Устройство для сушки и обработки семян и зерна низкочастотным электромагнитным полем Российский патент 2023 года по МПК A01C1/00 

Устройство для обработки семян относится к сельскому хозяйству, а в частности, к устройствам для облучения семян зерновых культур низкочастотным электромагнитным излучением, и предназначено для предпосевной обработки семян различных сельскохозяйственных культур в целях стимулирования посевных качеств семян путем воздействия на их биофизические и биохимические свойства, а также для дезинфекции и сушки перед закладкой на хранение.

Низкочастотное электромагнитное излучение является наиболее предпочтительным видом излучения для обработки семян. Оно не требует высокой энергетики, но при этом отличается достаточно высокой эффективностью. Подробно о воздействии этого вида излучения можно ознакомиться, например, в трудах Барышева М.Г. и Джимака С.С. «Исследование влияния низкочастотного электромагнитного поля на биологические объекты» (электронный ресурс: http://www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p132-d.pdf) или Шибряевой Л.С., Садыкова Ж.С., Есполова Т.И. и Жалнина Э.В. «Электромагнитные поля и излучения для сельскохозяйственной технологии» - Алматы: Айтумар, 2020.- 290 с., а также в трудах многих других авторов.

Известно бункерное устройство для облучения семян зерновых низкочастотным электромагнитным излучением, включающее блок питания, блок управления излучателями и облучающее устройство, которое состоит из бункера, разделенного на секции вертикальными секционными панелями-шторами с размещенными на них электромагнитными излучателями. При этом каждая секционная панель-штора соединена с блоком управления для обеспечения индивидуального режима работы излучателей [Патент РФ 2694310 C1, A01C 1/00 (2006.01)].

Недостатком известного устройства является то, что, панели-шторы расположенные в центре устройства облучают сразу две соседние секции с материалом и в этом случае установка индивидуального режима работы каждой панели-шторы представляется затруднительной. Другим недостатком является необходимость повышенного внимания к герметизации установленных штор, они, как правило, гибкие по своей структуре, подвержены деформации, в результате чего могут образовываться щели между соседними секциями, что недопустимо при обработке различных партий семян. Еще одним недостатком устройства является низкая производительность, связанная с отсутствием автоматизации процессов загрузки и выгрузки, а также определения влажности облучаемого материала (исходная влажность важна для выбора режима облучения). Помимо этого, устройство не обладает никакими дополнительными возможностями по обработке семян, т.е. его универсальность ограничена только облучением.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство – роторная сушилка, включающая цилиндрическую рабочую камеру с расположенным внутри транспортером из концентрических направляющих и приводного вала с радиальными крестовинами, формочки с сетчатым днищем, загрузочное и разгрузочное устройства, патрубки для подвода теплоносителя с разными скоростями и температурами к каждой формочке снизу, вытяжной зонт для отработанного теплоносителя над формочками и пневмоцилиндр для разгрузки формочек путем их опрокидывания и других элементов конструкции [Патент РФ 2520752 C1, F26B 15/04 (2006.01)]. Данный вид сушилки выбран на основе того, что в нем минимальное количество операций по перемещению семян, а это значительно снижает его травмируемость.

Недостатками устройства является то, что возможности по обработке семян ограничены только сушкой и не обеспечивает дезинфекцию семян. Помимо этого, в устройстве не предусмотрена возможность определения влажности исходного материала, подающегося на сушку и автоматического ее контроля. Все это влияет на качество обработки семян.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества обработки семян и автоматический контроль режимов обработки.

Для решения поставленной задачи загрузочное устройство снабжено влагомером семян, днище каждой формочки снабжено панелью с низкочастотными электромагнитными излучателями, панели подключены к блоку управления через кольцевой распределитель сигнала на приводном валу, а устройство выполнено из немагнитных материалов.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, на котором представлено устройство для сушки и обработки семян низкочастотным электромагнитным полем.

Устройство включает цилиндрическую рабочую камеру 1 с расположенным внутри транспортером из концентрических направляющих 2 и приводного вала 3 с радиальной крестовиной 4, которая соединена с формочками 5, выполненными с сетчатым днищем, загрузочное 6 и разгрузочное 7 устройства, патрубки 8 для подвода теплоносителя, вытяжной зонт 9 для отработанного теплоносителя, пневмоцилиндр 10 для разгрузки формочек 5, блок управления 11, панели 12 с низкочастотными электромагнитными излучателями, влагомер 13, линии управления и питания 14 и кольцевой распределитель сигнала 15, размещенный на приводном валу 3.

Наличие панелей 12 с низкочастотными электромагнитными излучателями обеспечивает дезинфекцию семян, стимулирует посевные качества семян за счет воздействия на их биохимические и биофизические свойства, увеличивает сроки хранения и сохранение посевных качеств семян в течение длительного времени. Панели 12 расширяют возможности установки по обработке семян и повышают их качество.

Блок управления 11 контролирует скорость движения транспортера, скорость и температуру теплоносителя в режиме сушки для каждой формочки 5, момент загрузки и разгрузки каждой формочки 5, влажность подаваемого в формочки 5 материала и режим работы панелей 12 с низкочастотными электромагнитными излучателями (время и мощность облучения). Блок управления 11 изначально обладает базовыми настройками для различных культур. Настройки корректируются автоматически или вручную, при необходимости. Основную информацию блок управления 11 получает от влагомера 13 и определяет режим работы установки с каждой отдельной формочкой 5.

Наличие влагомера 13 позволяет выбрать оптимальный режим работы установки, влияющий на качество продукции. Влагомер 13 измеряет влажность подаваемого в формочки 5 материала и передает информацию в блок управления 11 по линии управления и питания 14. Облучение низкочастотным электромагнитным полем влияет на влагу, содержащуюся в семенах. Знание влажности обрабатываемого установкой материала для каждой партии критически необходимо.

Кольцевой распределитель сигнала 15 установлен на приводном валу 3 и спроектирован так, чтобы обеспечивать бесперебойную работу панелей 12 с низкочастотными электромагнитными излучателями во время движения формочек 5 по концентрическим направляющим 2 транспортера без разрыва сигнала.

Устройство для сушки и обработки семян низкочастотным электромагнитным полем работает следующим образом.

Перед началом работы, оператор установки выбирает вручную базовую программу работы согласно обрабатываемой культуре.

Затем обрабатываемый материал (семена) помешают в загрузочное устройство 6. В нем происходит определение влажности влагомером 13. Эта информация по линии управления и питания 14 поступает в блок управления 11, где базовая программа работы установки корректируется автоматически. Задаются мощность и время облучения, а также, при определении некондиционной влажности материала, параметры сушки – скорость и температуру воздушного потока. Параметры обработки устанавливаются индивидуально для каждой формочки 5 с материалом и поддерживаются на всем пути движения.

Далее порция материала поступает в формочку 5. Объем порции рекомендуется закладывать так, чтобы она покрывала панель 12 с низкочастотными электромагнитными излучателями, слоем не более 15 см. (согласно данным производителей низкочастотных электромагнитных излучателей, например Елатомского приборного завода, РФ, г. Рязань [https://elamed.com/], эффективное поле излучения обычно не превышает 15 см.).

Затем заполненная материалом формочка 5 перемещается транспортером по концентрическим направляющим 2 рабочей камеры 1 посредством приводного вала 3. Блок управления 11 поддерживает заданные параметры облучения материала и сушки для каждой формочки 5 при ее перемещении.

В случае необходимости, все параметры обработки могут быть изменены автоматически блоком управления 11 или вручную оператором установки во время движения формочки 5. Согласно установленной в начале работ программе для обработки материала каждой формочки 5, облучение и сушка могут быть отключены ранее достижения формочкой 5 разгрузочного устройства 7. Движение формочки 5 с материалом при этом продолжается.

По достижении формочкой 5 разгрузочного устройства 7, блок управления 11 дает команду пневмоцилиндру 10 разгрузить формочку 5 методом опрокидывания.

Опустошенная формочка 5 подается к загрузочному устройству 6 для приема новой порции семян, блок управления 11 выбирает новые настройки сушки и облучения, получив новые данные от влагомера 13, и процесс повторяется.

Заявляемое устройство для сушки семян и обработки их низкочастотным электромагнитным полем является универсальным. Его можно использовать для стимуляции роста и развития семян, сушки семян, подавления микробиоты (дезинфекции) для увеличения сроков хранения.

Основными преимуществами заявленного устройства являются повышение качества обработки семян и автоматический контроль режимов обработки, экологическая чистота, экономичность и универсальность.

Устройство относится к сельскому хозяйству. Предложено устройство для обработки семян низкочастотным электромагнитным полем, включающее цилиндрическую рабочую камеру с расположенным внутри транспортером из концентрических направляющих и приводного вала с радиальной крестовиной, формочки с сетчатым днищем, загрузочное и разгрузочное устройства, патрубки для подвода теплоносителя, вытяжной зонт для отработанного теплоносителя, пневмоцилиндр для разгрузки формочек и блок управления. Загрузочное устройство снабжено влагомером семян, а днище каждой формочки снабжено панелью с низкочастотными электромагнитными излучателями, панели подключены к блоку управления через кольцевой распределитель сигнала на приводном валу. При этом устройство выполнено из немагнитных материалов. Устройство обеспечивает повышение качества обработки семян. 1 ил.

Устройство для обработки семян низкочастотным электромагнитным полем, включающее цилиндрическую рабочую камеру с расположенным внутри транспортером из концентрических направляющих и приводного вала с радиальной крестовиной, формочки с сетчатым днищем, загрузочное и разгрузочное устройства, патрубки для подвода теплоносителя, вытяжной зонт для отработанного теплоносителя, пневмоцилиндр для разгрузки формочек и блок управления, отличающееся тем, что загрузочное устройство снабжено влагомером семян, днище каждой формочки снабжено панелью с низкочастотными электромагнитными излучателями, панели подключены к блоку управления через кольцевой распределитель сигнала на приводном валу, а устройство выполнено из немагнитных материалов.