RU2179079C2

RU2179079C2 - Apparatus for cleaning and sorting of forest coniferous seeds

Info

Publication number: RU2179079C2
Application number: RU2000107585A
Authority: RU
Inventors: Л.Т. Свиридов; А.Д. Голев; А.И. Новиков; А.В. Филатов
Original assignee: Воронежская государственная лесотехническая академия
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2002-02-10

Abstract

FIELD: forestry engineering. SUBSTANCE: apparatus has charging hopper, orienting and sorting device composed of cylindrical shafts arranged in parallel one with another and rotating in opposite directions, contaminant receiver and seed receiver. One of the shafts of orienting and sorting device is composed of four sections with annular grooves of different width on its surface. Width of grooves in adjacent sections is increasing from charging end of orienting and sorting device to its discharge end and corresponds to maximum length of seed in each of separated fractions. Length of sections is decreasing from charging end of mentioned device to its discharge end and is determined from mathematic expressions. Apparatus is used for secondary mechanized processing of forest coniferous seeds. EFFECT: increased efficiency and improved quality of seed cleaning and sorting processes. 4 dwg

Description

Изобретение относится к лесохозяйственной технике и может быть использовано при вторичной механизированной обработке лесных семян хвойных пород. The invention relates to forestry equipment and can be used in the secondary mechanized processing of forest seeds of conifers.

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). A device for classifying granular materials is known, including disks mounted on a horizontal shaft and disks that are stepped in the radial plane, which form annular slots, tapering to the shaft axis, a loading hopper mounted above the disks, and outlet vanes located one under the other with receiving fingers introduced into the annular slots steps (SU, ed. St. 1540872, class B 07 B 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. The disadvantage of this device is the lack of a clear orientation of the seeds in the interdisc space, which leads to a decrease in the quality of sorting. In addition, during the feeding of seeds from the loading hopper to the stepped discs mounted on a horizontal shaft in the radial plane, they may fall onto the convex parts of the latter, as a result of which the separation process is disturbed.

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. Closest to the proposed invention is a sieve-free separator for sorting softwood seeds by size characteristics (Sviridov L.T., Golev A.D. Sackless separator for sorting forest seeds. - Voronezh: VGLTA, 1995, - 8 pp. - Dep. VINITI 03/27/96 N 971-B96). The device comprises a loading hopper, guide trays and one or two pairs of shafts, the axes of which are located in the same plane at an angle to the horizontal. The shafts are mounted to rotate in opposite directions and with a gap relative to each other, and also have a slight inclination relative to the longitudinal axis. In the seed supply zone, the distance between the rollers is the smallest and corresponds to the minimum seed size, and to the discharge end it increases and corresponds to the average size of the sorted seeds.

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. The known device has the following disadvantages. Due to the uniform increase in the gap from the loading hopper to the discharge end, it is very difficult to clearly distinguish the seed fraction of a given size. This leads to the fact that in the seed receivers, at the boundary of their separation, a mixture of fractions occurs. In addition, difficult to separate impurities can fall into any of the seed fractions. In general, this reduces the efficiency of the cleaning and sorting process.

Цель изобретения - повышение производительности и улучшение качества очистки и сортирования лесных семян хвойных пород. The purpose of the invention is to increase productivity and improve the quality of cleaning and sorting of forest coniferous seeds.

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.To achieve this goal, in a device for cleaning and sorting softwood forest seeds, including a loading hopper, an orienting and sorting device of cylindrical shafts mounted for rotation in opposite directions, impurity and seed receivers, one of the orienting and sorting devices installed parallel to the shafts consists of four sections with annular grooves of various widths on the surface, while in the direction from the loading to the unloading end orienting-sorting adaptation of the width of the grooves in adjacent sections is increased and the maximum length of seeds in each of the extracted fractions and the length of the sections is reduced and is determined from expressions ₁ = (0,49 ... 0,5) L _Society; s _2,3,4 = (0,32 ... 0,34) s _1, where s ₁ is the length of the section adjacent to the loading hopper; L _total - the total length of the shafts; with _2,3,4 - the length of subsequent sections.

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. The number of sections equal to four is due to experimental studies, which determined that coniferous seeds intended for sowing in nurseries should be divided into four fractions with the same seed size. In this case, the aligned seed is formed in the fractions, in which the mass is 1000 pcs. seeds differs by 14-16%, which is important for improving the quality of subsequent accurate sowing. In addition, the isolation of seeds of a small fraction and sowing them first of all allows, having preserved the germination capacity of the entire seed lot during long-term storage, to obtain enlarged planting material in the nursery without re-grinding.

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). In FIG. 1 shows a device for cleaning and sorting softwood forest seeds, side view (without casing); in FIG. 2 - the same, top view; in FIG. 3 is a section along AA in FIG. 1; in FIG. 4 - a shaft with annular grooves in the section (enlarged).

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. A device for cleaning and sorting softwood forest seeds includes a loading hopper 1 equipped with a vibratory feeder 2. A vibratory feeder 2 is located above the loading section of an orienting-sorting device consisting of two cylindrical shafts 3 and 4 mounted parallel to the horizontal to rotate in opposite directions . The shafts 3 and 4 are mounted on the frame 5 using racks 6 and are closed by a casing 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. The shaft 3 of the orienting-sorting device has a smooth surface, and the shaft 4 consists of four sections with annular grooves of different widths on the surface, while the width of the grooves in adjacent sections increases and the length of the sections decreases from the loading to the unloading end of the orienting-sorting device.

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. The shaft 4 is equipped with an anti-flow seed cutter 8 comb type, and under each section there are receivers 9 for collecting seed fractions. The drive of the shafts 3 and 4 is carried out from the electric motor 10 by means of a flat-belt transmission 11. Under the discharge end of the orienting-sorting device, a receiver of hardly separated impurities and waste 12 is installed.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

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. Forest seed mixture is poured into the feed hopper 1. When the motor 10 is turned on, rotation through the flat-belt gear 11 is transmitted to the shafts 3 and 4 of the orienting-sorting device. The seed material is fed continuously by a vibrating feeder 2 into the working space between the cylindrical shafts 3 and 4. When the shafts 3 and 4 rotate in opposite directions, the seeds line up one after another under the action of friction forces between them and the surface of the shafts 3 and 4, being guided by their long axis parallel to the axis of the shafts 3 and 4, and move down to the discharge end of the orienting-sorting device. The selection of seeds of each of the four fractions occurs when they are moved along the shaft section 4 of the orienting-sorting device, the width of the annular grooves of which is greater than or equal to the length of the seeds of this fraction.

Семена, застрявшие между боковыми стенками кольцевых канавок, выталкиваются пластинами противоходного отсекателя семян 8 в приемники 9 для сбора фракций семян. Seeds stuck between the side walls of the annular grooves are ejected by the plates of the counter-current seed cutter 8 into the receivers 9 to collect seed fractions.

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. Hard to separate impurities and waste are fragments of branches and needles of a rectilinear and spiral shape, the length of which exceeds the length of the seeds by 3-10 times. Therefore, they cannot pass through annular grooves, the width of which is equal to the length of the seeds of conifers, and move immediately to the receiver for difficult to separate impurities and waste 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. Based on the analysis of statistical data on the size distribution of 1 seeds of conifers, it was found that their number in each of the size fractions is approximately the same, therefore, sections of the shaft 4 of equal length can be performed. However, the part of the first section adjacent to the loading hopper is used during the operation of the device to disperse a seed slide formed under the loading hopper due to uneven feeding and build them one by one, so the first section should be longer than the others. In this case, the subsequent sections are made equal to each other and correspond to 1/3 of the length of the first.

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. A decrease in these ratios leads to inefficient operation of the device due to mixing fractions and an increase in the number of seeds in the receiver for difficult to separate impurities and waste 12. An increase in the length of the sections of the shaft 4 of the orienting-sorting device does not significantly affect the sorting efficiency, but leads to an increase in energy and metal consumption, which impractical.

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. Thus, the device ensures the continuity of the process of secondary cleaning of forest seeds of conifers and high efficiency of the allocation of difficult to separate impurities (needles), the performance of this device exceeds the productivity of the prototype 1.4-1.6 times.

Claims

A device for cleaning and sorting softwood forest seeds, including a loading hopper, orienting and sorting device of cylindrical shafts mounted for rotation in opposite directions, impurity and seed receivers, characterized in that one of the orienting and sorting devices installed parallel to the shafts consists of four sections with annular grooves of various widths on the surface, while in the direction from the loading to the unloading end of the orienting-sorting device Blenheim width of the grooves in adjacent sections is increased and the maximum length of seeds in each of the extracted fractions and the length of the sections is reduced and is determined from expressions ₁ = (0,49-0,51) L _Society; s _2,3,4 = (0,32-0,34) s ₁ , where s ₁ is the length of the section adjacent to the loading hopper; L _total - the total length of the shafts; with _2,3,4 - the length of subsequent sections.