В статье приведены сведения об устройстве для отделения семян сельскохозяйственных культур от их стеблей, принципе работы устройства и результаты предварительных экспериментальных исследованийпо отделению семян амаранта.
Ключевые слова: семена сельскохозяйственных культур, устройство, отделение, полый цилиндр, вал, винтообразно закрепленные штифты.
Известно, что в настоящее время при уборке выращенного урожая сельскохозяйственных культур используются современные, высокопроизводительные и мощные комбайны. Эти современные комбайны позволяют своевременно и качественно убирать выращенный урожай в краткие сроки. Однако, в связи с изменением социально-политической ситуации в сельском хозяйстве, т. е. образование фермерских и дехканских хозяйств, создалась необходимость разработки энерго- и ресурсосберегающих машин для проведения селекционно-семеноводческих работ.
В целях проведения селекционно-семеноводческих работ учеными разработаны различные устройства для удаления остей от семян сельскохозяйственных культур. Например, учеными Всесоюзного научно-исследовательского института механизации (ВИМ) разработана шасталка селекционная ШС-0,1 и шасталка селекционно-семеноводческая ШСС-0,5 [1, с.108–113]. В дальнейшем эти устройства были усовершенствованы и предлагались различные варианты устройств для удаления остей от семян [2,3].
Однако предлагаемые устройства предназначены только для удаления остей от семян сельскохозяйственных культур и не могут быть использованы для отделения семян от их стеблей. Последнее ограничивает функциональные возможности предлагаемых устройств.
Кроме того предлагаемые устройства конструктивно сложны, не обеспечивают технологический процесс удаления остей от семян допустимого качества и требуют значительных затрат времени на процесс обработки.
Исходя из вышеизложенного, на основании проведенного патентного поиска и анализа ранее выполненных научно-исследовательских работ, нами разработано энерго- и ресурсосберегающее устройство для отделения семян сельскохозяйственных культур от их стеблей.
Данное устройство можно использовать в фермерских и дехканских хозяйствах при проведении селекционно-семеноводческих работ.
На рисунке представлено энерго- и ресурсосберегающее устройство для отделения семян сельскохозяйственных культур от их стеблей.
Устройство для отделения семян сельскохозяйственных культур от их стеблей состоит из полого цилиндра 1, вала 2, штифтов 3, загрузочного бункера 4, фланцев 5, вентилятора 6, шкивов 7 и 8, электродвигателя 9, сита 10, рамы 11 и подшипников 12.
Внутри цилиндра 1 установлен вал 2 и на его поверхности в два витка винтообразно закреплены штифты 3 и в передней части вала 2 закреплен вентилятор 6, создающий воздушный поток в направлении его вращения с винтообразно закрепленными штифтами 3. Верхняя часть цилиндра 1 оснащена загрузочным бункером 4, а нижняя часть снабжена ситом 10. На противоположной стороне цилиндра 1выполнено выгрузное окно для удаления измельченной массы.
Принцип работы устройства для отделения семян сельскохозяйственных культур заключается в следующем. При подключении устройства к сети с помощью электродвигателя 9 и шкивов 7 и 8 через клиноременную передачу вал 2 с винтообразно закрепленными штифтами 3 приводится во вращательное движение. В это время исходный материал, т. е. семена сельскохозяйственных культур со стеблями подаются в загрузочный бункер 4. Из загрузочного бункера 4 семена со стеблем поступают в цилиндр 1 и на них воздействуют вращающиеся винтообразно закрепленные штифты 3. За счет интенсивного и последовательного воздействия винтообразно закрепленных штифтов 3 семена сельскохозяйственных культур отделяются от стеблей. При этом винтообразно закрепленные штифты 3 не только отделяют семена от стеблей, но и, измельчая их, одновременно перемещают в сторону вращения вала 2. В связи с этим в ходе перемещения за счет непрерывного воздействия винтообразно закрепленных штифтов 3 оставшиеся на стеблях семена полностью отделяются от них, и проходят через сито 10 для дальнейшей обработки. А измельченные в ходе технологического процесса стебли с противоположной стороны цилиндра 1 через выгрузное окно удаляются наружу.
Вентилятор 6 создавая воздушный поток в направлении вращения вала 2 с винтообразно закрепленными штифтами 3, способствует прохождению выделенных семян сельскохозяйственных культур через сито 9. Семена сельскохозяйственных культур отделенных от стеблей и прошедших через сито 10 направляются для дальнейшей обработки.
Рис. Энерго- и ресурсосберегающее устройство для отделения семян сельскохозяйственных культур: 1 — полый цилиндр; 2 — вал; 3 — штифты; 4 — загрузочный бункер; 5 — фланцы; 6 — вентилятор; 7 и 8 — шкивы; 9 — электродвигатель; 10 — сито; 11 — рама; 12 — подшипник
Установление винтообразно закрепленных штифтов 3 на вал 2 в два круга увеличивает интенсивность воздействие их на стебли. На обрабатываемый материал увеличивается интенсивность воздействия со стороны винтообразно закрепленных штифтов 3, улучшается полнота отделения семян сельскохозяйственных культур от стеблей и одновременно это позволяет уменьшить частоту вращения вала 2. И это в свою очередь снизит энергоемкость технологического процесса отделения семян от стеблей и, соответственно, потребляемой мощности электродвигателя 10.
Таким образом, технологический процесс отделения семян сельскохозяйственных культур от их стеблей происходит непрерывно.
Необходимо отметить, что путем замены сита 10 другим ситом с отверстиями определенного диаметра, соответствующего геометрическим размерам семян, на нем можно отделять семена различных сельскохозяйственных культур. Последнее позволяет расширить функциональные возможности предлагаемого устройства.
Проведенные предварительные экспериментальные исследования по отделению семян амаранта от их стеблей в предлагаемом устройстве дали обнадеживающие результаты, т. е. семена амаранта полностью отделялись от стеблей. При этом результаты предварительных экспериментальных исследований показали, что при частоте вращения вала с винтообразно закрепленными штифтами n=500 мин-1 семена амаранта полностью отделялись от стеблей. А при уменьшении частоты вращения вала, определенная часть семян амаранта не отделялась от стеблей, а при увеличении частоты вращения вала из-за увеличения воздушного потока, создаваемого вентилятором, определенная часть семян амаранта с измельченным стеблем удалялась из цилиндра через выгрузное окно.
Краткая техническая характеристика устройства для отделения семян сельскохозяйственных культур.
Диаметр цилиндра, мм…………………………………….….....315
Длина цилиндра, мм…………………………………………….1000
Диаметр вала, мм……………………………………………….....50
Длина вала, мм…………………………………………………..1100
Частота вращения вала, мин-1……………………………….…..500
Диаметры штифтов, мм……………………………………………14
Количество штифтов, шт………………………………………….16
Потребляемая мощность, кВт……………………………………..2,2
Габаритные размеры, мм:
— длина……………………………………………………………1200
— ширина………………………………………………………..….450
— высота…………………………………………………………..1250
Масса, кг…………………………………………………………….200
Использование в фермерских и дехканских хозяйствах устройства для отделения семян сельскохозяйственных культур позволяет сократить долю ручного труда при проведении селекционно-семеноводческих работ.
Литература:
- Руководство по механизации селекционно-семеноводческих процессов. — М.: ВИМ, 1978. — С. 108–113.
- А.С. 603359. Устройство для удаления остей от семян /Никипелов Ю. П., Космовский Ю. А., Крысин Д. А., Овчинников Н. И. // Б.И. — 1978. — № 5. — С.5.
- Патент РФ 2332834. Устройство для удаления остей от семян / Куцеев В. В., Кремянский Ф. В. //Б.И. — 2008. — № 17.
