УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ПЕРЕД ПРОРАЩИВАНИЕМ Российский патент 2021 года по МПК A01C1/00 

Устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием относится к сельскому хозяйству и предназначено для обеззараживания поверхности и стимуляции прорастания семян, используемых в качестве зеленой подкормки в отрасли свиноводства, птицеводства и кормления крупного рогатого скота.

Известна установка для обработки сыпучих продуктов ультрафиолетовым излучением [RU 2228120 С2, A23L 3/54 (2000.01) A61L 2/10 (2000.01), 10.05.2004]. Установка состоит из устройства для загрузки, устройства для разгрузки, ультрафиолетовых ламп, рабочего органа, трубопровода.

К недостаткам устройства можно отнести сложность контроля дозы облучения. Обрабатываемый материал под тяжестью собственного веса падает между ультрафиолетовыми лампами, подвергаясь облучению. Для достижения более высоких доз облучения необходимы повторные циклы обработки.

Известно устройство по ультрафиолетовому облучению сыпучих материалов [RU 2537500 С2, А23В 9/06 (2006.01), 10.01.2015]. Конструкция устройства включает: корпус, барабан, ультрафиолетовые лампы, бункер-дозатор.

К недостаткам устройства относится снижение эффективности ультрафиолетового облучения из-за скопления пыли при вращении барабана.

Известна установка для предпосевной обработки семян различных сельскохозяйственных культур [RU 82510 U1, А01С 1/00 (2006.01), A61L 9/18 (2006.01), A61L 2/10 (2006.01), A61L 9/20 (2006.01), 10.05.2009]. Установка содержит: барабан, ультрафиолетовую лампу, привод, отражатель, раму.

К недостаткам устройства относится отсутствие защиты ультрафиолетовых ламп от механических повреждений. В результате вращения барабана с обрабатываемым материалом ультрафиолетовые лампы могут быть повреждены.

Наиболее близким решением по технологической сущности и достигаемому эффекту является устройство для ультрафиолетовой обработки зерна перед проращиванием [RU 2728184 С1, А01С 1/00 (2020.02), 28.07.2020]. Устройство содержит: бункер, электропривод с редуктором, шнек, кожух, ультрафиолетовую лампу.

К недостаткам устройства относится отсутствие ребер между витками шнека для постоянного перемешивания обрабатываемого материала со дна кожуха на поверхность зоны обработки. Обрабатываемый материал перемещают шнеком вдоль кожуха и семена меняют свое расположение в пространстве по отношению к источнику ультрафиолетового облучения.

Задача изобретения - обеспечить непрерывное ультрафиолетовое облучение семян для обеззараживания поверхности обрабатываемой культуры и стимуляции ростковых процессов, обеспечить обработку с постоянным изменением ориентации семян относительно ультрафиолетовой лампы, повысить эффективность ультрафиолетового облучения за счет применения эффекта многократных отражений.

Поставленная задача решается тем, что средство транспортирования семян выполнено в виде вращающегося шнека с ребрами между витками, дозу облучения регулируют частотой вращения шнека. Ультрафиолетовый поток направляют в зону обработки параболическим отражателем. Повторные отражения ультрафиолетового облучения подают на параболический отражатель и вторично направляют на обрабатываемый материал.

Сущность изобретения заключается в том, что для реализации указанной задачи предлагаемое устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием выполнено из бункера-дозатора, электропривода, шнека, ребер, кожуха, ультрафиолетовой лампы, параболического отражателя, отсека выгрузки, цепной передачи, рамы.

При этом устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием необходимо для стимуляции ростковых процессов в семенах и обеззараживания поверхности семян от плесени и грибков. Для возможности перемещения семян вдоль кожуха от бункера-дозатора до отсека выгрузки предусмотрен шнек. Для постоянного изменения положения семян и обеспечения возможности перемещения слоев семян относительно ультрафиолетовой лампы на шнеке предусмотрены ребра. Для осуществления вращения шнека предусмотрен электропривод и цепная передача. В устройстве предусмотрена возможность подбора дозы облучения путем изменения частоты вращения шнека. Шнек расположен в кожухе. Внутренняя поверхность кожуха выполнена из материала, отражающего ультрафиолетовое облучение. В верхней части кожуха предусмотрен параболический отражатель. Над кожухом расположен бункер-дозатор. Для возможности обеззараживания и стимуляции семян перед проращиванием предусмотрена ультрафиолетовая лампа. Под кожухом расположен электропривод. С противоположной стороны от бункера-дозатора расположен отсек выгрузки. Устройство выполнено на раме.

Устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием будет понятно из следующего описания и прилагаемых чертежей.

На фиг. 1 представлено устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием, на фиг. 2 представлен разрез кожуха со шнеком.

Устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием состоит из бункера-дозатора 1 (фиг. 1), электропривода 2, шнека 3 (фиг. 1, 2). Шнек 3 выполнен с возможностью вращения посредством электропривода 2 (фиг. 1). Для возможности постоянного перемешивания семян при обработке между соседними витками шнека 3 (фиг. 1, 2) расположены ребра 4. Шнек 3 расположен в кожухе 5. В верхней части кожуха 5 установлена ультрафиолетовая лампа 6 и параболический отражатель 7. Предусмотрена возможность изменения дозы обработки семян ультрафиолетовой лампой 6 за счет изменения числа оборотов шнека 3. Для возможности очистки ультрафиолетовой лампы 6 от загрязнений и пыли параболический отражатель 7 выполнен с возможностью открывания. Ультрафиолетовая лампа 6 установлена в фокусе f₁ параболического отражателя 7. Поток излучения от ультрафиолетовой лампы 6 подают на обрабатываемый материал и параболический отражатель 7. Параболический отражатель 7 выполнен с возможностью формирования направленного потока излучения от ультрафиолетовой лампы 6 на обрабатываемый материал. Параболический отражатель 7 выполнен с возможностью формирования отраженного ультрафиолетового потока в фокусе параболы и повторного направления его в зону обработки. Для возможности осуществления выгрузки обработанных семян предусмотрен отсек выгрузки 8 (фиг. 1). Для возможности передачи крутящего момента от электропривода 2 к шнеку 3 (фиг. 1, 2) предусмотрена цепная передача 9 (фиг. 1). Рама 10 выполнена с возможностью крепления оборудования.

Устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием работает следующим образом. В бункер-дозатор 1 (фиг. 1) подают семена. При помощи электропривода 2 приводят во вращение шнек 3 (фиг. 1, 2). Семена перемещают шнеком 3 по кожуху 5 и подвергают воздействию излучения от ультрафиолетовой лампы 6. Излучение от ультрафиолетовой лампы 6 подают на семена и параболический отражатель 7. Параболическим отражателем 7 направляют излучение от ультрафиолетовой лампы 6 в зону обработки и концентрируют повторные ультрафиолетовые отражения и направляют их в зону обработки.

В результате осуществляют обеззараживание и стимуляцию прорастания семян. При помощи шнека 3 семена перемещают до отсека выгрузки 8 (фиг. 1). При помощи ребер 4 (фиг. 1, 2) перемещают слои семян относительно друг друга и ультрафиолетовой лампы 6. После отсека выгрузки 8 (фиг. 1) семена готовы для последующего проращивания.

Пример 1. Определим размещение источника ультрафиолетового излучения в параболическом отражателе при известной ширине зоны обработки и высоте параболического отражателя. Размещение источника ультрафиолетового излучения определяют по формулам параболы. Так как источник излучения необходимо размещать в фокусе f₁ параболического отражателя, то для определения фокуса f₁ задают ширину зоны обработки и высоту параболического отражателя h. При значении ширины зоны обработки см получим х=4 см. Задаем высоту параболического отражателя h=16 см. Определим высоту свеса ультрафиолетовой лампы, то есть расстояние h_c согласно выражению:

где h - высота параболического отражателя, см;

х - параметр половины ширины зоны обработки, см.

Пример 2. Исходя из конструктивного исполнения высота свеса h_c ультрафиолетового источника, расположенного в фокусе f₁ параболического отражателя, должна составлять h_c=3 см. Ширина зоны обработки см. Для определения высоты параболического отражателя h воспользуемся уравнением параболы:

где h_c - высота свеса ультрафиолетовой лампы, см;

х - параметр половины ширины зоны обработки, см;

- ширина зоны обработки, см.

Предлагаемое устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием обеспечивает непрерывность обеззараживания и стимуляции прорастания семян, а также обработку с постоянным изменением положения семян относительно ультрафиолетовой лампы за счет применения средства транспортирования в виде вращающегося шнека с ребрами, возможность изменения дозы обработки за счет регулировки частоты вращения шнека, возможность формирования направленного потока излучения от ультрафиолетовой лампы на обрабатываемый материал, возможность формирования отраженного ультрафиолетового потока излучения в фокусе параболы и повторного направления его в зону обработки.

Источники информации

1. RU 2228120 С2, A23L 3/54 (2000.01), A61L 2/10 (2000.01). Установка для обработки сыпучих продуктов ультрафиолетовым излучением / Демидов В.А., Красночуб А.В.; заявитель и патентообладатель ЗАО НПО «Лаборатория импульсной техники». - 2002120538/12, заявл. 02.08.2002; опубл. 10.05.2004.

2. RU 2537500 С2, А23В 9/06 (2006.01). Устройство по ультрафиолетовому облучению сыпучих материалов / Хасаев Х.С., Хасаев С.С., Кабалоев Т.Х.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ». - 2012133417/13, заявл. 03.08.2012; опубл. 10.01.2015.

3. RU 82510 U1, А01С 1/00 (2006.01), A61L 9/18 (2006.01), A61L 2/10 (2006.01), A61L 9/20 (2006.01). Установка для предпосевной обработки семян различных сельскохозяйственных культур / Зейналов А.А., Четокин A.M., Тихонов В.Н., Буртасов Ю.В., Иванов И.А.; заявитель и патентообладатель ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2008139333/22, заявл. 06.10.2008; опубл. 10.05.2009.

4. RU 2728184 C1, А01С 1/00 (2020.02). Устройство для ультрафиолетовой обработки зерна перед проращиванием / С.В. Вендин, Ю.В. Саенко, Г.С. Походня, А.Н. Макаренко, В.Ю. Страхов; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ. - 2019131990, заявл. 09.10.2019; опубл. 28.07.2020.

Устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием относится к сельскому хозяйству и предназначено для обеззараживания поверхности и стимуляции прорастания семян, используемых в качестве зеленой подкормки в отрасли свиноводства, птицеводства и кормления крупного рогатого скота. Устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием обеспечивает непрерывность обеззараживания и стимуляции прорастания семян, а также обработку с постоянным изменением положения семян относительно ультрафиолетовой лампы за счет применения средства транспортирования в виде вращающегося шнека с ребрами, возможности изменения дозы обработки за счет регулировки частоты вращения шнека, возможности формирования направленного потока излучения от ультрафиолетовой лампы на обрабатываемый материал, возможности формирования отраженного ультрафиолетового потока излучения в фокусе параболического отражателя и повторного направления его в зону обработки. 2 ил.

Устройство для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием, состоящее из бункера-дозатора, ультрафиолетовой лампы, электропривода, отсека выгрузки, отличающееся тем, что для возможности перемещения семян вдоль кожуха от бункера-дозатора до отсека выгрузки предусмотрен шнек, для постоянного изменения положения семян и обеспечения возможности перемещения слоев семян относительно ультрафиолетовой лампы на шнеке установлены ребра, при этом внутренняя поверхность кожуха выполнена из материала, отражающего ультрафиолетовое облучение, а в верхней части кожуха установлен параболический отражатель, при этом для очистки ультрафиолетовой лампы от загрязнений и пыли параболический отражатель выполнен с возможностью открывания, а ультрафиолетовая лампа установлена в фокусе параболического отражателя, выполненного с возможностью формирования направленного потока излучения от ультрафиолетовой лампы на обрабатываемый материал, а также с возможностью формирования отраженного ультрафиолетового потока в фокусе параболы и повторного направления его в зону обработки.