устройство для очистки и сортирования лесных семян хвойных пород

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, приемники примесей и семян, отличающееся тем, что 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 с₁ = (0,49-0,51)L_общ; с_2,3,4 = (0,32-0,34)с₁, где с₁ - длина секции, прилегающей к загрузочному бункеру; L_общ - общая длина валов; с_2,3,4 - длина последующих секций.

Описание изобретения к патенту

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, авт. св. 1540872, кл. В 07 В 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.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является безрешетный сепаратор для сортирования семян хвойных пород по размерным признакам (Свиридов Л. Т. , Голев А. Д. Безрешетный сепаратор для сортирования лесных семян. - Воронеж : ВГЛТА, 1995, - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 27.03.96 N 971-В96). Устройство содержит загрузочный бункер, направляющие лотки и одну или две пары валов, оси которых расположены в одной плоскости под углом к горизонту. Валы установлены с возможностью вращения в противоположные стороны и с зазором относительно друг друга, а также имеют небольшой наклон относительно продольной оси. В зоне подачи семян расстояние между вальцами наименьшее и соответствует минимальному размеру семян, а к разгрузочному концу оно увеличивается и соответствует среднему значению размера сортируемых семян.

Известное устройство имеет следующие недостатки. По причине равномерного увеличения зазора от загрузочного бункера к разгрузочному концу очень сложно четко выделить фракцию семян заданного размера. Это ведет к тому, что в приемниках семян, на границе их разделения, происходит смешение фракций. Кроме того, трудноотделимые примеси могут попадать в любую из фракций семян. В целом это снижает эффективность процесса очистки и сортирования.

Цель изобретения - повышение производительности и улучшение качества очистки и сортирования лесных семян хвойных пород.

Для достижения указанной цели 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, приемники примесей и семян, 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 с₁= (0,49. . . 0,5)L_общ; с_2,3,4= (0,32. . . 0,34)с_1, где с₁ - длина секции, прилегающей к загрузочному бункеру; L_общ - общая длина валов; с_2,3,4 - длина последующих секций.

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 (без кожуха); на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - вал с кольцевыми канавками в разрезе (увеличено).

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 горизонту с возможностью вращения в противоположные стороны. Валы 3 и 4 закреплены на раме 5 с помощью стоек 6 и закрыты кожухом 7.

Вал 3 ориентирующе-сортирующего приспособления имеет гладкую поверхность, а вал 4 состоит из четырех секций с кольцевыми канавками различной ширины на поверхности, при этом ширина канавок в смежных секциях увеличивается, а длина секций уменьшается от загрузочного к разгрузочному концу ориентирующе-сортирующего приспособления.

Вал 4 снабжен 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 выстраиваются 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 секции вала 4 ориентирующе-сортирующего приспособления, ширина кольцевых канавок которой больше или равна длине 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, ширина которых равна длине семян хвойных пород, и движутся сходом в приемник для трудноотделимых примесей и отходов 12.

На основании анализа статистических данных о распределении по размерам 1 семян хвойных пород установлено, что их количество в каждой из размерных фракций примерно одинаково, поэтому можно выполнять секции вала 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, и построения их одно за другим, поэтому первая секция должна быть длиннее остальных. При этом последующие секции выполняются равными между собой и соответствуют 1/3 длины первой.

Уменьшение данных соотношений приводит к неэффективной работе устройства за счет смешения фракций и увеличению количества семян в приемнике для трудноотделимых примесей и отходов 12. Увеличение длины секций вала 4 ориентирующе-сортирующего приспособления незначительно влияет на эффективность сортирования, но приводит к увеличению энерго- и металлоемкости, что нецелесообразно.

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