МАШИНА ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ЯДОВИТЫХ СКЛЕРОЦИЙ РАЗНОВИДНОСТЕЙ ГРИБА CLAVICEPS ОТ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ ЗЛАКОВЫХ РАСТЕНИЙ Российский патент 2023 года по МПК B03B5/48 B02B1/04 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольной и комбикормовой промышленности для очистки сыпучих материалов, преимущественно, зерна зерновых злаковых растений от возбудителя опасного заболевания - ядовитых склероций разновидностей гриба claviceps по удельной массе.

Известна машина для отделения спорыньи от семян ржи по удельной массе в растворе, например, калийной соли, состоящая из ванны, транспортеров семян ржи и склероций спорыньи, выполненных в виде ленточных сит с установленными через равные промежутки по их длине поперечными планками, бункера с питателем, стенка которого погружена в раствор соли и разделяет полость ванны с транспортером семян ржи от транспортера склероций спорыньи [Пат. 2616037 Российская Федерация, МПК В03В 5/48, В02В 1/04. Машина для отделения спорыньи от семян ржи / Сысуев В.А., Сайтов В.Е., Савиных П.А., Сайтов А.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого». - №2015148311; заявл. 10.11.2015; опубл. 12.04.2017, Бюл. 11].

В известном устройстве размеры отверстий ленточных сит транспортеров должны быть не более 0,8…1,0 мм для исключения прохода семян ржи и склероций спорыньи обратно в ванну при их транспортировании наружу, так как зерна ржи имеют длину 5,0…10,0 мм, ширину 1,4…3,6 мм и толщину 1,2…3,5 мм [Бурков А.И. Разработка и совершенствование пневмосистем зерноочистительных машин. - Киров: ФГБНУ «НИИСХ Северо-Востока», 2016. - 380 с], а склероции спорыньи имеют длину 3,4…14,6 мм, ширину 1,0…3,0 мм и толщину 0,8…1,8 мм [Павловский, Г.Т. Очистка, сушка и активное вентилирование зерна. - 2-е изд., исправ. и доп./ Г.Т. Павловский, С.Д. Птицын. - М.: Высшая школа, 1972. - 256 с].

Однако при таких малых отверстиях ленточных сит транспортеров, из-за наличия поверхностного натяжения водного раствора соли, происходит вынос части раствора соли вместе с разделяемыми компонентами зернового материала наружу, что ведет к безвозвратным потерям раствора и, соответственно, увеличению удельной себестоимости выполняемого технологического процесса.

Для разрушения образовавшегося поверхностного натяжения водного раствора соли на поверхности ленточных сит транспортеров и стекания раствора через отверстия сит обратно в ванну требуется специальное встряхивающее устройство, что значительно усложняет конструкцию машины, обусловливающее, в конечном итоге, увеличение металлоемкости и энергоемкости технологического процесса.

Применение транспортеров семян ржи и склероций спорыньи в виде ленточных сит, натянутых на два вращающихся барабана, приводит в процессе работы к быстрому усталостному износу и обрыву металлических нитей этих сит, что увеличивает удельные затраты на обслуживание и ремонт машины.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится машина для отделения спорыньи от семян ржи по удельной массе в растворе, например, калийной соли, состоящей из ванны, транспортеров семян ржи и склероций спорыньи с установленными через равные промежутки по их длине скребками в виде Г-образных лопаток, обращенных захватывающей стороной по направлению вращения транспортеров, и закрепленных к замкнутым тяговым цепям, огибающим приводные и ведомые звездочки, загрузочного бункера с питателем, стенка которого погружена в раствор соли и разделяет полость ванны с транспортером семян ржи от транспортера склероций спорыньи, причем зазор А между днищем ванны и рабочим краем скребков транспортеров семян ржи и склероций спорыньи составляет не более толщины зерновки семян ржи [Пат. 2689470 Российская Федерация, МПК В03В 5/48, В02В 1/04. Машина для отделения спорыньи от семян ржи / Сайтов А.В., Гатауллин Р.Г., Сайтов В.Е.; заявитель и патентообладатель Саитов Алексей Викторович. - №2018136461/03; заявл. 15.10.2018; опубл. 28.05.2019, Бюл. 16] - прототип.

Конструктивное исполнение данной машины для отделения склероций спорыньи от семян ржи, в отличие от аналога, обусловливает уменьшение удельных затрат на обслуживание и ремонт машины за счет применения в транспортерах семян ржи и склероций спорыньи скребков в виде Г-образных лопаток, обращенных захватывающей стороной по направлению вращения транспортеров и установленных через равные промежутки, которые закреплены к замкнутым тяговым цепям, огибающим приводные и ведомые звездочки.

Наличие зазора А между днищем ванны и рабочим краем скребков транспортеров семян ржи и склероций спорыньи позволяет стекать водному раствору соли по наклонному днищу обратно в ванну при выводе наружу семян ржи и склероций спорыньи. В результате этого исключается вынос водного раствора соли наружу из ванны скребками транспортеров вместе с очищаемыми компонентами зернового материала, что значительно уменьшает удельную себестоимость выполняемого технологического процесса.

Применение зазора А между днищем ванны и рабочим краем скребков транспортеров семян ржи и склероций спорыньи не более толщины зерновки семян ржи исключает дробление выводимых компонентов очищаемого материала из ванны машины, повышает зачерпывающую способность скребков транспортеров. Вследствие этого увеличивается производительность машины и качество выполнения технологического процесса.

Недостатком технологического процесса машины является то, что в процессе вывода очищенных семян ржи из ванны к скребкам транспортера постоянно прилипает часть смоченных в водном растворе соли семян, которые затем снова верхней ветвью транспортера заносятся в ванну, что значительно снижает производительность машины.

Вследствие того, что часть семян ржи повторно оказываются в ванне, то эти семена впитывают в себя воду из-за продолжительного времени пребывания их в водном растворе соли. Это обстоятельство требует значительных энергетических затрат на сушку таких смоченных семян при последующем выводе их из ванны машины и закладке их на продолжительное хранение.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известной машины для отделения ядовитых склероций разновидностей гриба claviceps от семян зерновых злаковых растений по удельной массе в водном растворе неорганической соли, состоящей из рамы и расположенных на ней ванны, загрузочного бункера с выпускным отверстием, оборудованным регулировочной заслонкой, транспортеров семян и склероций гриба claviceps с установленными через равные промежутки по их длине скребками в виде лопаток и закрепленных к замкнутым тяговым цепям, огибающим приводные и ведомые звездочки, причем зазор А между днищем ванны и рабочим краем скребков транспортеров семян и склероций гриба claviceps составляет не более толщины зерновки семян зерновых злаковых растений, выгрузная воронка очищенных семян от склероций гриба claviceps снабжена механизмом очистки скребков транспортера семян, состоящем из шарнирно установленного подпружиненного чистика с загнутым свободным концом, обращенным навстречу движущим скребкам и взаимодействующим с ними по всей их высоте, начиная от основания.

В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.

Снабжение машины механизмом очистки скребков транспортера семян зерновых злаковых растений исключает повторное поступление части прилипающих к скребкам семян в ванну с водным раствором соли и обеспечивает отвод их в выгрузную воронку, что существенно увеличивает производительность машины.

Вследствие исключения поступления части уже смоченных раствором соли и прилипающих к скребкам транспортера семян повторно в ванну из-за применения в машине механизма очистки скребков смачивание их происходит только поверхностно без проникновения воды внутрь семени. Продолжительного воздействия водного раствора соли на очищенные семена не происходит, а потому для закладки поверхностно увлаженных семян для продолжительного хранения требуется обдуть их только потоком воздуха, не требующем значительных затрат энергии.

Шарнирно установленный одним концом чистик и примыкающий другим своим загнутым свободным концом, обращенным навстречу движущим скребкам и взаимодействующим с ними по всей их высоте, начиная от основания, обусловливает полностью съем и подачу в выгрузную воронку прилипающих семян зерновых злаковых растений с поверхности скребков, постоянно подходящих к чистику с очищенными семенами из ванны при вращении транспортера.

Наличие пружины у чистика обеспечивает привод его в исходное положение для последующих циклов съема прилипающих семян с поверхности скребков постоянно при вращении транспортера выводимых из ванны с очищенными семенами зерновых злаковых растений.

Механизм очистки скребков транспортера семян зерновых злаковых растений с представленными элементами отличается простотой и надежностью конструкции, не требует сложного оборудования для его изготовления, обладает малой металлоемкостью.

В итоге, при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, превосходящий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями.

На фигуре представлена схема машины для отделения ядовитых склероций разновидностей гриба claviceps от семян зерновых злаковых растений, где стрелками показано движение потока зернового материала, потока очищенных семян и потока склероций гриба claviceps.

Машина для отделения ядовитых склероций разновидностей гриба claviceps от семян зерновых злаковых растений состоит из рамы 1, ванны 2, загрузочного бункера 3 с выпускным отверстием, оборудованным регулировочной заслонкой 4, транспортеров семян 5 и склероций гриба claviceps 6. Ванна 2 при помощи сварки закреплена на раме 1. Бункер 3 с выпускным отверстием, оборудованным регулировочной заслонкой 4, установлен над ванной 2. По ширине ванны 2 транспортеры семян 5 и склероций гриба claviceps 6 имеют скребки 7 и 8 в виде лопаток соответственно, которые установлены через равные промежутки и закреплены к замкнутым тяговым цепям, огибающие приводные и ведомые звездочки. Зазор А между днищем 9 ванны 2 и рабочим краем скребков 7 и 8 транспортеров семян 5 и склероций гриба claviceps 6 составляет не более толщины зерновки семян зерновых злаковых растений. Верхние части транспортеров 5 и 6, установленные в ванне 2 с наклоном, выставляются над уровнем водного раствора соли и выгрузными концами расположены над выгрузными воронками 10 и 11. В нижней части дна ванны 2 предусмотрена сливная труба 12 с краном 13. На раме 1 под ванной 2 располагается электродвигатель 14 и понижающий обороты редуктор 15 червячного типа для привода транспортеров семян 5 и склероций гриба claviceps 6 через приводные звездочки цепными передачами 16 и 17 соответственно. Выгрузная воронка 10 очищенных семян от склероций гриба claviceps снабжена механизмом очистки скребков 7 транспортера семян 5, состоящем из шарнирно установленного подпружиненного чистика 18 с загнутым свободным концом, обращенным навстречу движущим скребкам 7 и взаимодействующим с ними по всей их высоте, начиная от основания. Чистик связан через пружину 19 с жестко закрепленным к корпусу ванны 2 регулировочным винтом 20.

Машина для отделения ядовитых склероций разновидностей гриба claviceps от семян зерновых злаковых растений работает следующим образом.

Для отделения семян зерновых злаковых растений от склероций разновидностей гриба claviceps зерновой материал засыпается в бункер 3. После включения транспортеров 5 и 6 открыванием выпускного отверстия загрузочного бункера 3 регулировочной заслонкой 4 зерновой материал подается в ванну 2. При поступлении зернового материала в водный раствор соли семена зерновых злаковых растений опускаются на дно ванны 2, а склероций гриба claviceps, имеющие меньшую удельную массу по сравнению с семенами зерновых злаковых растений, всплывают на поверхность водного раствора соли. При вращении транспортера 6 его скребки 8 перемещают водный раствор соли и создают непрерывное поверхностное движение его в направлении транспортера 6. В результате циркуляционного движения водного раствора соли всплывающие на его поверхность склероций гриба claviceps захватываются скребками 8 транспортера 6 и перемещаются нижней ветвью по днищу 9 ванны 2 в направлении выгрузки к выгрузной воронке 11. При перемещении склероций гриба claviceps в направлении выгрузки водный раствор соли с них стекает по наклонному днищу 9 обратно в ванну 2 через зазор А между рабочим краем скребков 8 и днищем 9. Семена зерновых злаковых растений со дна ванны 2 захватываются скребками 7 транспортера 5 и нижней ветвью перемещаются в направлении выгрузки. При перемещении транспортером 5 семян зерновых злаковых растений в направлении выгрузки водный раствор соли с них стекает но наклонному днищу 9 обратно в ванну 2 через зазор А между рабочим краем скребков 7 и днищем 9. При выходе скребков 7 транспортера 5 из ванны 2 очищенные семена зерновых злаковых растений поступают в выгрузную воронку 10. Часть прилипших семян зерновых злаковых растений к скребкам 7 транспортера 5 снимаются чистиком 18 с их поверхности и сбрасываются также в выгрузную воронку 10. При перемещении скребка 7 вращающимся транспортером 5 шарнирно установленный одним концом чистик 18 отклоняется и своим другим загнутым концом сходит от примыкания с поверхностью скребка 7, после которого за счет пружины 19 чистик 18 возвращается в исходное положение для последующих циклов съема с поверхности скребков 7 прилипших семян зерновых злаковых растений. В дальнейшем очищенные семена зерновых злаковых растений, а также склероций гриба claviceps, вынесенные из ванны 2 транспортерами 5 и 6, из выгрузных воронок 10 и 11, соответственно, поступают в отгрузочные емкости или последующие транспортирующие органы технологической линии по обработке зернового материала.

Производительность машины регулируется изменением зазора в выпускном отверстии загрузочного бункера 3 при помощи его заслонки 4.

При консервации машины для сезонного хранения открыванием крана 13 водный раствор соли из ванны 2 через сливную трубу 12 выливают в специальную емкость. Отработанный водный раствор соли в дальнейшем может быть использован в качестве минерального удобрения и внесен в почву для повышения урожайности сельскохозяйственной культуры.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является, за счет применения механизма очистки скребков транспортера семян, существенное повышение производительности машины и снижение удельных затрат энергии на сушку семян при их закладке на продолжительное хранение.

Изобретение относится к сельскохозяйственному и пищевому производству. Предложена машина для отделения ядовитых склероций разновидностей гриба claviceps от семян зерновых злаковых растений по удельной массе в водном растворе неорганической соли, состоящая из рамы и расположенных на ней ванны, загрузочного бункера с выпускным отверстием, оборудованным регулировочной заслонкой, транспортеров семян и склероций гриба claviceps с установленными через равные промежутки по их длине скребками в виде лопаток, закрепленных к замкнутым тяговым цепям, огибающим приводные и ведомые звездочки. Зазор Δ между днищем ванны и рабочим краем скребков транспортеров семян и склероций гриба claviceps составляет не более толщины зерновки семян зерновых злаковых растений. В машине выгрузная воронка очищенных семян от склероций гриба claviceps снабжена механизмом очистки скребков транспортера семян, состоящим из шарнирно установленного подпружиненного чистика с загнутым свободным концом, обращенным навстречу движущим скребкам и взаимодействующим с ними по всей их высоте, начиная от основания. Технический результат предлагаемого устройства – повышение производительности машины и снижение удельных затрат энергии на сушку семян при их закладке на продолжительное хранение. 1 ил.

Машина для отделения ядовитых склероций разновидностей гриба claviceps от семян зерновых злаковых растений по удельной массе в водном растворе неорганической соли, состоящая из рамы и расположенных на ней ванны, загрузочного бункера с выпускным отверстием, оборудованным регулировочной заслонкой, транспортеров семян и склероций гриба claviceps с установленными через равные промежутки по их длине скребками в виде лопаток, закрепленных к замкнутым тяговым цепям, огибающим приводные и ведомые звездочки, причем зазор Δ между днищем ванны и рабочим краем скребков транспортеров семян и склероций гриба claviceps составляет не более толщины зерновки семян зерновых злаковых растений, отличающаяся тем, что выгрузная воронка очищенных семян от склероций гриба claviceps снабжена механизмом очистки скребков транспортера семян, состоящим из шарнирно установленного подпружиненного чистика с загнутым свободным концом, обращенным навстречу движущим скребкам и взаимодействующим с ними по всей их высоте, начиная от основания.