Патент на изобретение №2396130

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И СОРТИРОВАНИЯ ЛЕСНЫХ СЕМЯН ХВОЙНЫХ ПОРОД

(57) Реферат:

Изобретение относится к лесохозяйственной технике и может быть использовано при вторичной механизированной обработке лесных семян хвойных пород. Устройство для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород включает загрузочный бункер, ориентирующе-сортирующее приспособление из цилиндрических валов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны, один из которых состоит из четырех секций с кольцевыми канавками, имеющими ширину b₁b₄, соответствующую максимальной толщине семян d каждой фракции, приемники примесей и семян. Второй вал выполнен четырехсекционным с кольцевыми канавками, расположенными в шахматном порядке относительно первого вала. Глубина канавок с₁с₄ отличается в каждой последующей секции на величину приращения ширины канавки х, а наружный диаметр D каждого вала соотносится с толщиной d семян как d_D=1:(45÷48). Величина приращения рассчитывается по формуле x₁=b₂-b₁, x₂=b₃-b₂, x₃=b₄-b₃; где b₁, b₂, b₂, b₄ – ширина кольцевой канавки соответственно, в первой, второй, третьей и четвертой секциях, а глубина канавки c₁=b₁, с₂=b₂+x₁, c₃=b₃+х₂; c₄=b₄+х₃, где с₁, с₂, c₃, c₄ – глубина кольцевой канавки соответственно в первой, второй, третьей и четвертой секциях. Технический результат – повышение производительности и качества очистки и сортирования лесных семян хвойных пород. 4 ил.

Изобретение относится к лесохозяйственной технике и может быть использовано при вторичной механизированной обработке лесных семян хвойных пород.

Известно устройство для классификации зернистых материалов, включающее закрепленные на горизонтальном валу ступенчатые в радиальной плоскости диски, образующие между собой кольцевые щели, сужающиеся к оси вала, установленный над дисками загрузочный бункер и расположенные друг под другом отводные лопатки с приемными пальцами, введенными в ступени кольцевых щелей (SU, авторское свидетельство, 1540872, кл. В07В 13/04, 1/06, 1997).

Недостатком данного устройства является отсутствие четкой ориентации семян в междисковом пространстве, что приводит к снижению качества сортирования. Кроме того, во время подачи семян из загрузочного бункера на закрепленные на горизонтальном валу ступенчатые в радиальной плоскости диски возможно их попадание на выпуклые части последних, в результате чего нарушается процесс сепарации.

Известно устройство для очистки и калибрования лесных семян хвойных пород (RU, патент, 21111068, кл. В07В 1/16, 1996). Устройство содержит загрузочный бункер, снабженный направляющим вибролотком, ориентирующе-сортирующее приспособление, состоящее из нескольких пар многоступенчатых цилиндрических валов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны и изменения зазора между ними, приемники примесей и семян. Зазор между валами ориентирующе-сортирующего приспособления увеличивается от загрузочного приспособления к разгрузочному концу. В зоне подачи семян зазор между валами наименьший и соответствует минимальной толщине семян, а к разгрузочному концу он увеличивается за счет уменьшения диаметра ступеней и соответствует максимальной толщине семян в данной партии.

Известное устройство имеет следующие недостатки. В процессе обработки лесосеменного материала в случае его неравномерной подачи на первую ступень ориентирующе-сортирующего приспособления образуется горка семян. Поскольку зазор между валами постоянен в пределах секции, то выделение примесей происходит в определенных пропорциях и поэтому не все примеси, равные или меньшие по толщине минимальному размеру семян, успевают пройти через зазор на первой ступени ориентирующе-сортирующего приспособления. Часть их попадает на следующий участок с большим зазором между валами и смешивается с более крупными семенами. Это заметно снижает качество очистки и сортирования семенного материала, а также производительность устройства, поскольку появляется необходимость в повторной обработке семян.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород (RU, патент, 2179079, кл. В07В 1/16, 13/04, 2002). Устройство содержит загрузочный бункер, ориентирующе-сортирующее приспособление из цилиндрических валов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны, приемники примесей и семян. При этом один из установленных параллельно валов ориентирующе-сортирующего приспособления состоит из четырех секций с кольцевыми канавками различной ширины на поверхности, при этом в направлении от загрузочного к разгрузочному концу ориентирующе-сортирующего приспособления ширина канавок в смежных секциях увеличивается и соответствует максимальной длине семян в каждой из выделяемых фракций, а длина секций уменьшается и определяется из выражений

c₁=(0,49÷0,51)L_общ;

c_2,3,4=(0,32÷0,34)c₁,

где c₁ – длина секции, прилегающей к загрузочному бункеру;

L_общ – общая длина валов;

c_2,3,4 – длина последующих секций.

Однако на данном устройстве за счет образования горки в начале ориентирующе-сортирующего приспособления невозможно обеспечить необходимое качество очистки и сортирования.

Изобретение решает задачу повышения производительности и качества очистки и сортирования лесных семян хвойных пород.

Для решения этой задачи в устройстве для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород, включающем загрузочный бункер, ориентирующе-сортирующее приспособление из цилиндрических валов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны, один из которых состоит из четырех секций с кольцевыми канавками, имеющими ширину b₁b₄, соответствующую максимальной толщине семян d каждой фракции, приемники примесей и семян, согласно изобретению второй вал ориентирующе-сортирующего приспособления выполнен четырехсекционным с кольцевыми канавками, расположенными в шахматном порядке относительно первого вала, при этом глубина канавок с₁…c₄ отличается в каждой последующей секции на величину приращения ширины канавки х, а наружный диаметр D каждого вала соотносится с толщиной d семян как d_D=1:(45÷48), причем величина приращения рассчитывается по формуле

x₁=b₂-b₁, x₂=b₃-b₂, х₃=b₄-b₃;

где b₁, b₂, b₃, b₄ – ширина кольцевой канавки соответственно, в первой, второй, третьей и четвертой секциях,

а глубина канавки

c₁=b₁; c₂=b₂+x₁; c₃=b₃+x₂; c₄=b₄+x₃,

где c₁, c₂, c₃, с₄ – глубина кольцевой канавки соответственно в первой, второй, третьей и четвертой секциях.

Количество секций, равное четырем, обусловлено экспериментальными исследованиями, определившими, что семена хвойных пород, предназначенные для высева в питомниках, целесообразно разделять на четыре фракции с одинаковыми размерами семян. В таком случае во фракциях образуется выровненный посевной материал, в котором масса 1000 шт. семян отличается на 14-16%, что имеет значение для повышения качества последующего точного высева. Кроме того, выделение семян мелкой фракции и высев их в первую очередь позволяет, сохранив всхожесть всей семенной партии при длительном хранении, получить в питомнике без перешколивания укрупненный посадочный материал.

На фиг. 1 изображено устройство для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород, вид сбоку; на фиг. 2 – то же, вид сверху; на фиг.3 – разрез по А-А на фиг.1; на фиг.4 – валы с кольцевыми канавками в разрезе.

Устройство для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород включает загрузочный бункер 1, снабженный вибропитателем 2. Вибропитатель 2 расположен над загрузочным участком ориентирующе-сортирующего приспособления, состоящего из двух цилиндрических валов 3 и 4, установленных параллельно под углом к горизонтальной плоскости с возможностью вращения в противоположные стороны.

Вал 3 ориентирующе-сортирующего приспособления состоит из четырех секций с кольцевыми канавками, имеющими ширину b₁b₄, соответствующую максимальной толщине семян d каждой фракции, а второй вал 4 выполнен четырехсекционным с кольцевыми канавками, расположенными в шахматном порядке относительно первого вала, при этом глубина канавок с₁с₄, отличается в каждой последующей секции на величину приращения ширины канавки х, а наружный диаметр D каждого вала соотносится с толщиной d семян как d_D=1:(45÷48).

Валы 3 и 4 закреплены на раме 5 с помощью стоек 6 и закрыты кожухом 7. Валы 3 и 4 снабжены противоходным отсекателем семян 8 гребенчатого типа, а под каждой секцией расположены приемники 9 для сбора фракций семян. Привод валов 3 и 4 осуществляется от электродвигателя 10 посредством плоскоременной передачи 11. Под разгрузочным концом ориентирующе-сортирующего приспособления установлен приемник трудноотделимых примесей и отходов 12.

Устройство работает следующим образом.

Лесосеменная смесь засыпается в загрузочный бункер 1. При включении электродвигателя 10 вращение через плоскоременную передачу 11 передается на валы 3 и 4 ориентирующе-сортирующего приспособления. Семенной материал вибропитателем 2 непрерывно подается в рабочее пространство между цилиндрическими валами 3 и 4. При вращении валов 3 и 4 в противоположные стороны семена под действием сил трения между ними и поверхностью валов 3 и 4, а также продольной составляющей силы тяжести располагаются одно за другим, ориентируясь своей длинной осью параллельно оси валов 3 и 4, и движутся вниз к разгрузочному концу ориентирующе-сортирующего приспособления. Выделение семян каждой из четырех фракций происходит при перемещении их вдоль секций валов 3 и 4 ориентирующе-сортирующего приспособления, ширина кольцевых канавок которой больше или равна толщине семян данной фракции.

Семена, застрявшие между боковыми стенками кольцевых канавок, выталкиваются пластинами противоходного отсекателя семян 8 в приемники 9 для сбора фракций семян.

Трудноотделимые примеси и отходы представляют собой обломки веточек и хвоинки прямолинейной и спиралеобразной формы, длина которых превышает длину семян в 3-10 раз. Поэтому они не могут проходить сквозь кольцевые канавки и движутся сходом в приемник для трудноотделимых примесей и отходов 12.

На основании анализа статистических данных о распределении примесей и отходов семян хвойных пород установлено, что их количество в каждой из размерных фракций примерно одинаково, поэтому можно выполнять секции обоих валов 3 и 4 равной длины. Однако часть первой секции, прилегающая к загрузочному бункеру, в процессе работы устройства используется для рассредоточения горки семян, образующейся под загрузочным бункером вследствие неравномерности подачи, поэтому первая секция выполняется равной 1/2 общей длины валов. При этом последующие секции выполняются равными между собой и соответствуют длины первой.

Таким образом, устройство обеспечивает непрерывность технологического процесса вторичной очистки лесных семян хвойных пород и высокую эффективность выделения трудноотделимых примесей (хвои), производительность данного устройства превышает производительность прототипа в 1,4-1,6 раза.

Формула изобретения

Устройство для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород, включающее загрузочный бункер, ориентирующе-сортирующее приспособление из цилиндрических валов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны, один из которых состоит из четырех секций с кольцевыми канавками, имеющими ширину b₁b₄, соответствующую максимальной толщине d семян каждой фракции, приемники примесей и семян, отличающееся тем, что второй вал выполнен четырехсекционным с кольцевыми канавками, расположенными в шахматном порядке относительно первого вала, при этом глубина c₁c₄ канавок отличается в каждой последующей секции на величину приращения ширины х канавки, а наружный диаметр D каждого вала соотносится с толщиной d семян как d_D=1:(45÷48), причем величина приращения рассчитывается по формуле
x₁=b₂-b₁, x₂=b₃-b₂, x₃=b₄-b₃;
где b₁, b₂, b₂, b₄ – ширина кольцевой канавки соответственно в первой, второй, третьей и четвертой секциях, а глубина канавки
c₁=b₁, c₂=b₂+x₁, c₃=b₃+x₂; c₄=b₄+x₃,
где c₁, с₂, с₃, с₄ – глубина кольцевой канавки соответственно в первой, второй, третьей и четвертой секциях.

РИСУНКИ