Устройство для предпосадочной обработки клубней семенного картофеля
Владельцы патента RU 2421964:
Государственное научное учреждение "Научно-исследовательский и проектно-технологический институт агропромышленного комплекса Республики Коми" Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Устройство для предпосадочной обработки клубней семенного картофеля содержит рабочий орган в виде вращающихся барабанов, расположенных в емкости с биостимулятором, представляющим из себя высокодисперсную массу, обладающую клеящей способностью и высокой питательностью. В емкости также установлен выгрузной транспортер. За емкостью установлен контейнер для сушки. Барабаны с регулируемой частотой вращения имеют эластичную поверхность, на которой закреплены иглы для прокалывания клубней. Барабаны заполнены воздухом под избыточным давлением и снабжены системой для создания и регулирования давления. Иглы выполнены в форме полусферы или цилиндра, имеют длину не более 5 мм и закреплены на расстоянии 5-15 мм друг от друга. Изобретение повышает эффективность процесса перфорации, исключает осаждение биостимулятора, обеспечивает самостоятельное отделение клубней от барабанов после процесса перфорации, позволяет осуществлять обработку клубней различной формы и величины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при выращивании картофеля, а именно для предпосадочной обработки клубней семенного картофеля.
При подготовке почвы под картофель органические удобрения в виде компоста вносят разбрасыванием с последующей заделкой в почву либо локально в почву непосредственно в процессе посадки.
Применение этих традиционных способов внесения органических удобрений не обеспечивает требуемой равномерности распределения удобрений в почве и, как следствие, большинство клубней не получает должного питания при посадке. Это ведет к замедлению развития клубней и снижению урожайности.
Известен протравливатель корнеклубнеплодов (А.С. 1440380, А01С 1/08, опубл. 30.11.1988), содержащий камеру протравливания, устройство для подачи рабочей жидкости в рабочий орган в виде параллельно расположенных и контактирующих валиков, поверхность которых выполнена из износостойкого и влагонепроницаемого материала. Под валиками установлены быстровращающиеся и контактирующие с ними щетки в защитных кожухах, открытых в сторону обрабатываемого материала. Устройство предназначено для предпосевной обработки корнеклубнеплодов жидкими растворами или для послеуборочной доработки при закладке на хранение.
Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает фиксации удобрения в виде дражирующего раствора на клубнях.
Известно устройство для предпосевной обработки корнеплодов (заявка на ИЗ №94003524, А01С 1/00, 1/08, опубл.20.12.1995 г.), выбранное за прототип. В указанном изобретении предлагается использование в качестве органического удобрения (агента) электрогидравлически обработанного торфа, представляющего из себя высокодисперсную массу, обладающую клеящей способностью и высокой питательностью. Устройство включает камеру для дражирования с установленным в ней рабочим органом, состоящим из двух вращающихся навстречу друг другу валиков, на образующей поверхности которых закреплены перфорирующие иглы для перфорирования поверхности клубней, при этом емкость с агентом для обработки расположена под вальцами, а за этой емкостью установлена сушильная камера.
Недостатком устройства является то, что для обеспечения отделения клубней от валика требуется установка вращающихся щеток, что усложняет конструкцию. Кроме того, недостаточно обеспечивается фиксация удобрения на посадочном клубне неправильной формы.
Задачей настоящего изобретения является усовершенствование конструкции и обеспечение более эффективной фиксации удобрения на клубнях различной формы и величины.
Технический результат состоит в том, что новое устройство повышает эффективность процесса перфорации, исключает осаждение и обеспечивает равномерную концентрацию биостимулятора по всему объему емкости, а также обеспечивает самостоятельное отделение клубней от барабанов после процесса перфорации, кроме того, устройство позволяет осуществлять обработку клубней различной формы и величины и обеспечивать улучшенную фиксацию и крепление оболочки биостимулятора на поверхности клубня.
Технический результат достигается тем, что устройство для предпосадочной обработки клубней семенного картофеля, содержащее емкость с биостимулятором, представляющим из себя высокодисперсную массу, обладающую клеящей способностью и высокой питательностью, рабочий орган в виде захватывающих вращающихся барабанов с эластичной поверхностью, на которой закреплены иглы для прокалывания поверхности клубней, контейнер для сушки, расположенный за емкостью, выгрузной транспортер, установленный в емкости, согласно изобретению, барабаны с регулируемой частотой вращения расположены в емкости с биостимулятором, заполнены воздухом под избыточным давлением и снабжены системой для создания и регулирования давления, иглы выполнены в форме полусферы или цилиндра, имеют длину не более 5 мм и закреплены на расстоянии 5-15 мм друг от друга, устройство дополнительно снабжено вторым выгрузным транспортером, выполненным с возможностью установки под углом к первому и обеспечивающим загрузку обработанных клубней в контейнер с заданным значением высоты падения.
На фиг.1а показана схема устройства. На фиг.1б - система создания и регулирования давления в барабанах. На фиг.2 - форма иглы.
Устройство содержит:
- емкость 2 с подающим устройством 1, при этом емкость заполнена жидким биостимулятором;
- рабочий орган, установленный в емкости, в виде захватывающих вращающихся перфорирующих барабанов 3, имеющих эластичную поверхность, при этом диаметр перфорирующих барабанов не менее 250 мм обусловлен условием захвата клубней, причем размеры и параметры вращения барабанов создают условия перемешивания биостимулятора, оседающего на дне емкости, и исключают применение дополнительных перемешивающих устройств;
- иглы 8, закрепленные на эластичной поверхности барабанов с расстоянием 5-15 мм друг от друга, имеющие длину не более 5 мм, выполненные в форме полусферы или цилиндра;
- контейнер 6 для сбора и сушки обработанных клубней;
- выгрузные транспортеры 4 и 5, причем первый транспортер 4 расположен в емкости, а второй 5 установлен над контейнером для загрузки и сушки обработанных клубней, при этом транспортер 5 выполнен с возможностью установки под углом к первому, что обеспечивает загрузку обработанных клубней картофеля в контейнер 6 с заданным значением высоты падения и исключает чрезмерное удаление зафиксированного биостимулятора на поверхности клубня при ударе о днище контейнера 6 или о другие клубни;
- систему создания и регулирования избыточного давления (фиг.1б) во внутренней полости перфорирующих барабанов 7, подающую воздух через полые валы, на которых установлены перфорирующие барабаны.
На фиг.3 показана схема привода перфорирующих барабанов.
Привод перфорирующих барабанов содержит:
- электродвигатель 10;
- червячный редуктор 11;
- цепную передачу с ведущей звездочкой 12, ведомыми звездочками 13, насаженными на валы перфорирующих барабанов 3, цепью 14.
Данная схема привода обеспечивает разностороннее вращение перфорирующих барабанов навстречу друг другу. Частота вращения барабанов регулируется.
Технологический процесс обработки осуществляется следующим образом.
Для повышения эффективности процесса перфорации вовнутрь перфорирующих барабанов 3 под избыточным давлением накачивается воздух посредством системы 7. Избыточное давление воздуха в 10-30 кПа, накачиваемого вовнутрь перфорирующих барабанов, создает оптимальные условия воздействия барабанов на клубень, обеспечивает равномерное распределение перфорационной сетки углублений на неровной поверхности клубня, исключает ухудшение процесса перфорации клубней различных размеров и форм. Давление воздуха внутри барабанов регулируется.
Очищенные клубни семенного картофеля посредством устройства 1 подаются в емкость 2, наполненную обрабатывающим раствором, и захватываются вращающимися навстречу друг другу перфорирующими барабанами 3. Иглы 8 длиной до 5 мм герметично закреплены в эластичном материале 9 перфорирующих барабанов 3 и выполнены в форме полусферы или цилиндра. При прохождении клубня между барабанами 3 иглы 8, находящиеся на расстоянии 5-15 мм, наносят на его поверхности сетку углублений, которая создает каркас для крепления оболочки из жидкого биостимулятора, в результате чего улучшится его фиксация на поверхности клубня. Длина игл до 5 мм с расстоянием друг от друга 10 мм оптимальна для процесса перфорации и исключает повреждаемость клубней. Экспериментально установлено, что форма игл в виде полусферы или цилиндра обеспечивает наиболее оптимальное качество перфорации и возможность самостоятельного отделения клубней от барабанов после процесса перфорации и их падения на дно емкости под действием сил тяжести и инерции, исключает применение дополнительных устройств для отделения. В процессе ведения обработки клубней вращающиеся барабаны создают условия перемешивания биостимулятора, оседающего на дне емкости, и обеспечивают равномерную концентрацию биостимулятора по всему объему емкости.
Отделившиеся клубни выдерживаются в емкости 3-5 минут, удаляются при помощи транспортеров выгрузки 4 и 5 и подаются в контейнер для сушки 6 с заданным значением высоты падения.
В качестве биостимулятора, обладающего и бактерицидными, и клеящими свойствами, используем водную суспензию торфа, обработанную с помощью электрогидравлического эффекта. Это промышленный способ преобразования электрической энергии в механическую, совершающийся без посредства промежуточных механических звеньев, с высоким КПД. Сущность этого способа состоит в том, что при осуществлении внутри объема жидкости, находящейся в открытом или закрытом сосуде, специально сформированного импульсного электрического (искрового, кистевого и других форм) разряда вокруг зоны его преобразования возникают сверхвысокие гидравлические давления, способные совершать полезную механическую работу и сопровождающиеся комплексом физических и химических явлений.
В результате наших исследований доказано, что электрогидравлически обработанный торф (ЭГ-торф), представляющий высокодисперсную эмульсию, обладает значительной клеящей способностью. ЭГ-обработка активизирует органическое вещество и азот торфа, повышая питательную ценность обрабатывающего состава. После ЭГ-обработки в торфе в 1,5-4 раза повышается содержание аммиачной формы азота, в 2-3 раза содержание водорастворимого органического вещества, изменяется групповой состав органического вещества. В водной фазе ЭГ-торфа увеличивается содержание веществ фенольной и индольной природы, оказывающих в определенных концентрациях биостимулирующее действие.
Для дражирования картофеля использовали жидкий биостимулятор на основе ЭГ-торфа с влажностью до 95%, плотностью 1180 кг/м3, динамической вязкостью 1250·10-6 Па·с. Избыточное давление воздуха в барабанах 20 кПа обеспечило качественную перфорацию клубней с неправильной формой, в том числе клубней малого размера.
Таким образом, с помощью усовершенствованного устройства повышается эффективность процесса перфорации клубней различной формы и величины, улучшается фиксация и крепление оболочки биостимулятора на поверхности клубня, исключается осаждение биостимулятора на дно емкости, обеспечивается самостоятельное отделение клубней от барабанов после процесса перфорации.
1. Устройство для предпосадочной обработки клубней семенного картофеля, содержащее емкость с биостимулятором, представляющим из себя высокодисперсную массу, обладающую клеящей способностью и высокой питательностью, рабочий орган в виде захватывающих вращающихся барабанов с эластичной поверхностью, на которой закреплены иглы для прокалывания поверхности клубней, контейнер для сушки, расположенный за емкостью, выгрузной транспортер, установленный в емкости, отличающееся тем, что барабаны с регулируемой частотой вращения расположены в емкости с биостимулятором, заполнены воздухом под избыточным давлением и снабжены системой для создания и регулирования давления, иглы выполнены в форме полусферы или цилиндра, имеют длину не более 5 мм и закреплены на расстоянии 5-15 мм друг от друга.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено вторым выгрузным транспортером, выполненным с возможностью установки под углом к первому и обеспечивающим загрузку обработанных клубней в контейнер с заданным значением высоты падения.
