16 связано с влагомером 20 желобом 24 со сквозными отверстиями диаметром 3 мм. Снизу расположен кожух 25. Молотильное устройство 1, поворотный клапан 5, емкость 12, взвешивающее устройство 16, желоб 24 и влагомер 20 разделены на секции 26 перегородками 27. Секционные участки решета 13 связаны транспортером стержней початков 28, а секционные участки кожуха 25 - транспортером зерна 29.

Релейно-импульсная схема управления выполнена из электронно-вычислительной машины, которая включает процессор 30 и клавиатуру 31, размещенную у каждой секции 26 у загрузочной воронки 11 и электросхемы, состоящей из реле 32 с конечным выключателем 33, реле 34 с конечным выключателем 35 и реле 37 с включателем 38. При этом фиксатор 9 механически связан с реле 32 электросхемы, конечный выключатель 33 которой механически связан с выгрузным механизмом 17 взвешивающего устройства 16. Фиксатор 18, подпружиненный пружиной 19, механически связан с реле 34 электросхемы, конечный выключатель 35 которой механически связан с нижней заслонкой 23 камер 21 влагомера 20.

Выгрузной механизм взвешивающего устройства 16 снабжен пружиной 36 и механически связан с реле 37 электросхемы включателем 38.

Линия работает следующим образом.

Початки порций селекционного материала кукурузы поштучно подаются в поворотный клапан 5, каждый селекционный номер в отдельную секцию 26. Рукояткой 7 клапан 5 поворачивают и початок поступает в зазор между барабаном 2 и подбарабаньем 3 и обмолачивается. Клапан 5 после выгрузки початка возвращается пружиной 8 в исходное положение. Обмолоченное зерно и стержень початка с помощью фартука 4 поступают на решето 13 емкости 12. Стержень початка с решета 13 подается на транспортер 28, а зерно просыпается сквозь решето 13 в бункер 15 и из него поступает во взвешивающее устройство 16. Пока идет обмолот початка, в поворотный клапан 5 загружается следующий початок порции и процесс повторяется. После поступления зерна последнего початка порции селекционного номера во взвешивающее устройство 16 запускается программа расчета его урожайности. Оператор нажимает клавишу "Запуск" на клавиатуре 31 и набирает номер порции селекционного материала, перенося маркировку порции початков на мешкотаре в процессор 30 на запись результатов расчета. Клавиша "Запуск" сблокирована с выключателем 33 электрической цепи, в которой находится реле 32, выдвигающее фиксатор 9, тем самым не давая поворотному клапану 5 поворачиваться, а початкам новой порции поступать на обмолот. Считываются показания взвешивающего устройства 16 и вводятся в процессор 30. После чего из процессора 30 поступает сигнал на включатель 38 электрической цепи, в которой находится реле 37, управляющее выгрузным механизмом 17. Порция зерна из взвешивающего устройства 16 подается на желоб 24. Через три секунды включатель 38 размыкает электрическую цепь и выгрузной механизм 17 под действием пружины 36 возвращается в исходное положение и размыкает выключатель 33. Реле 32 перестает удерживать фиксатор 9 и он под действием пружины 8 разблокирует поворотный клапан 5, и молотильное устройство 1 готово к обмолоту очередной порции початков, которая идет в той же последовательности.

В это время взвешенная порция зерна перемещается по желобу 24. Дробленные частицы зерна просыпаются сквозь отверстия желоба 24 и по кожуху 25 поступают на транспортер 29. Зерно заполняет ячейки 21 влагомера 20. Нижняя заслонка 23 закрыта, а верхняя 22 открыта. Зерно, не попавшее в ячейки 21, поступает на транспортер зерна 29.

Оператор нажимает клавишу "Замер влажности" на клавиатуре 31. Верхняя заслонка 22 закрывает ячейки 21 влагомера 20, и идет замер влажности образцов зерна по принципу определения полного сопротивления образца зерна. Вес пробы зерна (200. . . 250 г), поступающей в каждую ячейку 21, а также температура зерна автоматически учитываются при расчете влагосодержания.

Показания считываются и заносятся в процессор 30, где происходит расчет влажности зерна и урожайности по заданной программе.

Верхняя 22 и нижняя 23 заслонки влагомера 20 открываются, при этом зерно из ячеек 21 поступает на транспортер 29, где оно обезличивается.

Нижняя заслонка 23 влагомера 20 в момент закрытия размыкает электрическую цепь через выключатель 35 и фиксатор 18 пружиной 19 разблокирует выгрузной механизм 17. Влагомер 20 готов к принятию новых проб зерна.

Использование предлагаемой линии обмолота селекционного материала кукурузы в сравнении с известными молотилками позволит повысить точность определения урожайности экспериментальных линий и гибридов кукурузы в селекционном процессе.

Обмолот всей порции селекционного материала кукурузы с использованием минимального количества параметров для расчета урожайности позволяет устранить дополнительные погрешности, неизбежные при использовании известных молотилок. В частности, снижаются абсолютная погрешность наблюдений (вариабельность признаков и погрешность измерительной аппаратуры) и погрешность расчета результатов.

Одновременно сокращаются трудоемкость и сроки выполнения работ.

Кроме того, у селекционера появляется возможность для расширения объемов научно-исследовательских работ за счет увеличения числа повторностей в опыте и количества самих опытов.

Линия обмолота содержит молотильное устройство с молотильным барабаном, подбарабаньем и фартуком. На входе в молотильное устройство установлен поворотный клапан, над которым расположена загрузочная воронка. Под молотильным устройством расположена емкость для очистки и сбора зерна в бункер. Взвешивающее устройство расположено под бункером и имеет выгрузной механизм. За взвешивающим устройством расположен влагомер. Молотильное устройство, поворотный клапан, емкость для сбора зерна, взвешивающее устройство и влагомер разделены на секции перегородками. Линия обмолота обеспечивает повышение точности определения результатов урожайности селекционного зерна кукурузы. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Линия обмолота селекционного материала кукурузы, содержащая молотильное устройство с тангенциальным молотильным барабаном и загрузочную воронку с поворотным клапаном на входе, емкость для очистки и сбора зерна, взвешивающее устройство с выгрузным механизмом, влагомер и электронно-вычислительную машину, отличающаяся тем, что поворотный клапан и выгрузной механизм взвешивающего устройства снабжены фиксаторами, связанными релейно-импульсной схемой управления расчета урожайности соответственно со взвешивающим устройством и влагомером, которые соединены между собой желобом со сквозными отверстиями; молотильное устройство с поворотным клапаном; емкость для очистки и сбора зерна, взвешивающее устройство и влагомер разделены на секции герметичными перегородками в плоскости, перпендикулярной продольной оси молотильного барабана; секции емкости очистки и сбора зерна, также секции влагомера связаны между собой транспортерами. 2. Линия обмолота селекционного материала кукурузы по п.1, отличающаяся тем, что секции влагомера выполнены в виде ряда ячеек, герметичных относительно друг друга.