RU2662290C1

RU2662290C1 - Device for scarification of seeds of plants

Info

Publication number: RU2662290C1
Application number: RU2018102123A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Мелехов; Николай Алексеевич Бабич; Ольга Петровна Лебедева; Татьяна Витальевна Тюрикова
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2018-07-25

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to the field of forestry and agriculture and can be used for the presowing treatment of seeds having a rigid waterproof shell. Device for the seeding of seeds of plants contains a seed treatment chamber, a casing, a fan with a drive, an air channel, a system of branch pipes. Chamber is made in the form of a cylinder with end walls, placed in a closed casing with a filter for cleaning the exhaust air. Casing is coaxial with respect to the chamber to form an air channel between the outer surface of the chamber and the inner surface of the casing. Entire surface of the chamber is perforated with holes of a diameter smaller than the size of the seed. Fan is connected to the chamber by an air channel in the form of a flat diffuser, located tangentially to the cylindrical surface of the chamber. Chamber and the casing are equipped with nozzles for loading and unloading seeds and screening.

EFFECT: uniform, gentle, unstressed treatment of the seed surface without crushing is ensured.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области лесного и сельского хозяйства и может быть использовано для предпосевной обработки семян, имеющих твердую влагонепроницаемую оболочку. The invention relates to the field of forestry and agriculture and can be used for pre-sowing treatment of seeds having a solid moisture-proof shell.

Известна семяочистительная машина для обескрыливания и очистки семян хвойных пород (Л.С. Застенский, Н.Н. Неволин «Машины и механизмы лесного хозяйства и их эксплуатация», Вологда, 2000 г. – с. 45–48), состоящая из рамы, обескрыливателя, загружающего и приемного бункеров, веялки, барабана решетного, щеточного устройства, вентилятора, электродвигателя, сборников семян и крупных примесей.Known seed cleaning machine for dehumidification and cleaning of coniferous seeds (L. S. Zastensky, N. N. Nevolin “Machines and mechanisms of forestry and their operation”, Vologda, 2000 - S. 45–48), consisting of a frame, bouncer, loading and receiving bins, winders, sieve drum, brushing device, fan, electric motor, seed collectors and large impurities.

Очистка семян производится с помощью механического воздействия на семена бил вращающегося в кожухе ротора, приводимого от электродвигателя.Seed cleaning is carried out by mechanical action on the seeds of a rotor rotating in a casing driven by an electric motor.

Существенным недостатком устройства является сложность конструкции, ограниченность применения, высокая материалоемкость, механическое повреждение и дробление части семян, невозможность качественной скарификации семян.A significant drawback of the device is the design complexity, limited use, high material consumption, mechanical damage and crushing of some seeds, the impossibility of high-quality scarification of seeds.

Известен скарификатор для предпосевной обработки семян многолетних трав (патент РФ № 2534582 С2, 2012 г.), содержащий загрузочный бункер с дозатором, вентилятор для подачи потока семян от дозатора через трубу в бункер на скарифицированную поверхность торообразной формы, покрытую абразивным наждачным материалом. A known scarifier for presowing treatment of seeds of perennial grasses (RF patent No. 2534582 C2, 2012) containing a feed hopper with a dispenser, a fan for feeding the seed flow from the dispenser through the pipe into the hopper on a scarified toroidal surface coated with abrasive emery material.

Недостатком такого решения является высокая повреждаемость семян абразивным покрытием, невозможность равномерного распределения семян по скарифицирующей поверхности, что снижает полезный выход обработанных семян, сложность и большая материалоемкость конструкции.The disadvantage of this solution is the high damage to the seeds by abrasive coating, the inability to evenly distribute the seeds on the scarifying surface, which reduces the useful yield of the treated seeds, the complexity and high material consumption of the structure.

Известен скарификатор (патент РФ 2146861, 2000 г.), содержащий бункер с заслонкой, корпус и расположенный внутри него скарифицирующий элемент в виде плоского горизонтального вращающегося диска с верхней абразивной поверхностью, в днище бункера выполнены отверстия с прикрепленными к ним трубами, которые имеют односторонние вертикальные вырезы, закрытые шторками из эластичного материала, верхние концы которых прикреплены к трубам над вырезами, а нижние скользят по абразивной поверхности, причем зазор между торцами труб и абразивной поверхностью скарифицирующего элемента равен двум-трем наибольшим размерам скарифицируемых семян.A known scarifier (RF patent 2146861, 2000) containing a hopper with a shutter, a housing and a scarifying element located inside it in the form of a flat horizontal rotating disk with an upper abrasive surface, holes are made in the bottom of the hopper with pipes attached to them, which have one-sided vertical cuts closed with shutters of elastic material, the upper ends of which are attached to the pipes above the cuts, and the lower ones slide on the abrasive surface, and the gap between the ends of the pipes and the abrasive surface Strongly scarifying element is two to three largest size skarifitsiruemyh seeds.

Недостатком такого решения является сложность конструкции, высокая повреждаемость семян абразивом, неравномерность подачи семян, засоряемость зазора между торцами труб и абразивной поверхностью.The disadvantage of this solution is the design complexity, high damage to the seeds by the abrasive, uneven supply of seeds, clogging of the gap between the ends of the pipes and the abrasive surface.

Известен скарификатор (патент РФ 2351112, 2007 г.), содержащий бункер с запорным конусом, корпус и расположенный внутри последнего диск-ротор, при этом скарифицирующий ротор, выполнен в виде диска, покрытого абразивом, расположен на вертикальном валу вместе с крышкой, на внутренней поверхности которой концентрично закреплены обечайки в форме усеченного конуса, зазор между которыми до абразивной поверхности ротора изменяется от центра к периферии и составляет на входе семян 1,5–2,0 размера обрабатываемых семян, а на выходе – один.A known scarifier (RF patent 2351112, 2007), containing a hopper with a locking cone, a housing and a rotor disk located inside the last one, while the scarifying rotor is made in the form of a disk coated with an abrasive, is located on a vertical shaft with a cover on the inside the surface of which the shells in the form of a truncated cone are concentrically fixed, the gap between which to the abrasive surface of the rotor changes from the center to the periphery and is 1.5–2.0 the size of the treated seeds at the seed inlet, and one at the output.

Это технологическое решение наиболее близко к заявляемому и принято за прототип.This technological solution is closest to the claimed one and is taken as a prototype.

Недостатком прототипа является сложность конструкции, наличие динамичного вращающегося узла с механическим приводом, ограниченный зазор для прохождения семян, не позволяющий избежать повреждения оболочки семян и обеспечить равномерное воздействие абразива на оболочку, образование засоров и ненадежное удаление семян из зоны обработки.The disadvantage of the prototype is the design complexity, the presence of a dynamic rotating unit with a mechanical drive, a limited clearance for the passage of seeds, which does not allow to avoid damage to the seed coat and to ensure uniform impact of abrasive on the shell, the formation of blockages and unreliable removal of seeds from the treatment area.

Задачей и техническим результатом изобретения является упрощение конструкции скарификатора, отсутствие динамических узлов, равномерная щадящая безударная обработка поверхности семян без дробления, повышение надежности и эффективности предпосевной подготовки семян, снижение энергозатрат.The objective and technical result of the invention is to simplify the design of the scarifier, the absence of dynamic nodes, uniform gentle shockless surface treatment of seeds without crushing, increasing the reliability and efficiency of seedbed preparation, reducing energy consumption.

Это достигается тем, что устройство для скарификации семян растений содержит камеру обработки семян, кожух, вентилятор с приводом, воздушный канал, систему патрубков, при этом камера выполнена в виде цилиндра с торцовыми стенками, помещенного в замкнутый кожух с фильтром для очистки отработанного воздуха, кожух расположен коаксиально относительно камеры с образованием воздушного канала между наружной поверхностью камеры и внутренней поверхностью кожуха, вся поверхность камеры перфорирована отверстиями диаметром меньше размеров семени, вентилятор соединен с камерой воздушным каналом в виде плоского диффузора, расположенного тангенциально к цилиндрической поверхности камеры, при этом камера и кожух оснащены патрубками для загрузки и выгрузки семян и отсева, стенки камеры могут быть выполнены из износостойкой сетки с ячеей меньше радиуса семени, камера снабжена турбулизаторами, расположенными на внутренней цилиндрической поверхности по образующей, а поверхность турбулизатора оснащена абразивным материалом.This is achieved by the fact that the device for scarification of plant seeds contains a seed treatment chamber, a casing, a fan with a drive, an air duct, a system of nozzles, the chamber being made in the form of a cylinder with end walls placed in a closed casing with a filter for purifying exhaust air, a casing located coaxially relative to the chamber with the formation of an air channel between the outer surface of the chamber and the inner surface of the casing, the entire surface of the chamber is perforated with holes smaller than seven and, the fan is connected to the chamber by an air channel in the form of a flat diffuser located tangentially to the cylindrical surface of the chamber, while the chamber and the casing are equipped with nozzles for loading and unloading seeds and screenings, the chamber walls can be made of a wear-resistant mesh with a mesh smaller than the seed radius, the chamber equipped with turbulators located on the inner cylindrical surface along the generatrix, and the surface of the turbulator is equipped with abrasive material.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства в разрезе, на фиг. 2 – вид устройства в плане в разрезе, на фиг. 3 – вид устройства со стороны вентилятора, на фиг. 4 показан турбулизатор в перфорированной стенке камеры.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a General view of the device in section; FIG. 2 is a sectional view of the device in FIG. 3 is a view from the fan side of the device; FIG. 4 shows a turbulator in the perforated wall of the chamber.

Устройство для скарифицирования семян включает вентилятор 1, корпус 2, скарификационную камеру 3, приемный патрубок 4, крышку патрубка 5, турбулизатор 6, фильтр 7, патрубок с заслонкой 8, патрубок 9, крышку патрубка 10, отверстие 11 в патрубке вентилятора 12, торцовую поверхность камеры 13, семенной материал 14, воздушный канал 15.A device for seed scarification includes a fan 1, a housing 2, a scarification chamber 3, a receiving nozzle 4, a nozzle cover 5, a turbulator 6, a filter 7, a nozzle with a shutter 8, a nozzle 9, a nozzle cover 10, an opening 11 in the fan nozzle 12, an end surface chamber 13, seed 14, air channel 15.

Устройство для скарификации семян работает следующим образом. В скарификационную камеру с перфорированными стенками 3 через патрубок 4 с крышкой 5 загружают партию семян 14, после чего патрубок закрывают крышкой, сплошной торец которой совпадает с внутренней цилиндрической поверхностью камеры и перекрывает отверстие патрубка. После загрузки в нижнюю часть камеры вентилятором 1 через патрубок с горизонтальным диффузором, расположенным по длине камеры 12, подают под давлением воздух, при этом в камере формируется закрученный поток циркулирующего воздуха, который вовлекает в себя загруженные семена и многократно перемещает их по внутренней цилиндрической поверхности камеры. Регулирование интенсивности процесса осуществляется путем изменения количества и скорости подаваемого вентилятором в камеру воздуха. A device for scarification of seeds works as follows. A batch of seeds 14 is loaded into the scarification chamber with perforated walls 3 through the nozzle 4 with the cover 5, after which the nozzle is closed with a lid, the solid end of which coincides with the inner cylindrical surface of the chamber and overlaps the nozzle opening. After loading into the lower part of the chamber with fan 1, air is supplied under pressure through a pipe with a horizontal diffuser located along the length of chamber 12, while a swirling flow of circulating air is formed in the chamber, which involves loaded seeds and repeatedly moves them along the inner cylindrical surface of the chamber . The intensity of the process is controlled by changing the amount and speed of the air supplied by the fan to the chamber.

Семена перемещаются в турбулентном центробежном потоке во взвешенном состоянии, хаотически и многократно мягко безударно контактируют друг с другом без дробления. При контакте оболочек проявляется триботехнический эффект, обеспечивающий износ поверхностной оболочки семян и отделение ненужных элементов семени. Износ оболочки носит равномерный одинаковый характер и происходит без травмирования зародыша. При движении потока происходит контакт семян также с перфорированными внутренней цилиндрической и торцовой поверхностью камеры, что дополнительно способствует износу оболочки семени. Размер перфорации стенок камеры соответствует меньшему размеру поперечного сечения семени. Стенки камеры могут быть также выполнены из износостойкой сетки с ячеей требуемого размера.Seeds move in a turbulent centrifugal flow in suspension, randomly and repeatedly gently shocklessly contact each other without crushing. Upon contact of the shells, a tribotechnical effect is manifested, which ensures the wear of the surface shell of the seeds and the separation of unnecessary seed elements. Shell wear is uniform and uniform in nature and occurs without injury to the embryo. When the flow moves, the seed contacts also with the perforated inner cylindrical and end surface of the chamber, which further contributes to the wear of the seed shell. The size of the perforation of the walls of the chamber corresponds to a smaller cross-sectional size of the seed. The walls of the chamber can also be made of wear-resistant mesh with a mesh of the required size.

Для интенсификации процесса на внутренней цилиндрической поверхности камеры установлены турбулизаторы 6 в виде скругленных ребер, которые дополнительно завихряют поток с перемещаемой массой семян и увеличивают триботехнический эффект.To intensify the process, turbulizers 6 in the form of rounded ribs are installed on the inner cylindrical surface of the chamber, which additionally swirl the flow with a moving mass of seeds and increase the tribological effect.

Удаление части циркулирующего воздуха из камеры с частью отсева в виде мелких частиц осуществляется постоянно через перфорации в цилиндрической и торцовой стенках, первоначально в воздушный канал 15 между кожухом 2 и камерой 3, затем через фильтр 7 в окружающую среду.The removal of part of the circulating air from the chamber with part of the screening in the form of small particles is carried out continuously through perforations in the cylindrical and end walls, initially into the air channel 15 between the casing 2 and the chamber 3, then through the filter 7 into the environment.

Для устранения засорения канала отсевом производится постоянная продувка канала воздухом, подаваемым под избыточным давлением через отверстие 11 в патрубке вентилятора, что обеспечивает перемещение и накопление отсева в зоне патрубка 8, через который он удаляется.To eliminate clogging of the channel by screening, the channel is constantly purged with air supplied under overpressure through the hole 11 in the fan pipe, which ensures the screening is moved and accumulated in the zone of pipe 8 through which it is removed.

После окончания процесса вентилятор отключают. Подача воздуха прекращается, скарифицированные семена собираются в нижней части камеры, откуда удаляются через патрубок 9 с крышкой 10 и направляются в сепаратор для последующей очистки и сортировки.After the end of the process, the fan is turned off. The air supply stops, the scarified seeds are collected in the lower part of the chamber, from where they are removed through the pipe 9 with the cover 10 and sent to the separator for subsequent cleaning and sorting.

Предложенное техническое решение позволяет упростить конструкцию скарификатора, выполнить ее без динамических рабочих узлов, обеспечить равномерную щадящую безударную обработку семян без дробления, повысить надежность и эффективность предпосевной обработки семян, снизить энергозатраты.The proposed technical solution allows to simplify the design of the scarifier, to execute it without dynamic work units, to ensure uniform gentle shockless seed treatment without crushing, to increase the reliability and efficiency of pre-sowing seed treatment, to reduce energy consumption.

Claims

1. A device for scarification of plant seeds, containing a seed treatment chamber, a casing, a fan with a drive, an air duct, a pipe system, characterized in that the chamber is made in the form of a cylinder with end walls, placed in a closed casing with a filter for cleaning exhaust air, a casing located coaxially relative to the chamber with the formation of an air channel between the outer surface of the chamber and the inner surface of the casing, the entire surface of the chamber is perforated with holes with a diameter smaller than the size of the seed, vent the emulator is connected to the chamber by an air channel in the form of a flat diffuser located tangentially to the cylindrical surface of the chamber, while the chamber and the casing are equipped with nozzles for loading and unloading seeds and screenings.

2. The device according to p. 1, characterized in that the chamber walls are made of a wear-resistant mesh with a mesh smaller than the radius of the seed.

3. The device according to p. 1, characterized in that the camera is equipped with turbulators located on the inner cylindrical surface along the generatrix.

4. The device according to p. 3, characterized in that the surface of the turbulator is equipped with abrasive material.