close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY12736

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.12.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
A 23N 4/00
СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ОТ ЯГОДНЫХ ОТЖИМОВ
(21) Номер заявки: a 20050103
(22) 2005.02.03
(43) 2006.10.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт леса
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Автор: Гедых Валентин Брониславович (BY)
BY 12736 C1 2009.12.30
BY (11) 12736
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт леса
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) SU 1296220 A1, 1987.
SU 122366, 1959.
SU 1634244 A2, 1991.
SU 1007641 A, 1983.
(57)
Способ отделения семян от ягодных отжимов, при котором перемешивают в цилиндрической емкости ягодные отжимы с водой до появления вихревой воронки, разделяют
ягодные отжимы на легкую фракцию примесей и тяжелую фракцию семян, улавливают
семена помещенным на дне цилиндрической емкости фильтром, который извлекают из
цилиндрической емкости после исчезновения вихревой воронки, и удаляют примеси с водой самотеком, отличающийся тем, что используют фильтр, содержащий центрирующий
стержень, дно, фланец которого служит пробкой сливного отверстия цилиндрической емкости, и фильтрующий элемент, изготовленный в виде сменного подпружиненного перфорированного купола, плавно сопряженного с дном, причем смесь ягодных отжимов с
водой перемешивают ручным приводом мешалки, на коромысле которой закреплены
гребки с возможностью ограниченного поворота в нейтральное положение током разогнанной вращением смеси ягодных отжимов.
BY 12736 C1 2009.12.30
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может
быть использовано в лесном хозяйстве для отделения семян от ягодных отжимов (остающихся после холодной переработки ягод на сок в винодельческом и консервном производствах) с последующим их посевом в лесных и болотных фитоценозах.
Чаще всего семена из отжимов ягод отмывают вручную путем многократного перемешивания в емкости отжимов с водой и осторожного сливания взвешенных в воде более
легких частиц (кожицы и измельченной мякоти ягод, обломков плодоножек, листочков и
другого сора), а более тяжелые семена оседают на дно емкости [1]. Но при таком способе
даже самое осторожное сливание воды с взвешенными легкими фракциями имеет следствием потерю части семян и остается значительная доля примесей, что влечет засорение
дозатора сеялки.
Известны фильтры, предназначенные для очистки жидкости от примесей [а.с. СССР
665927, а.с. СССР 925367], содержащие пружинящий элемент по форме архимедовой спирали в виде извитой перфорированной ленты [2] или витой круглой пружины [3], обеспечивающие ее самоочищение при сжатии. Однако для решения технической задачи
отделения семян из ягодных отжимов эти устройства без существенной доработки непригодны.
Известны устройства [а.с. СССР 1284495, а.с. СССР 1507301] для выделения семян из
виноградных выжимок [4, 5], они весьма громоздкие, сложно устроены, нуждаются в источнике электроэнергии, а потому не годятся для работы в лесных и болотных условиях.
Каждый же час подсыхания семян клюквы влечет потерю 10 % всхожести [1], следовательно, лучше всего отмывать семена непосредственно перед посевом на болоте или в лесу.
Ранее нами был разработан способ отделения семян от ягодных отжимов [а.с. СССР
1296220 - прототип] непосредственно на посевной делянке, в основу которого положено
использование спирального фильтра, адаптированного к размеру и массе семян ягодных
растений [6]. Экспериментальными наблюдениями мы тогда установили причинноследственную связь происходящих явлений при перемешивании в емкости смеси отжимов
с водой. Вследствие принудительного вращения мешалкой жидкости с взвешенными в
ней частицами в цилиндрическом сосуде происходит отделение семян от оболочек ягод.
Вращение и оседание частиц определяет подвижное равновесие сил тяжести, центробежной и центростремительной. Во время кругового перемешивания на смесь фракций действует растущая центробежная сила, прижимающая их к стенке емкости и подымающая их
на различную высоту, преодолевая силу тяжести. После снятия движущего импульса
вследствие трения о стенки сосуда появляется градиент увеличения скорости к центру
вращения по мере затухания и преобладает уже центростремительная сила, что приводит
к образованию вихревой воронки, в которую затягиваются взвешенные частицы. При этом
первыми оказываются на дне емкости самые полнозернистые семена с наибольшей массой, движущиеся по траектории сходящейся спирали к центру емкости.
По способу-прототипу очистка семян от примесей состоит в следующем: поместить в
центре дна емкости ловушку, проницаемую для семян и недоступную примесям. Для этого был разработан спиральный фильтр, включавший диск-дно с центральным стержнем,
на которых смонтированы конические корпус, спиральная пружина и регулирующая головка, поворотом которой регулируется зазор между витками спиральной пружины в соответствии с размером семян разных видов растений. Помещенный в центре дна емкости
спиральный фильтр эффективно улавливал прежде всего самые качественные семена, которые движимы центростремительной силой и подымаются ею по наклонной стенке конуса корпуса и спиральной пружине, западая в зазоры между витками. В относительно
изолированном пространстве полого корпуса и спиральной пружины вращение затихает,
вследствие чего семена оседают и накапливаются в корпусе фильтра. По мере затухания
вращения вихревой воронки начинают опускаться вниз более легкие фракции: кожица
2
BY 12736 C1 2009.12.30
ягод, обломки плодоножек, частицы мезги и другие примеси, которые задерживаются
витками спирали, облепляют их и препятствуют попаданию в фильтр неполнозернистых
семян с меньшей массой. Этот способ отделения семян от ягодных отжимов и спиральный
фильтр для его осуществления [6] следует признать ближайшим аналогом-прототипом заявляемого способа.
Недостатками прототипа считаем все еще невысокую производительность труда из-за
малой емкости фильтра, а также необходимость вручную каждый раз относить в сторону
и опорожнять тяжелую емкость с водой и отходами промывки (20-40 кг). Трудоемка и недостаточно эффективна также операция перемешивания смеси простейшей мешалкой.
Часто содержащиеся в отжимах обломки побегов и плоские листочки, например клюквы,
могут все же проникать в зазоры между витками спирали, не говоря уж о более миниатюрных плодоножках и клочках кожицы, так что доля примеси по этому способу может
достигать 30 % (если семена не декантировать в чистой воде).
Целью заявляемого технического решения является повышение производительности,
сокращение трудоемких операций, снижение доли примесей и повышение выхода кондиционных семян.
Поставленная цель достигается тем, что в способ, устройство фильтра и отмывочной
емкости введены новые элементы, а имевшиеся существенно видоизменены в новом сочетании. Для достижения поставленной цели наиболее трудоемкая операция слива отработанной смеси осуществляется самотеком, что обеспечено существенными изменениями в
устройстве фильтра и отмывочной емкости, гребки закреплены с возможностью ограниченного поворота и не препятствуют вращению смеси отжимов с водой после остановки
мешалки и последующему оседанию и улавливанию семян.
Отмывочная цилиндрическая емкость 1 (фигура) снабжена сливным отверстием 2 в
центре днища, по которому пригнан фланец-пробка 3 фильтра 4, с патрубком 5 для отводящей трубы 6 и треногой 7. Съемная поперечина 8 по ширине емкости с упорами 9 в середине имеет втулку 10, где помещена с возможностью вращения механическая мешалка
11. Верхняя часть мешалки 11 дважды изогнута под прямым углом, образуя рычаг ручки
12 привода, а нижняя образует двуплечий рычаг 13, несущий симметрично навешенные
гребки 14. Петля 15 гребка 14 эксцентрично навешена на крюке 16 с возможностью ограниченного поворота, так что при вращении, например, по часовой стрелке гребок 14 прижат к крюку 16, но после прекращения перемешивания инерцией тока воды гребок 11
поворачивается по ее течению и не препятствует движению водной смеси с фракциями
отжимов. Механический привод мешалки предназначен для работы в лесу или на болоте,
но в стационарных условиях может быть заменен электрическим.
В предлагаемой модели фильтра введен сменный перфорированный купол, выполненный по форме низкого шарового сегмента. Купол центрирует осевой стержень, выполненный заодно с диском дна, имеющим круглый фланцевый выступ на нижней поверхности.
Верхняя часть стержня зашплинтована, причем шплинт служит упором для витой пружины, фиксирующей перфорированный купол сопряженно с диском-дном. Купол выполнен
сменным, его несколько вариантов отличаются величиной отверстий соответственно длине отмываемых семян (2,5 мм для черники, брусники и голубики, 3 мм для клюквы, 3,5 мм
для ежевики и малины и т.д.). Кривизна купола плавно сопрягается с фаской диска-дна
фильтра.
Для осуществления предлагаемого способа необходимо выполнить следующие технологические операции:
1. Непосредственно в намеченный для посева участок леса или болота вблизи источника открытой воды (ручей, колодец, мелиоративный канал) доставляют отжимы ягод и
устанавливают (фигура) на треноге отмывочную емкость, с патрубком днища которой соединена отводная труба.
3
BY 12736 C1 2009.12.30
2. Собирают фильтр, выбирая нужный сменный купол с соответствующими величине
отмываемых семян перфорациями, надевая его на центральный стержень, поджимая пружиной с упором на шплинт к дну фильтра вровень с его фаской.
3. На бортах емкости упорами фиксируют перекладину с мешалкой и отводят гребки в
рабочее положение поворотом на петлях на крюках.
4. Фильтр помещают в центре днища емкости, затыкая фланцевым выступом дна
фильтра сливное отверстие емкости.
5. В емкость помещают порцию предварительно размятых отжимов ягод объемом до
1/5 емкости и заливают водой на 3/4 объема.
6. Энергично поворачивая ручку привода мешалки, приводят гребками смесь во вращательное движение до образования вихревой воронки. При этом гребки механически отделяют семена от примесей, а водная смесь с взвешенными в ней фракциями разной
плотности, размеров и формы закручивается в вихревую воронку.
7. Прервав перемешивание, дожидаются остановки смеси и извлекают фильтр, наполненный самой тяжелой фракцией смеси - семенами, центростремительно стянувшимися
вихревой воронкой и проникшими через перфорации под купол фильтра. После извлечения фильтра в освобожденное сливное отверстие через патрубок и отводную трубу самотеком удаляются легковесные примеси (лоскутки кожицы ягод, листья, обломки побегов и
плодоножек и прочий сор). Фильтр освобождают от семян декантированием - споласкиванием чистой водой в достаточно широкой емкости (таз), выдвигая дно, поджимая торец
стержня и приподнимая нижнюю кромку купола над фаской.
8. Рабочие циклы повторяют с 4-го по 7-й вплоть до полной очистки всей имеющейся
массы отжимов ягод.
Пример.
25 октября 2004 года в кв. 242 Ченковского лесничества Кореневской экспериментальной базы Института леса Национальной академии наук Беларуси проведен предварительный хронометраж длительности основных рабочих операций по предлагаемому
способу. Сборка всех узлов установки по пп. 1-3 заняла 5 мин, установка фильтра по месту - полминуты. На процедуру разминки отжимов (3-5 кг), на подноску воды ведрами и
заливку (30 л) уходит до 3 мин. Перемешивание длится не более минуты, а затухание вращения - полминуты, извлечение и споласкивание фильтра - минута, сток отработанной
смеси по отводной трубе (зависит от сечения последней) - до двух минут. Итого на все
операции уходит от 10 до 15 мин. На каждый последующий рабочий цикл (пп. 4-7) требуется 5-6 мин. За час работы реально осуществить 6-10 циклов, отработав 20-30 кг отжимов, использовав 200 л воды и получая в итоге до 1 кг рафинированных семян. Всего в
этот день за 4 ч интенсивной работы отмыто 4 кг очищенных семян клюквы из 150 кг отжимов, предоставленных заявителю Гомельским винодельческим заводом. Примесь составила не более 2 %.
На получение такого же количества семян простой отмывкой при ручном перемешивании водной смеси отжимов палкой и сливании легких фракций через край емкости требуется 2 дня напряженной ручной работы при загрязненности получаемого семенного
материала до 40 %. Если использовать наш старый способ и спиральный фильтр, то это же
количество семян извлекается за 8 часов работы, а доля примеси без декантирования все
еще велика и достигает 30 %.
Дополнительный положительный эффект от использования заявляемого способа в
промышленных масштабах - утилизация ягодных отжимов (только Гомельским винодельческим заводом ежегодно отправляется на полигоны до 100 т отходов клюквенного жома),
улучшение экологической обстановки и возвращение в места обитания растений, ягоды
которых как нуклидовыводящая продукция необходимы пострадавшему от Чернобыльской аварии населению и упрочат кормовую базу ценных видов охотничьей фауны.
4
BY 12736 C1 2009.12.30
Источники информации:
1. Vilbaste J. Johvikas ja teisti//Eesti Loodus, 1982.- Nо 11.- P. 734-740.
2. A.c. СССР 665927, МПК3 В 01D 27/12, 1979.
3. А.с. СССР 925367, МПК3 В 01D 25/20, 1982.
4. А.с. СССР 1284495, МПК3 А 23N 4/10, 1987.
5. А.с. СССР 1507301, МПК3 А 23N 4/10, 1989.
6. А.с. СССР 1296220, МПК3 В 03В 5/00, 1987 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
98 Кб
Теги
by12736, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа