Устройство и способ предпосевной магнитной обработки семян Российский патент 2019 года по МПК A01C1/02 

Целью предлагаемого изобретения является создание устройства компактного по размерам и эффективного по затратам труда способа для предпосевной обработки магнитным полем семян для садово-огородных хозяйств.

Аналогом предлагаемого изобретения является способ предпосевной обработки семян №913993 от 23.03.1982, кл. A01C 77/04, AO1G 1/00, фиг 1. Аналог состоит в том, что семена пребывающие в состоянии биологического покоя в стакане диэлектрическом 1 подвергают временному воздействию постоянного магнитного поля 3 создаваемого катушками Гельмгольца 2.

Действие аналога основано на технологическом применении катушек Гельмгольца с режимом 25-50 эрстед в зависимости от вида растений при длительностях несколько суток. Определился оптимальный режим 25 эрстед в течение 3 суток для множества семян. Положительный эффект составил 12-37% в зависимости от вида растений: помидор 12%, для подсолнуха, был наибольший 37%.

Недостаток аналога в большой длительности технологического процесса с применением магнитного ноля, которое нужно создавать определенной величины и выдерживать сутками. Сами катушки Гельмгольца создают рабочее однородное поле только в приосевой части, а все рассеянное магнитное поле нарушает экологию окружающего пространства.

Прототипом предполагаемого изобретения являются катушки Гельмгольца-Ишкова 2522191 с 1 от 10.04.2014. Прототип состоит из катушек Гельмгольца 4, которые окружены магнитопровом 5 с полюсами 6 над плоскостями катушек Гельмгольца, между полюсами 6 размещается, обрабатываемый объект 7.

Действие прототипа основано на замыкании линий магнитного поля создаваемых электрическим током в катушках Гельмгольца 4 через полюса 6 магнитопровода 5. Это приводит к многократному росту величины и однородности магнитного поля в пространстве между полюсами 6. Много кратность роста величины и однородности магнитного поля определяется формой магнитопровода и качеством применяемого материала. Вполне пригодна мягкая сталь / магнитная проницаемость 8000, но лучше электротехническая сталь, для которой магнитная проницаемость 250000 см. Справочник по физике и технике. М. 1983, с. 136.

Прототип предназначен для создания сильных однородных магнитных падей порядки нескольких тысяч эрстед. Магнитное поле Земли 0,4-0,7 эрстед, БСЭ т. 9, с 503.

Недостаток прототипа в том, что он сформулирован для академического применения в лабораториях. У него массивный магнитопровод 5, который конструктивно не предназначен для оперативной смены исследуемых тел 7 в области однородного магнитного поля. При суете может произойти авария. Применение специальных монтажных кранов нерационально.

В качестве примера предполагаемое изобретение представлено на фиг 3. Устройство состоит из электрической обмотки 8, внешнего магнитопровода 9 со съемным верхним фланцем 10, крепежных винтов с барашками 11, линий магнитного поля 12, стакана диэлектрического 13, обрабатываемых семян 14. Под стаканом 13 на нижнем полюсе может размещаться внутренний магнитопровод 15, дентрирующей ленточной юбочки 16.

Параметры предполагаемого изобретения:

Ф - средний диаметр электрической обмотки 8,

h₁ - высота межполосного пространства,

d₁ - толщина электрической обмотки, 8,

d₂ - толщина внешнего магнитопровода, 9,

h₂ - высота внутреннего магнитопровода 15.

Действует предполагаемое изобретение следующим образом. Крепежные винты 11 выкручиваются. Верхний фланец 10 снимается. Вставляется диэлектрический стакан 13 в межполюсное пространство магнитопровода 9 на внутренний магнитопровод 15. Верхний фланец 10 ставится на место и крепится винтами с барашками 11. Включается ток возбуждения электрической обмотки 8 согласно режима магнитной обработки семян 14. Выключается ток возбуждения электрической обмотки 8. Снимается верхний фланец 10 и семена 14 высевают в почву до получения урожая.

Согласно 1026708 от 07.07.1983 в почву после ее магнитной обработки полями 1,5-3,5 килоэрстед в течение 3-5 мин высаживали семена на пшеницы. Положительный эффект состоял в ускорении прорастания на 6% и последующем ускорении темпа роста на 44%.

Автор в прошедшем 2016 году применил "соленоид Ишкова однородный" по 236400 от 10.08.2009, на котором в свое время исследовал сам соленоид. Режим был 1 кэ по 3 мин для помидор и тыквы. Доподлинный протокол эксперимента не состоялся, но эффект магнитной обработки семян был явный: ускорился теп роста растений и урожай был больше. В предстоящем сезоне эксперимент повторится, а исследования продолжатся.

Точный расчет магнитного поля электрической катушки по еее параметрам довольно сложен, а влияние магнитопровода определяют экспериментальными измерениями. Ориентировочный расчет можно провести по формуле длинного соленоида, Савельев В.И. Курс общей физики, М. 1970,

.

где - число витков на один метр длины соленоида,,

- величина тока в обмотке.

Оптимальной конструкция магнитопровода будет при таком равенстве:

.

Представленная на фиг 3 конструкция с объемом стакана до 1 литр предназначена для предпосевной обработки семян многих культур: помидоры, морковь, огурцы, тыквы, свекла, фасоль, арбуз, дыня и др.

Представляет интерес шихтованный магнитопровод 17 трансформаторного типа, см. Ишков 201414601 О. При этом модификация магнитопровода изменится, фиг 4 - вид в диаметральном сечении, фиг 5 - вид свеху. Шихтованный магнитопровод можно питать переменным током промышленной частоты 50 гц, а это значительно дешевле.

Достоинством предполагаемого изобретения являются. 1. Новая форма верхнего фланца с центрирующей ленточной юбочкой 16 и винтов с барашками на их головках. Юбочка автоматически центрирует верхний фланец по месту и он может оставаться на своем месте даже без крепежных винтов, потому что при включении тока в электрической обмотке в режиме сильных токов и соответственно сильного магнитного поля фланец автоматически притягивается к внешнему магнитопроводу. А это существенно для быстрой смены порции обрабатываемых семян.

2.Предполагаемое изобретение технологично простотой форм своих компонентов для обработки на станках.

3. Внутренний магнитопровод тоже существенно повышает качества предполагаемого изобретения, потому что с уменьшением межполюсного зазора адекватно возрастает величина магнитного поля между полюсами. Этим эффектом автор пользовался в 2016 году. И при этом не нужно тратиться ни на медную обмотку, ни на электричество в ней, которые сейчас дороги или дефицитны. 4. В качестве цилиндрической части магнитопровода можно использовать статер трехфахного двигателя подходящего типоразмере. Он хорошо изготовлен из пакета тонких колец из электротехнической стали высокой марки. см. Герасимов В.Г. и др. Электротехнический справочник, М. Энергия. 1980, т. 1, с. 333.

Спецификация к чертежам.

Фиг 1 - Катушки Гельмгольца.

Фиг 2 - Катушки Гельмгольца-Ишкова.

Фиг 3 - Пример предлагаемого изобретения.

Фиг 4 - Устройство с шихтованным магнитопроводом в диаметральном сечении,

фиг 5 - вид сверху.

1 - стакан диэлектрический с семенами.

2 - катушка Гельмгольца.

3 - магнитная силовая линия.

4 - катушка Гельмгольца в магнитопроводе.

5 - магнитопровод.

6 - полюс магнитопровода.

7 - исследуемый объект.

8 - электрическая обмотка.

9 - внешний магнитопровод.

10 - съемный верхний фланец.

11 - крепэжный винт с барашками.

12 - линии магнитного поля.

13 - стакан диэлектрический.

14 - обрабатываемые семена.

15 - внутренний магнитопровод.

16 - центрирующая ленточная юбочка.

17 - шихтованный магнитопровод.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложено устройство для предпосевной магнитной обработки семян, которое состоит из внешнего магнитопровода со съемным верхним фланцем, снабженным по периметру центрирующей юбочкой, и внутреннего магнитопровода, выполненного в форме цилиндра с внешним диаметром, равным внутреннему диаметру электрической обмотки возбуждения, а также диэлектрического стакана, предназначенного для обрабатываемых семян в состоянии биологического покоя и располагающегося в межполюсном пространстве магнитопровода на внутреннем магнитопроводе. Также предложен способ предпосевной магнитной обработки семян, осуществляемый с использованием данного устройства. Изобретение обеспечивает стимулирование биологической активности семян при прорастании и последующем росте. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для предпосевной магнитной обработки семян, отличающееся тем, что состоит из внешнего магнитопровода со съемным верхним фланцем, снабженным по периметру центрирующей юбочкой, и внутреннего магнитопровода, выполненного в форме цилиндра с внешним диаметром, равным внутреннему диаметру электрической обмотки возбуждения, а также диэлектрического стакана, предназначенного для обрабатываемых семян в состоянии биологического покоя и располагающегося в межполюсном пространстве магнитопровода на внутреннем магнитопроводе.

2. Способ предпосевной магнитной обработки семян, осуществляемый с использованием устройства по п. 1, отличающийся тем, что диэлектрический стакан наполняют семенами в состоянии биологического покоя и помещают в рабочую область электромагнита для последующей обработки, обработанные семена переносят в грунт для выращивания и получения урожая.