RU2053026C1

RU2053026C1 - Installation for fractionating friable materials like seeds of cereal and other agricultural crops

Info

Publication number: RU2053026C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Дубровин; Виктор Петрович Майко; Виктор Александрович Цапович
Original assignee: Владимир Петрович Дубровин; Виктор Петрович Майко; Виктор Александрович Цапович
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1991-08-12
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: sorting of agricultural products. SUBSTANCE: grain is delivered from rocking inclined tray 36 into container 1 with quietly flowing water 4. Grains whose specific weight is greater than unity will sink to the bottom. Because of different volume and shape of grains, the water flow will carry them to different distances from the loading tray. Bottom of installation has receiving devices 14 and 15 arranged throughout its length and equipped with hydraulic elevators 12 which carry the separated fractions for drying in sublimating chambers and further, for storage. Grains whose density is lower than that of water are entrained into discharge flow 32 in the upper part of the container. EFFECT: improved design. 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для сортировки сельскохозяйственных продуктов и может быть использовано для разделения зерна на фракции и классы в ламинарном потоке жидкости по его удельному весу. The invention relates to a device for sorting agricultural products and can be used to separate grain into fractions and classes in a laminar fluid flow by its specific gravity.

Известны устройства для сортировки зерна в виде триеров, посредством которых выделяют на семенные цели самые крупные и выравненные зерна. Known devices for sorting grains in the form of triers, through which the largest and smoothest grains are isolated for seed purposes.

Недостаток указанных устройств заключается в несовершенстве метода сортировки, так как даже в семенах первого класса содержится до 12 семян на 100 особей, 70-80% которых гибнет после их высева, а оставшиеся, угнетая растения высокопродуктивных зерен путем изъятия из почвы питательных веществ и влаги, дают растения низкой продуктивности, что существенно снижает общую урожайность хлебного поля. The disadvantage of these devices is the imperfection of the sorting method, since even the seeds of the first class contain up to 12 seeds per 100 individuals, 70-80% of which die after sowing, and the remaining ones, oppressing the plants of highly productive grains by removing nutrients and moisture from the soil, give plants low productivity, which significantly reduces the overall productivity of the grain field.

Известна установка для разделения на фракции сыпучих материалов, включающая корпус, оснащенный разделительной камерой, заполненной рабочей жидкостью, имеющей плотность ниже плотности разделяемого материала, и взаимодействующий с гидронасосом посредством трубопроводов, оснащенных регулировочной задвижкой и включающей в себя приспособления для подачи рабочей жидкости и сортируемого материала, расположенные в передней части разделительной камеры, содержащей сортировочные отсеки, оснащенные сетчатыми перегородками, сужающимися книзу для сбора отсортированных фракций сыпучего материала и выгрузки его из полости каждого отсека. A known installation for separation into fractions of bulk materials, including a housing equipped with a separation chamber filled with a working fluid having a density lower than the density of the material to be separated, and interacting with the hydraulic pump through pipelines equipped with an adjustment valve and including devices for supplying working fluid and sortable material, located in front of the separation chamber containing the sorting compartments, equipped with mesh partitions, tapering down y for collecting sorted fractions of bulk material and unloading it from the cavity of each compartment.

Недостаток этой установки заключается в использовании для разделения на фракции сыпучего материала турбулентного потока рабочей жидкости, который не может обеспечить точную сортировку, например, зерна по удельному весу каждого класса. The disadvantage of this installation is the use of a turbulent flow of a working fluid for fractioning granular material into fractions, which cannot ensure accurate sorting, for example, of grain by specific gravity of each class.

Цель изобретения повышение качества сортировки зерна на классы и повышение урожайности хлебной нивы. The purpose of the invention is to improve the quality of sorting grain into classes and increase the productivity of grain cornfield.

Цель достигается тем, что в полости разделительной камеры, заполненной преимущественно питьевой водой, создают ламинарное (спокойное) течение жидкости, а на днище корпуса разделительной камеры выполняют поперечные течению щели (отсеки), причем ширина этих щелей не намного превышает длину зерна сортируемого материала. Затем по наклонному желобу, приводимому в возвратно-поступательное движение действием вибратора в направлении наклонного желоба, подают зерно, например, пшеницы одним слоем. На кромке указанного желоба, размещенной строго под прямым углом к течению жидкости, зерна подают в полость разделительной камеры, которые обволакиваются рабочей жидкостью и без пробуксовки в гидросреде совершают сложное пространственное перемещение, так как на каждое из зерен действует ряд постоянных природных сил, таких как гравитация (притяжение) Земли, выталкивающая силы воды, ламинарное течение жидкости и ее постоянная плотность при неизменной температуре 20^оС). Зерно, попав в жидкость, скорость которой выбирается всегда постоянной, уносится течением вдоль ванны разделительной камеры и, совершая при этом сложную траекторию перемещения, погружается в пучину рабочей гидросреды в направлении донных отсеков деления зерен на ряд фракций по их удельному весу.The goal is achieved by the fact that in the cavity of the separation chamber, filled mainly with drinking water, a laminar (quiet) flow of liquid is created, and slits (compartments) are transverse to the flow on the bottom of the separation chamber body, and the width of these slots does not significantly exceed the grain length of the sorted material. Then, the grain, for example, wheat in one layer, is fed along the inclined trough, driven into the reciprocating motion by the action of a vibrator in the direction of the inclined trough. At the edge of the specified trough, placed strictly at right angles to the fluid flow, the grains are fed into the cavity of the separation chamber, which are enveloped by the working fluid and without any slipping in the hydraulic medium, they make complex spatial movement, since each of the grains is affected by a number of constant natural forces, such as gravity (attraction) of the Earth, the buoyant force of water, the laminar flow of the fluid and its density is constant at a constant temperature of 20 ° ^C). The grain, having got into the liquid, the speed of which is always chosen constant, is carried away by the flow along the bath of the separation chamber and, while making a complex trajectory of movement, is immersed in the abyss of the working hydraulic medium in the direction of the bottom compartments of dividing the grains into a number of fractions according to their specific gravity.

В зависимости от плотности зерно может ускоренно тонуть, перемещаясь при этом вместе с потоком жидкости вдоль ванны, медленнее тонуть при его меньшей плотности по сравнению с жидкостью, и плавать на поверхности указанной жидкости, если плотность последней превышает плотность семени или сорной примеси. Более плотное зерно быстрее погружается в жидкость и первым достигает дна и соответствующего отсека сортировочной емкости и погружается в один из указанных отсеков, выполненных в виде щелей в донной части сортировочной емкости. Depending on the density, the grain can sink rapidly, moving along with the fluid flow along the bath, sink more slowly at a lower density compared to the liquid, and float on the surface of the liquid if the density exceeds the density of the seed or weed impurity. The denser grain immerses faster in the liquid and first reaches the bottom and the corresponding compartment of the sorting tank and immerses in one of these compartments, made in the form of slots in the bottom of the sorting tank.

Более легкое зерно расходует больше времени, погружаясь в направлении дна сортировочной емкости, дальше уносится течением и погружается в щель (отсек) устройства где-то в центре указанной емкости, а самое легкое зерно с удельным весом, большим, чем плотность рабочей гидросреды, еще больше времени расходует на погружение в направлении дна, еще дальше уносится течением жидкости и погружается в одну из последних щелей (отсеков) емкости, а самые легкие фракции зерен, в том числе примеси, имеющие плотность меньшую, чем плотность рабочей жидкости, всплывают в ней и уносятся из ванны через специальный отсек. Отсортированные фракции семян зерновых культур направляются на просушку, например, в сублимационные камеры, где в смеси с гранулами двуокиси углерода (сухим льдом) проводится одновременная просушка в глубоком вакууме и яровизация семенного материала при низкой температуре. Таким образом, вся масса зерна четко разделяется на классы по плотности каждого из зерен, а равная для всех зерен плотность во фракции означает одинаковые физиологические свойства растений, одинаковую силу роста и равный урожай каждого из отсортированных особей семенного материала. The lighter grain spends more time, plunging toward the bottom of the sorting tank, is carried away by the current and immersed in the slot (compartment) of the device somewhere in the center of the indicated tank, and the lightest grain with a specific gravity greater than the density of the working hydraulic medium is even larger time spent on immersion in the direction of the bottom, is carried away even further by the fluid flow and immersed in one of the last slots (compartments) of the tank, and the lightest grain fractions, including impurities having a density lower than the density of the working fluid , pop up in it and carried away from the bath through a special compartment. Sorted fractions of grain seeds are sent for drying, for example, in sublimation chambers, where, in a mixture with granules of carbon dioxide (dry ice), simultaneous drying in a high vacuum and vernalization of the seed material at low temperature are carried out. Thus, the whole grain mass is clearly divided into classes according to the density of each of the grains, and the density equal in all fractions for all grains means the same physiological properties of plants, the same growth force and the equal yield of each of the sorted individuals of the seed material.

На фиг. 1 показано устройство для сортировки сельскохозяйственных продуктов, вид сбоку; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 сублимационная камера, вид со стороны сортировочной емкости; на фиг. 5 вид В на фиг. 4. In FIG. 1 shows a device for sorting agricultural products, side view; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 view B in FIG. 1; in FIG. 4 sublimation chamber, view from the side of the sorting tank; in FIG. 5, view B in FIG. 4.

Предлагаемая установка для разделения на фракции сыпучих материалов, типа семян зерновых и других сельскохозяйственных культур (фиг.1) включает в себя корпус 1, полость 2 которого заполнена рабочей жидкостью 3 (например, водой), в спокойном (ламинарном) течении в направлении стрелок 4 и нагнетаемой насосной установкой 5 по двум ветвям подачи жидкости напорному трубопроводу 6, взаимодействующему с турбулентной секцией 7 и пластинчатым успокоителем 8 рабочей гидросреды, и гидроветвью в виде трубопровода 9, подающего жидкость в направлении стрелки 10 к эжекционным установкам 11, сопла 12 которых (фиг.2) подают жидкость в направлении стрелки 13, посредством которой за счет эжекции отсасывают эмульсию в виде смеси зерен и воды, например, из отсеков 14 и 15 (фиг.1), посредством гидропровода 16 (фиг.1 и 2), подающего жидкость в направлении стрелки 17 (фиг.1). Каждая из эжекционных установок 11 (фиг.2), транспортирующих отсортированные по удельному весу взвешенное в жидкости зерно, соединена посредством гидроэлеватора 18 и патрубка 19 с сепаратором семян, включающего наклонную сетчатую горку 20 и желоб 21, подающий по наклонному основанию отсепарированную жидкость в направлении стрелки 22 (фиг1) к сливному люку 23, соединенному с турбулентной секцией 7. The proposed installation for separating fractions of bulk materials, such as seeds of grain and other crops (Fig. 1) includes a housing 1, a cavity 2 of which is filled with a working fluid 3 (for example, water), in a calm (laminar) flow in the direction of arrows 4 and a pumping unit 5 injected along two branches of a fluid supply to a pressure pipe 6 interacting with a turbulent section 7 and a plate damper 8 of a working hydraulic medium, and a hydraulic branch in the form of a pipe 9 supplying liquid in the direction of arrows ki 10 to the ejection plants 11, the nozzles 12 of which (FIG. 2) supply liquid in the direction of the arrow 13, by means of which the emulsion is sucked off by the ejection in the form of a mixture of grains and water, for example, from the compartments 14 and 15 (FIG. 1), by hydraulic conduit 16 (FIGS. 1 and 2) supplying fluid in the direction of arrow 17 (FIG. 1). Each of the ejection plants 11 (Fig. 2), transporting grain weighted in a specific gravity, suspended in a liquid, is connected by means of a hydraulic elevator 18 and a pipe 19 to a seed separator, including an inclined mesh slide 20 and a chute 21, which feeds the separated liquid along an inclined base in the direction of the arrow 22 (FIG. 1) to a drain hatch 23 connected to the turbulent section 7.

Каждый из бункеров отсеков (например, отсек 14 на фиг.1) содержит пластинчатый диффузор 24, пропускающий зерно 25, а с ним и часть жидкости из полости 2 разделительной камеры к эжекционной установке 11 в экономичном режиме, во избежание искривления траекторий 26 и 27 перемещения в жидкости зерен 25 и 28. Установка может иметь n отсеков, последним из которых является отсек 29 для размещения в нем самого малого по плотности зерна 30. Поскольку в установке осуществлена замкнутая система циркуляции рабочей жидкости, последняя удаляется через сетчатый фильтр 31 и коллектор 32, и посредством гидропровода 33 подается к насосу 5, оснащенному задвижкой 34. Аналогичная задвижка 35 предназначена для регулируемой подачи жидкой среды к эжекторам 11. Each of the bunkers of the compartments (for example, compartment 14 in FIG. 1) contains a plate diffuser 24 passing grain 25, and with it a part of the liquid from the cavity 2 of the separation chamber to the ejection unit 11 in an economical mode, in order to avoid curvature of the trajectories 26 and 27 of movement in the liquid of grains 25 and 28. The installation may have n compartments, the last of which is the compartment 29 for placing the smallest grain density 30 in it. Since the installation has a closed system for circulating the working fluid, the latter is removed through a strainer p 31 and the manifold 32, and by means of a hydraulic line 33 is supplied to the pump 5, equipped with a valve 34. A similar valve 35 is designed for controlled supply of liquid medium to the ejectors 11.

Установка для сортировки сыпучих материалов в гидравлической среде включает в себя наклонную доску 26, по которой из бункера-накопителя (не показан) подают зерно 37 в направлении стрелки 38. Installation for sorting bulk materials in a hydraulic medium includes an inclined board 26, through which grain 37 is supplied from the storage hopper (not shown) in the direction of arrow 38.

Учитывая, что, предлагаемая установка предназначена для сортировка зерна, плотность которого выше плотности рабочей гидросреды, в массе сыпучего материала встречаются особи, удельный вес которых ниже плотности воды, которые наравне с иными включениями всплывают в положение 39 и удаляются через отборник 41 в направлении стрелки 40. Considering that the proposed installation is intended for sorting grain whose density is higher than the density of the working fluid, in the bulk of the bulk material there are individuals whose specific gravity is lower than the density of water, which, along with other inclusions, float to position 39 and are removed through a sampler 41 in the direction of arrow 40 .

Для равномерной (в один слой) подачи зерен в полость разделительной камеры 1 наклонная доска 36 выполнена волнистой, приводится в возвратно-поступательное движение в сторону наклона, с боковым перемещением и направление стрелок 42 (фиг. 3), выравнивая зерна в один слой для сброса их по одной линии со своей кромки в ламинарный гидропоток. For a uniform (in one layer) feed of grains into the cavity of the separation chamber 1, the inclined board 36 is made wavy, is driven in reciprocating motion towards the tilt, with lateral movement and the direction of the arrows 42 (Fig. 3), aligning the grains in one layer for dumping them in one line from its edge into the laminar flow of water.

Каждый из эмульсионных гидроэлеваторов 18 и 43 (фиг.3) соединен со своей эжекционной установкой и на всех режимах сепарации зерна обслуживает только свой эжектор, что стабилизирует качество и однородность семян по их удельному весу. Обслуживает же каждую сублимационную сушилку (фиг.4 и 5) свой конвейер (44 и 45), подающий отсортированные зерна в направление стрелок 46 47 и т.п. Each of the emulsion hydraulic elevators 18 and 43 (Fig. 3) is connected to its ejection unit and, in all modes of grain separation, serves only its own ejector, which stabilizes the quality and uniformity of seeds according to their specific gravity. Each sublimation dryer (Figs. 4 and 5) serves its own conveyor (44 and 45), which feeds sorted grains in the direction of arrows 46 47, etc.

Отсеки разделительной камеры (фиг.1) отделены друг от друга сетчатыми перегородками, исключающими искривление траекторий 26 и 27 перемещения зерен в ламинарном потоке рабочей жидкости и сглаживающие возможное ее завихрение в зоне погружения отсортированных семян в соответствующий отсек. The compartments of the separation chamber (Fig. 1) are separated from each other by mesh partitions, eliminating the curvature of the trajectories 26 and 27 of the movement of grains in the laminar flow of the working fluid and smoothing out its possible swirl in the immersion zone of the sorted seeds in the corresponding compartment.

Для оперативного просушивания замоченных при сортировке зерен и одновременной их яровизации холодом в схему их сепарации введены сублимационные установки, включающие сублимационные емкости 49 (фиг.4 и 5), размещенные на опорах 50 и приводимые во вращение вокруг осей 51. (В дальнейшем следует описание одной сублимационной установки, обслуживающей одну или несколько конвейерных линий). For operational drying of grains soaked during sorting and their simultaneous vernalization by cold, sublimation units, including sublimation tanks 49 (Figs. 4 and 5), placed on supports 50 and brought into rotation around axes 51, are introduced into the separation scheme. (In the following, the description of one sublimation unit serving one or more conveyor lines).

Каждая из сублимационных установок включает в себя загрузочный люк 52, взаимодействующий с бункером-накопителем 53, загружаемым в направлении стpелки 54 конвейером 55. В полости 56 емкости 49 выполнены выступы 57, перелопачивающие зерно 58 при вращении сублимационной емкости в направлении стрелки 59. Each of the sublimation units includes a loading hatch 52, which interacts with the storage hopper 53, which is loaded in the direction of the arrow 54 by the conveyor 55. In the cavity 56 of the tank 49, protrusions 57 are made that shovel the grain 58 when the sublimation tank rotates in the direction of the arrow 59.

Поскольку сублимационная камера 49 обладает способностью саморазгружаться при вращении, то ее выгружной бункер 60 содержит боковые крылья 61, препятствующие рассыпанию просушенного вакуумом и яровизированного холодом семенного зерна. Из полости бункера 60 отсортированные семена направляются конвейерами 62 на хранение. Интенсивность просушивания зерновых зависит от степени создаваемого глубокого вакуума в полости сублимационной емкости 49 при откачке из ее полости воздуха в направлении стрелки 63 вакуумным насосом (не показан) и объема к зерну гранул двуокиси углерода, понижающего температуру зернового вороха. Since the sublimation chamber 49 has the ability to self-unload during rotation, its discharge hopper 60 contains side wings 61, which prevent the scattering of seed dried by vacuum and cold-rounded by cold. From the cavity of the hopper 60, the sorted seeds are sent by conveyors 62 for storage. The intensity of drying the grain depends on the degree of deep vacuum created in the cavity of the sublimation tank 49 when air is pumped out of its cavity in the direction of arrow 63 by a vacuum pump (not shown) and the volume of carbon dioxide granules to the grain reduces the temperature of the grain pile.

Установку (фиг. 1) для разделения на фракции сыпучих материалов типа семян зерновых приводят в рабочее состояние в следующем порядке. Installation (Fig. 1) for separation into fractions of bulk materials such as seeds of grain is brought into operation in the following order.

Предварительно заполняют полость 2 разделительной камеры 1 рабочей жидкостью, например, питьевой водой, до уровня 3 и запускают в действие насосную установку 5, которой по двум гидромагистралям 6 и 9 подают жидкость 3 в турбулентную секцию 7 и к эжекционным установкам 11 в направлении стрелки 10. Из турбулентного отсека 7 вода проходит пластинчатый успокоитель 8 в полость 2 разделительной камеры 1 и ламинарным потоком в направлении стрелок 4 подается через сетчатый фильтр 31 в трубчатый коллектор 32, соединенный с гидронасосом 5. The cavity 2 of the separation chamber 1 is preliminarily filled with working fluid, for example, drinking water, up to level 3, and the pump unit 5 is launched, which supplies liquid 3 through two hydraulic lines 6 and 9 to the turbulent section 7 and to the ejection units 11 in the direction of arrow 10. Water passes from the turbulent compartment 7 to the plate damper 8 into the cavity 2 of the separation chamber 1 and is fed through a strainer 31 into the tubular manifold 32 connected to the hydraulic pump 5 through a strainer 31 in the direction of arrows 4.

Из бункера-накопителя (не показан) по наклонной доске 36, раскачиваемой по стрелкам 38 и 42 (фиг.3) подают в полость 2 корпуса 1 зерно 37 и сбрасывают его одним слоем с кромки указанной доски в текущую спокойным потоком рабочую гидросреду, удельный вес которой 0,99823 кг/л. Сортируемое зерно 37 (фиг. 1), обладающее плотностью, большей чем плотность рабочей жидкости, тонет в ней и, погрузившись в жидкость, обволакивается нею, придает зерну невесомость, а, находясь во взвешенном состоянии, каждое из зерен испытывает ряд постоянных природных сил, таких как, гравитация (притяжение) Земли, выталкивающее усилие воды и перемещение вдоль ванны ламинарным течением жидкости, температура которой (напримеp, 20^оС) и плотность (указана выше) всегда постоянны. Находясь в условиях земного тяготения, зерна 25 и 28 и т.п. в рабочей жидкости 3, выполняют сложное пространственное перемещение, в результате чего зерно 25, имеющее наибольшую плотность, тонет быстрее, течение его уносит по траектории 26 на короткое расстояние, и оно погружается в отсек 14, отделенный от соседнего отсека сетчатой перегородкой 48. Зерно 28, обладающее меньшей плотностью в сравнении с зерном 25, расходует больше времени на погружение в на правлении дна сортировочной емкости, дальше уносится течением и погружается в соседний отсек 15. Зерна же, имеющие плотность еще меньшую, дальше уносятся ламинарным потоком и погружаются в соответствующие их плотности отсеки, самые легкие (по плотности) зерна (например, зерно 30) могут погрузиться только в отсек 29, так как они наибольшее время находятся во взвешенном состоянии, дольше опускаются ко дну ванны и дальше уносятся ламинарным потоком рабочей гидросреды. Самые легкие зерна, щуплые, с рыхлой массой, ходами внутри от действия насекомых и отслоениями, а также иные легкие включения, имеющие наименьшую плотность, выталкиваются водой на ее поверхность в положение 39 и через отборник 41 в направлении стрелки 40 удаляются из полости разделительной камеры 1. Этим же путем отбираются с поверхности водоема иные инородные семена и легкий мусор, идущие в последствии в кормозапарники на корм скоту и птице. Кондиционные же зерна, плотность которых превышает плотность рабочей гидросреды, разместившись в соответствующих отсеках, проходят диффузоры 24 (фиг.2) и эжекторами 11, оснащенными соплами 12 и питаемыми жидкостью от насоса 5 в направлении стрелок 13, в виде эмульсии (смеси воды и зерен) по гидроэлеваторам и патрубку 19 подаются на сетчатую горку 20, приводимую в движение вибратором. На ней зерна скатываются в направлении 46 на конвейер 44 и направляются на просушку и хранение. Группа эжекторов (фиг.1) питается преимущественно из гидропровода 16, наполняемого водой в направление стрелки 17 и лишь часть воды в виде эмульсии отбирается эжекционными установками 11 (фиг.2) малыми порциями из полости 2 корпуса установки, во избежание нарушения траектории каждого из зерен, погружаемого в соответствующий ему по плотности других особей сортировочный отсек. Отработавшая жидкость по наклонному желобу 21 (фиг.2) скатывается в направление 22 (фиг. 1), и через сливной люк 23 сливается в турбулентную секцию, где вновь успокаивается и ламинарным потоком перемещается в направлении стрелок 4, уносит с собою зерна, сортируя их по удельному весу и, достигнув сетчатого коллектора (31-32), гидропроводом 33 направляется опять к насосу по закольцованному кругу. При этом скорость ламинарного потока и работоспособность эжекционных установок регулируют задвижками 34 и 35 соответственно.From the storage hopper (not shown), along the inclined board 36, swinging along arrows 38 and 42 (Fig. 3), grain 37 is fed into the cavity 2 of the housing 1 and dumped in one layer from the edge of the specified board into the hydraulic fluid working in a steady flow, specific gravity which is 0.99823 kg / l. Sorted grain 37 (Fig. 1), having a density greater than the density of the working fluid, drowns in it and, immersed in the liquid, envelops it, gives the grain weightlessness, and being in suspension, each of the grains experiences a number of constant natural forces, such as gravity (attraction) of the Earth, the water ejection force and move along the bath liquid laminar flow whose temperature (naprimep, 20 ° ^C) and density (above indicated) is always constant. Being in the conditions of gravity, grains 25 and 28, etc. in the working fluid 3, a complex spatial movement is performed, as a result of which the grain 25 having the highest density drowns faster, its flow carries along the path 26 for a short distance, and it plunges into the compartment 14, separated from the neighboring compartment by a mesh partition 48. Grain 28 , which has a lower density in comparison with grain 25, spends more time immersing in the direction of the bottom of the sorting tank, then it is carried away by the current and immersed in the neighboring compartment 15. Grains having an even lower density are carried away further by aminar flow and they are immersed in compartments corresponding to their density, the lightest (by density) grains (for example, grain 30) can only immerse in compartment 29, since they are suspended for the most time, go down to the bottom of the bath longer and are carried away by the laminar flow working hydraulic environment. The lightest grains, punctured, with loose mass, inside strokes from the action of insects and exfoliation, as well as other light inclusions with the lowest density, are pushed out by water to its surface at position 39 and through the sampler 41 in the direction of arrow 40 are removed from the cavity of the separation chamber 1 In the same way, other foreign seeds and light garbage are removed from the surface of the reservoir, which subsequently go to fodder tanks for livestock and poultry feed. Conditioned grains, whose density exceeds the density of the working fluid, located in the appropriate compartments, pass diffusers 24 (Fig. 2) and ejectors 11 equipped with nozzles 12 and fed with liquid from pump 5 in the direction of arrows 13, in the form of an emulsion (a mixture of water and grains ) by hydraulic elevators and pipe 19 are fed to the mesh slide 20, driven by a vibrator. On it, the grains roll down in direction 46 to the conveyor 44 and are sent for drying and storage. The group of ejectors (Fig. 1) is fed mainly from the hydraulic line 16, filled with water in the direction of the arrow 17, and only part of the water in the form of an emulsion is taken by ejection plants 11 (Fig. 2) in small portions from the cavity 2 of the installation casing, in order to avoid disturbing the trajectory of each of the grains immersed in the sorting compartment corresponding to it in the density of other individuals. The spent liquid rolls down the inclined trough 21 (Fig. 2) in the direction 22 (Fig. 1), and is discharged through the drain hatch 23 into the turbulent section, where it again calms down and moves in the direction of arrows 4 with a laminar flow, carries away the grains, sorting them in specific gravity and, having reached the mesh collector (31-32), the hydraulic line 33 is again directed to the pump in a circular circle. At the same time, the speed of the laminar flow and the efficiency of the ejection plants are regulated by valves 34 and 35, respectively.

Поскольку каждый из гидроэлеваторов обслуживает только своей отсек (фиг. 2), то каждый из них взаимодействует со своим конвейером или со своей дорожкой на общем конвейера (элеваторы 18 и 43 на фиг.3), взаимодействующие с конвейерами 44 и 45, подающие зерно в направлении стрелок 46 и 47 на просушку отсортированных зерен в сублимационные камеры 49, размещенные на опорах 50 и приводимые во вращение вокруг осей 51 действующими силовыми механизмами (не показаны). Since each of the elevators serves only its own compartment (Fig. 2), each of them interacts with its conveyor or with its track on a common conveyor (elevators 18 and 43 in figure 3), interacting with conveyors 44 and 45, feeding grain into the direction of the arrows 46 and 47 to dry the sorted grains into sublimation chambers 49 placed on the supports 50 and driven into rotation around the axles 51 by acting power mechanisms (not shown).

Для просушки сырых зерен в сублимационных камерах (фиг.4) и закалки семян холодом (процесс яровизации) через бункер 53 и загрузочный люк 52 конвейером 55 в направлении стрелки 54 подают равномерную смесь сырого зерна и гранул сухого льда, например, двуокиси углерода, (не показано) и после герметизации крышкой люка 52 емкости 49 приводят последнюю во вращение и создают в ее полости вакуум, отсасывая пары интенсивно испаряемой влаги и газ СО₂. Тем временем в полости 56 сублимационной камеры, оснащенной плоскими выступами-ворошилками 57, зерно 58 при вращении сублимационной камеры в направлении стрелки 59 перемешивается по действием вакуума и процесса вымораживания быстро и качественно освобождается от влаги, а после просушки (и с остатками оксида углерода) направляется на упаковку, например, в герметичные целофановые мешки, где предельно охлажденные зерна в среде углекислого газа освобождаются от вредителей и болезней. Затем, каждый из целофановых упаковок размещается в бумажный или холщевый мешок и направляется на длительное хранение при вертикальной установке каждой из указанных упаковок во избежание утечки углекислого газа.For drying of raw grains in sublimation chambers (Fig. 4) and hardening of seeds with cold (vernalization process), a uniform mixture of raw grain and dry ice granules, for example, carbon dioxide, is fed through hopper 53 and loading hatch 52 by conveyor 55 in the direction of arrow 54 shown) and after sealing the hatch cover 52 of the tank 49, the latter is rotated and a vacuum is created in its cavity, sucking off vapors of intensively evaporated moisture and CO ₂ gas. Meanwhile, in the cavity 56 of the sublimation chamber, equipped with flat protrusions-agitators 57, the grain 58, when the sublimation chamber is rotated in the direction of arrow 59, is mixed by vacuum and the freezing process is quickly and efficiently freed from moisture, and after drying (and with carbon monoxide residues) is sent for packaging, for example, in sealed plastic bags, where extremely cooled grains in carbon dioxide are freed from pests and diseases. Then, each of the cellophane packages is placed in a paper or canvas bag and sent for long-term storage with the vertical installation of each of these packages in order to avoid carbon dioxide leakage.

Практикой установлено, что снижению урожайности хлебной нивы способствует неоднородность посевного материала. Увеличенный размер семени не свидетельствует о безукоризненности его здоровья и возможности дать здоровое и многочисленное потомство. Наоборот, зерна, содержащие большое количество клейковины, но угнетающие ею ростки будущих растений, обладают лучшими мукомольными свойствами, чем деторожденными, и предпочтение следует отдавать зернам, обладающим сильными ростками и содержащим клейковину, достаточную для нормального роста и развития растений. Practice has established that the heterogeneity of the seed material contributes to a decrease in the yield of cornfield. The increased size of the seed does not indicate the impeccability of its health and the ability to give healthy and numerous offspring. On the contrary, grains containing a large amount of gluten, but inhibiting the sprouts of future plants, have better milling properties than children born, and preference should be given to grains with strong sprouts and containing gluten sufficient for normal plant growth and development.

Скрытые дефекты семян зерновых культур самые многочисленные, начиная с отсталости в росте и повреждений насекомыми внешне свежего и здорового на вид зерна до рыхлости содержимой клейковины, воздушных отслоений эндосперма и т.п. Все вышеописанное и не упомянутое в описании не способствует различию внешне схожих на вид и по размеру зерновых семян. Попав в семенной материал, поврежденные или с врожденными пороками зерна дадут явно недоброкачественное потомство, а другие из них погибнут, попав в сырую и, в общем, враждебную для больного зерна среду обитания. В этом случае погибшие зерна являются балластом в семенном материале, а выжившие из них дадут недоброкачественное потомство со снижением урожайности хлебной нивы. The latent defects of seeds of cereal crops are the most numerous, starting from the backward growth and damage by insects to the appearance of fresh and healthy-looking grain to the friability of the gluten content, endosperm air exfoliation, etc. All of the above and not mentioned in the description does not contribute to the difference in appearance that are similar in appearance and size of grain seeds. Once in the seed, damaged or with congenital malformations of the grain will give obviously poor quality offspring, and others of them will die when they fall into a damp and, in general, hostile environment for the diseased grain. In this case, the dead grains are the ballast in the seed, and the surviving ones will give poor-quality offspring with a decrease in the yield of the cornfield.

Избавиться от неоднородности семенного материала может предлагаемая установка, разделяющая на фракции сыпучий материал, например, зерна пшеницы, по их плотности. Равная плотность указанных зерен в одной фракции, несмотря на различный их размер в обхвате и в длину, указывает на однородность этих семян по их физиологическим свойствам. Поэтому, рассортировав фракцию зерен по росту и массе обычными триерами, можно получить классы семян, у которых особи зрелых зерен в одном классе обладают практически одними и теми же свойствами, т.е. одной силой роста, равной урожайностью, одним объемом клейковины и равной способностью к воспроизводству потомства себе подобного. В этом случае (в одном классе) не будет сильно- и слаборослых, первые не будут затенять вторые, а вторые не будут без пользы расходовать питательные вещества, угнетая первых. Поле, засеянное семенами одного класса, обладает равной урожайностью, а растения обладают одной силой роста, не тянутся к свету, повышая жесткость стеблей, что предотвращает их полеглость в момент ненастья и с равной силой противоборствуют за выживание, в том числе с вредителями и болезнями, повышая тем урожайность хлебной нивы. The proposed installation can be used to get rid of heterogeneity of seed material, separating granular material, for example, wheat grains, into fractions according to their density. The equal density of these grains in one fraction, despite their different sizes in girth and length, indicates the uniformity of these seeds in their physiological properties. Therefore, by sorting the grain fraction by growth and weight with ordinary trimers, it is possible to obtain seed classes in which individuals of mature grains in the same class possess almost the same properties, i.e. one growth force, equal yield, one volume of gluten and equal ability to reproduce offspring of their own kind. In this case (in one class) there will be no people who are too weak or weak, the former will not obscure the latter, and the latter will not use nutrients without any benefit, oppressing the former. A field sown with seeds of the same class has the same yield, and plants have the same growth power, do not reach for light, increasing the stiffness of the stems, which prevents their lodging at the time of bad weather and fight with equal strength for survival, including with pests and diseases, increasing the productivity of the cornfield.

Качественное разделение семян на фракции по удельному весу (плотности) зерен в каждой партии обеспечивает применение в устройстве ряда постоянных природных явлений, таких как гравитация Земли, выталкивающая сила воды и ламинарное ее течение при строго заданной скорости перемещения вдоль сортировочной ванны, постоянная плотность рабочей гидросреды и стабильная температура (здесь скорость течения гидропотока и температуру жидкости задают искусственным путем). Зерно, попав в массу жидкости, становится с нею одним целым, так как какой бы стороной оно не было повернуто к потоку боком или торцом, оно без пробуксовки (опережения или отставания) уносится течением и под действием гравитации Земли опускается в направлении основания ванны и, достигнув одной из щелей днища, погружается в нее, в которую погрузились предыдущие зерна, у которых плотность одна и та же. Так как условия погружения зерен в рабочую гидросреду у всех одинаковы (одно и то же усилие гравитации Земли, одно и то же выталкивающее усилие воды, одна и та же скорость ламинарного течения рабочей гидросреды и равная для всех зерен ее температура), первым из них достигнет дна сортировочной емкости то зерно, у которого плотность клейковины наибольшая, а самое легкое зерно, плотность которого все же выше плотности рабочей гидросреды, достигнет основания водоема последним, остальные зерна в промежутке между ними. Зерна (плевела и мусор), плотность которых ниже плотности рабочей гидросреды, всплывают на поверхность водоема и удаляются на корм скоту и птице. Таким образом, каждое из зерен совершает в ламинарном гидропотоке сложную траекторию перемещения относительно стенок сортировочной ванны и совершенно четко погружаются в отсеки к зернам с одним и тем же удельным весом каждой особи. The qualitative separation of seeds into fractions according to the specific gravity (density) of grains in each batch ensures the use of a number of constant natural phenomena in the device, such as the Earth’s gravity, the buoyancy force of water and its laminar flow at a strictly specified speed of movement along the sorting bath, a constant density of the working hydraulic medium and stable temperature (here the flow rate of the hydroflow and the temperature of the liquid are set artificially). The grain, having got into the mass of liquid, becomes one with it, since no matter which side it is turned to the side or end to the flow, it is carried away by the current without slipping (leading or lagging) and falls under the influence of Earth's gravity towards the base of the bath and, having reached one of the slots of the bottom, it plunges into it, into which the previous grains, which have the same density, have plunged. Since the conditions of immersion of grains in a working hydraulic medium are the same for everyone (the same gravitational force of the Earth, the same buoyancy force of water, the same laminar flow rate of the working hydraulic medium and its temperature equal for all grains), the first of them will reach the bottom of the sorting tank is the grain with the highest gluten density, and the lightest grain, whose density is still higher than the density of the working fluid, will reach the base of the reservoir last, the rest of the grains in the gap between them. Grains (chaff and garbage), whose density is lower than the density of the working fluid, float to the surface of the reservoir and are removed to feed livestock and poultry. Thus, each of the grains makes a complex trajectory of movement relative to the walls of the sorting bath in the laminar hydroflow and is completely clearly immersed in the compartments to the grains with the same specific gravity of each individual.

Следует указать на то, что зерна на хлебной ниве многократно подвергаются смачиванию ночными росами, дождями, причем, зерна смачиваются не только в поле, но и на зерновом току летними ливнями, но это смачивание не отражается на качестве семенного материала и мукомольных свойствах зернового вороха, так как для проращивания этих зерен нужны особые условия: яровизация холодом, теплая и влажная среда обитания на сравнительно длительный срок. Поэтому дополнительное смачивание зерен в устройстве всего на несколько минут и сублимационная сушка холодом под действием вакуума, равно как и иная вообще, не повышает риск порчи семенного материала, наоборот, участие гранул оксида углеpода в процессе сушки зерна с одной стороны обеспечивает высокое качество просушки, так как сжимаясь от низкотемпературного холода, содержимое семени вытесняет собой влагу из клейковины, как инородное тело, а глубокий вакуум довершает немедленное ее удаление из полости емкости. Что же касается влаги, задержавшейся после смачивания в сортировочной ванне, то она быстро испаряется при взаимодействии вакуума и холода гранул двуокиси углерода. Остатки же упомянутых гранул, источающие углерод, способствуют уничтожению вредителей и болезней, чем улучшается общее состояние семенного материала. It should be pointed out that the grains on the cornfield are repeatedly wetted with night dew, rain, moreover, the grains are wetted not only in the field, but also on the grain flow by summer showers, but this wetting does not affect the quality of the seed material and the milling properties of the grain heap, since for the germination of these grains special conditions are needed: vernalization by cold, warm and humid habitat for a comparatively long period. Therefore, additional wetting of the grains in the device for only a few minutes and freeze-drying under cold vacuum, just like the other generally, does not increase the risk of damage to the seed material, on the contrary, the participation of carbon oxide granules in the drying process of grain on the one hand ensures high quality drying as it shrinks from a low-temperature cold, the contents of the seed displace moisture from gluten, like a foreign body, and a deep vacuum completes its immediate removal from the cavity of the container. As for the moisture retained after wetting in the sorting bath, it quickly evaporates during the interaction of vacuum and cold granules of carbon dioxide. The remains of the above-mentioned granules, emitting carbon, contribute to the destruction of pests and diseases, thereby improving the general condition of the seed material.

Если засеять в посевную страду на грядках (опытных делянках) семена, разделенные на классы, то на каждой из них можно получить присущий только этому классу урожай зерновых, так как на этой делянке растения произрастают абсолютно равной высоты, так как зерна одного класса обладают равной силой роста зеленой массы, а это значит, что их корневая масса, исчерпав питательные вещества верхнего горизонта, погружается в нижние горизонты в поисках новых питательных веществ, а поскольку растения не затеняют друг друга и солнечного света хватает всем с избытком, стебли растений растут низкорослыми, упрочненными, доставляют зернам в избытке питательные вещества и влагу, и в случае непогоды не полегают на хлебной ниве. Что касается делянки, на которой высеяны семена, извлеченные и рядом размешенного отсека сортировочной установки, то, несмотря на близкость удельного веса семян с семенами предыдущего отсека, наблюдается несколько иной рост растений и иной урожай, хотя все последующие растения обладают одной и той же силой роста и практически равной урожайностью. If you sow the seeds divided into classes in the sowing bed on the beds (experimental plots), then each of them can produce a cereal crop inherent only to this class, since plants grow on this plot absolutely equal in height, since grains of one class have equal strength growth of green mass, which means that their root mass, having exhausted the nutrients of the upper horizon, plunges into the lower horizons in search of new nutrients, and since the plants do not obscure each other and everyone suffers sunlight in excess, the stems of plants grow undersized, hardened, deliver to the grain in excess nutrients and moisture, and in case of bad weather they do not lie on a cornfield. As for the plot on which the seeds are sown, extracted and next to the mixed compartment of the sorting plant, despite the similarity of the specific gravity of the seeds to the seeds of the previous compartment, a slightly different plant growth and different yield is observed, although all subsequent plants have the same growth force and almost equal yield.

По мере наблюдения за ростом и развитием растений от делянки к делянке, плотность семян которых уменьшается, идет рост урожайности на указанных делянках до определенного предела и порою достигает 200 ц с одного гектара, а затем идет спад урожайности и минимальным остается урожай последних отсеков. Значит первую партию зернен с высоким удельным весом целесообразно направлять в мукомольные отрасли, высокоурожайные зерна следует направлять на семенные цели и зерна малого удельного веса на корм скоту и птице. Если же смешать зерна со всех делянок и сравнить с контрольным объемом семян, рассортированных обычным (традиционным) способом, то урожайность хлебной нивы поднимается от использования семян, рассортированных по плотности, до 100 ц и более с одного гектара. As we observe the growth and development of plants from plot to plot, the seed density of which decreases, the yield on these plots increases to a certain limit and sometimes reaches 200 centners per hectare, and then the yield decreases and the yield of the last compartments remains minimal. This means that it is advisable to send the first batch of grains with a high specific gravity to the milling industry, high-yielding grains should be sent to seed targets and grains of small specific gravity to livestock and poultry feed. If you mix grains from all plots and compare with the control volume of seeds sorted in the usual (traditional) way, then the yield of cornfields rises from the use of seeds sorted by density, up to 100 c or more per hectare.

Таким образом, разделив ворох зерна на фракции зерен по их удельному весу, а каждую фракцию на классы по массе, объему зерен и их длине, можно получить целую серию классов семенного материала, посадкой которого определяют наивысшую урожайность фракции и класса зерен в ней. Тогда, сортируя зерна при совершенно равных условиях в ламинарном гидропотоке, добиваются получения высокоурожайного семенного материала, а низкоурожайные классы зерен направляют на производство муки и корм сельскохозяйственным животным. Thus, dividing the heap of grain into grain fractions by their specific gravity, and each fraction into classes by weight, grain volume and their length, you can get a whole series of classes of seed material, planting of which determines the highest yield of the fraction and the class of grains in it. Then, sorting grains under absolutely equal conditions in a laminar hydroflow, they achieve high-yielding seed material, and low-yielding classes of grains are directed to the production of flour and animal feed.

Сублимационная сушка обеспечивает возможность яровизации семян при пониженной температуре, а действие глубокого вакуума ускоряет процесс сушки и улучшается его качество. Freeze-drying provides the possibility of vernalization of seeds at low temperatures, and the action of a deep vacuum accelerates the drying process and improves its quality.

Предлагаемая установка для сортировки сыпучего материала конструктивно проста и высокоэффективна в работе. The proposed installation for sorting bulk material is structurally simple and highly efficient in operation.

Claims

PLANT FOR SEPARATION IN FRACTIONS OF BULK MATERIALS TYPE OF SEEDS OF GRAIN AND OTHER AGRICULTURAL CROPS, including a housing equipped with a separation chamber filled with a working fluid, having a density lower than the density of the material to be separated, and interacting with the hydraulic pump by means of pipelines for feeding itself, and working fluid and sortable material located in front of the separation chamber, including sorting compartments, main with mesh baffles, tapering downward for collecting sorted fractions of bulk material and unloading it from the cavity of each compartment, characterized in that the device for feeding the bulk material divided into fractions into the cavity of the separation chamber has the form of a loading chute installed with the possibility of changing the angle of inclination and vibrational movement, the device for supplying the working fluid to the cavity of the separation chamber is made in the form of a turbulent section, the turbulent section is communicated on one side with a hydraulic pump by means of a pressure pipe, and on the other, with a separation chamber through channels of a plate damper of the working fluid interacting in the cavity of the separation chamber with the material to be sorted by the action of a laminar hydroflow and being a connecting link between parts and housing units, while in the upper part the separation chamber contains a drain a channel for removing impurities of low density, lower density of the working fluid, devices for unloading the separated fractions are made in the form e hydraulic elevators that feed fractions of the bulk material with emulsion to the dewatering sieves and then through the containers to the drying and storage devices, and under the dewatering sieves there is a gutter connected to the turbulent section to collect the spent liquid, while the installation additionally contains a device for drying the separated material by sublimation at low temperatures and is a working sublimation chamber, each of the cameras has the ability to rotate around the axis of the side op p, said chambers communicated with loading hatches and unloading hoppers on the inner surface of each of sublimation chambers are fixed plate-shaped protrusions for stirring the granular material, wherein each of the rotary sublimation chamber through channel in the carrier rotation axis sliding fitting is connected to a vacuum pump.