Способ отделения примесей от семян и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК B03C7/00 B03C7/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам отделения примесей от семян с помощью электрического поля и устройствам для их осуществления.

Цель изобретения - повыщение эффективности отделения примесей от семян.

Способ отделения примесей от семян заключается в зарядке семян с примесями путем подачи их в дополнительпое электрическое поле и последующем отделении примесей от семян в основном электрическом поле и их раздельном удалении. Перед подачей семян с примесями в основное электрическое поле осуществляют их зарядку в дополнительном электрическом поле до зарядов, больших по абсолютной величине максимальных значений одноименных по знаку зарядов, приобретаемых семенами и примесями в основном электрическом поле. Напряженность дополнительного электрического поля устанавливают не меньще напряженности основного электрического поля, -а время, нахождения семян с примесями в дополнительном поле не меньше времени нахождения их в основном электрическом поле, или напряженность дополнительного электрического поля устанавливают равной напряженности основного электрического поля, а время нахождения семян с примесями в дополнительном поле больше времени нахождения их в основном электрическом поле.

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления предлагаемого способа (вариант I); на фиг. 2 - коронирующие электроды устройства, общий , (вариант); на фиг. 3 - устройство для отделения примесей от семян (вариант II); на фиг. 4 - коронирующие электроды устройства по варианту II, общий вид.

Способ осуществляется следующим образом.

Семена пшеницы сорта «Стрела с примесями предварительно заряжают до их максимальных зарядов (3-5) и (1,5- 2,5)- 10 Кл соответственно за счет помещения их в дополнительное электрическое поле, напряженность которого 5,5 кВ/см в течение 0,1 с. При этом величины максимальных зарядов семян и примесей имеют разброс из-за неодинаковых физических свойств как примесей, так и семян. Затем эти заряженные семена с примесями подают в основное электрическое поле, напряженность которого 3,5 кВ/см при времени воздействия его 0,1 с. При этом семена и примеси, в зависимости от их механических и электрических характеристик (размеров, диэлектрической проницаемости, проводимости и т.д.) разряжаются, разделяются на фракции и раздельно удаляются.

Далее способ осуществляется аналогично описанному. Семена пшеницы сорта

«Стрела и их примеси заряжают до максимальных зарядов (3-5) 10 Кл и (1,5- 2,5)- 10 Кл соответственно также за счет помещения их в дополнительное электричес5 кое поле, напряженность которого 5,0 кВ/см, в течение 0,2 с. Затем подают эти заряженные семена и примеси в основное электрическое поле, напряженность которого 5,0 кВ/см, в течение 0,05 с. При этом все Q процессы отделения протекают аналогично описанному.

Устройство по варианту I (фиг. 1) для осуществления предлагаемого способа содержит корпус 1, внутри которого расположены загрузочный бункер 2 с питающим 5 валиком 3, заслонка 4, расположенные под выходным отверстием бункера 2 заземленная скатная плоскость 5 с вибратором 6, заземленный цилиндрический электрод 7, выполненный с возможностью вращения 0 вокруг своей продольной оси и размещенный под скатной плоскостью 5, высоковольтный источник 8 питания, коронирующий электрод 9, расположенный над цилиндрическим электродом 7 и выполненный в виде рамки 9, внутри которой закреплены провод- 5 НИКИ 10, дополнительный коронирующий электрод 11, выполненный в виде двух рамок 12 и 13, соединенных между собой и с ко- ронирующим электродом 9 по противоположным сторонам рамки 13, параллельным про,Q дольной оси цилиндрического электрода 7, причем рамка 12 размещена над скатной плоскостью 5 параллельно ей, а две другие стороны рамки 13 перпендикулярны продольной оси цилиндрического электрода 7, при этом внутри рамок 12 и 13 крепятся 35 проводники 10, приемник 14 фракций с делительными плоскостями 15, прикрепленный к корпусу 1 в нижней его части, щетку 16, примыкающую к электроду 7. Коронирующие электроды 9 и 11 соединены с одним из выводов (например, отрицательным по люсом) высоковольтного источника 8 питания. Питающий валик 3, вибратор 6, цилиндрический электрод 7 соединены с приводами (не показано). Скатная плоскость 5 выполнена из проводящего материала.

45 Расстояние между дополнительным коро- нирующим электродом 11 и заземленной скатной плоскостью 5 меньше, чем расстояние между основным коронирующим электродом 9 и цилиндрическим электродом 7. Устройство для отделения примесей от

50 семян по варианту II (фиг. 3) содержит корпус 1, внутри которого расположены загрузочный бункер 2 с питающим валиком 3, заслонка 4, расположенные под выходным отверстием бункера 2 заземленная

г скатная плоскость 5 с вибратором 6, заземленный цилиндрический электрод 7, выполненный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, и размещенный под скатной плоскостью 5 высоковольтный источник 8 питания, коронирующий электрод 9, расположенный над цилиндрическим электродом 7 и выполненный в виде рамки 9, внутри которой закреплены проводники 10, при этом конец скатной плоскости 5 размещен между плоскостью рамки 9 коронирую- щего электрода. 9 и цилиндрическим электродом 7, электрод 11, расположенный над скатной плоскостью 5, параллельной ей, приемник 14 фракций с делительными плоскостями 15, прикрепленный к корпусу 1 в нижней его части, щетку 16, примыкающую к электроду 7. Коронирующий электрод 9 соединен с отрицательным полюсом высоковольтного источника 8 питания, а положительный его полюс соединен с электродом 11. Питающий валик 3, вибратор 6 и цилиндрический электрод 7 соединены с приводами (не показано).

Скатная плоскость 5 выполнена из проводящего материала.

Устройство для отделения примесей от семян (фиг. 3) дополнительно содержит заземленную скатную плоскость 17, расположенную между скатной плоскостью 5 и цилиндрическим электродом 7, при этом заземленная проводящая плоскость 17 параллельна плоскости коронирующего электрода 11 и между ними размещен конец скатной плоскости 5. Заземленная проводящая плоскость 17 расположена перпендикулярно продольной оси вращения цилиндрического электрода 7.

У стройство для отделения примесей от семян (фиг. 1) работает следующим образом.

Перед началом работы включают источник 8 питания, который подает на корони- рующие электроды 9 и 11 отрицательное напряжение.

Затем включают двигатель (не показано), приводящий в движение заземленный цилиндрический электрод 7. После этого включают вибратор 6 (привод не показан), устанавливают заслонкой 4 необходимую ширину щели и включают питающий валик 3. Семена с примесями поступают из загрузочного бункера 2 посредством питающего валика 3 через щель, образованную заслонкой 4, а дополнительное электрическое поле коронного разряда напряженностью 5,5 кВ/см на поверхность заземленной скатной плоскости 5 и находятся в нем в течение 0,1 с. Семена с примесями заряжаются до максимальных зарядов (3-5)-10 Кл и (1,5-2,5) соответственно. При этом величины зарядов семян и примесей имеют разброс из-за неодинаковых физических свойств как среди примесей, так и среди семян.

Далее заряженные семена и примеси поступают на поверхность заземленного цилиндрического электрода 7 в основное элек5

трическое поле коронного разряда напряженностью 3,5 кВ/см и находятся в нем не более 0,1 с. При этом семена и примеси разряжаются до зарядов (2-4)-10 Кл и

(0,5-1,5) соответственно, так как напряженность основного электрического поля меньще напряженности дополнительного электрического поля при равном времени нахождения семян и примесей в этих

0 полях. В силу различных физических и электрических свойств семян и примесей они имеют разные скорости убывания зарядов. При этом на семена и примеси, находящиеся на электроде 7, действуют силы тяжести и центробежные силы, стремящиеся сбросить их с электрода 7, а также электрические силы, пропорциональные их зарядам, прижимающие частицы к электроду 7. Па семена с примесями действует результирующая сила, равная геометрической сумме всех

0 этих сил.

В момент отрыва семян с примесями от поверхности заземленного вращающегося электрода 7, т.е. когда механические силы больше или равны электрическим силам, действующим на семена и примеси, разница в зарядах семян .и примесей наибольшая, так как первоначальные их заряды в дополнительном поле были больше их максимальных зарядов в основном поле при разной скорости убывания зарядов в основном

0 электрическом поле. Вследствие этого, результирующие силы, действующие на семена и примеси, также различаются, что приводит к большой разнице в углах отрыва семян и примесей от поверхности электрода 7. Под действием этих результирующих сил

5 семена и примеси сбрасываются с электрода 7, имея разные траектории полета, и попадают в соответствующие секции приемника 14 фракций.

Устройство для отделения примесей от семян (фиг. 3) работает следующим обра5

0

зом.

Перед началом работы включают источник -8 питания, который подает на электроды 9 и 11 отрицательное напряжение - 45 кВ. Устанавливают между электродами

5 11 н скатной плоскостью 5 расстояние 81,8 мм, а между электродами 7 и 9 - расстояние 128,5 мм.

В результате этого напряженность дополнительного электрического поля образованного коронирующим электродом 11 и

0 скатной плоскостью 5, становится равной 5,5 кВ/см, а напряженность основного электрического поля, образованного коронирующим электродом 9 и заземленным вра щающимся электродом 7, устанавливается

5 равной 3,5 кВ/см.

Затем включают двигатель (не показан), приводящий в движение заземленный цилиндрический электрод 7. После этого включают вибратор 6 (привод не показан), устанавливают заслонкой 4 необходимую ширину щели и включают питающий валик 2 (привод не показан).

Семена с примесями поступают из загрузочного бункера 2 посредством питающего валика 3 через щель, образованную заслонкой 4, на заземленную скатную плоскость 5, а затем в дополнительное электрическое поле коронного разряда, образованное плоскостью 17 и электродом 11, и находятся в этом поле в течение 0,1 с. Семена и примеси заряжаются в этом поле до зарядов (3-5)-10 Кл и (1,5-2,5)-10 Кл соответственно.

Далее, заряженные семена и примеси поступают на поверхность заземленного цилиндрического электрода 7 в основное электрическое поле коронного разряда и находятся в нем в течение 0,1 с.

При этом семена и примеси разряжаются до зарядов (2-4) и (0,5-, -1,5) 10 Кл соответственно, так как напряженность основного электрического поля меньще напряженности дополнительного поля при равном времени нахождения семян с примесями в, этих полях.

Дальнейщая работа устройства осуществляется аналогично описанной.

Формула изобретения

1. Способ отделения примесей от семян, включающий предварительную зарядку частиц в дополнительном электрическом поле и последующее разделение частиц в основном электрическом поле, отличающий5

ся тем, что, с целью повышения эффективности отделения примесей от семян, напряженность дополнительного электрического поля устанавливают не меньще напряжен- ности основного электрического поля, а время нахождения частиц в дополнительном поле не меньше времени нахождения частиц в основном электрическом поле.

2.Устройство для отделения примесей от семян, включающее корпус, расположенный внутри корпуса загрузочный бункер с питающим валиком, расположенную под бункером заземленную скатную плоскость с вибратором, заземленный цилиндрический электрод, расположенный под скатной плоскостью, установленный с возможностью вращения, коронирующий электрод, подключенный к одному из выводов источника питания, и приемники продуктов разделения, отличающееся тем, что устройство снабжено

дополнительным коронирующим электродом, который соединен с основным, при этом расстояние между дополнительным коронирующим электродом и заземленной скатной плоскостью меньще, чем расстояние между основным коронирующим электродом

5 и заземленным цилиндрическим электродом.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной заземленной скатной плоскостью, при этом дополнительный коронирующий электрод расположен перпендикулярно продольной оси вращения цилиндрического электрода, а дополнительная заземленная скатная плоскость расположена параллельно дополнительному коронирующему электроду.

0

изобретение относится к сельскому хозяйству и позволяет повысить эффективность отделения примесей от семян. Семена с примесями из загрузочного бункера 2 посредством питающего валика 3 подают на заземленную скатную плоскость (СП) 5 с вибратором. Под СП 5 расположен с возможностью вращения заземленный цилиндрический электрод (Э) 7. Над Э 7 размещен коронирующий Э 9, подключенный к одному из выводов источника питания. С Э 9 соединен дополнительный коронирующий Э 11, расположенный перпендикулярно продольной оси вращения Э 7. Расстояние между Э 11 и СП 5 меньще, чем расстояние между Э 9 и Э 7. Параллельно Э 11 расположена дополнительная заземленная СП 17. Со СП 5 семена с примесями поступают в дополнительное электрическое поле (ЭП), образованное СП 17 и Э 11, где заряжаются. Далее заряженные семена и примеси поступают на поверхность Э 7 в основное ЭП. Напряженность дополнительного ЭП устанавливают не меньще напряженности основного ЭП, а время нахождения частиц в дополнительном ЭП не меньще времени нахождения частиц в основном ЭП. При напряженности основного ЭП меньще напряженности дополнительного ЭП семена и примеси начинают разряжаться в основном ЭП. Скорость убывания зарядов семян и примесей различная. Угол отрыва семян и примесей от поверхности Э 7 будет различный. Имея разные траектории полета семена и примеси попадают в соотв. секции приемника 14. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил. е (Л со ю со о: СХ) -fS

/J

фиг.г

10

ФигЛ