НЕТРАДИЦИОННЫЕ РАБОЧИЕ ОРГАНЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН

Обработка семян и посадочного материала

Электромагнитные воздействия применяют для стимуляции посевного и посадочного материала. Для этой цели исполь­зуют электрическое поле коронного разряда (Челябинский ИМЭСХ, ЦНИИ хлопководства), электромагнитное поле посто­янного тока (Челябинский НИИМЭСХ), электромагнитное поле низкой частоты (Тбилисский гос. университет), градиент­ное магнитное поле (Объединенный институт ядерных иссле дований, Агрофизический. институт), низкоэнергетические магнитные поля (Харьковский ИМЭСХ).

Одним из недостатков известных методов использования электромагнитных воздействий для подготовки семян явля­ется нестабильность получаемых результатов. Это объяс­няется изменением внешних условий, неоднородностью семен ного материале и недостаточной изученностью сущности взаимодействия клеток семян с электромагнитными полями и электрическими зарядами. Несмотря на это в научно-ис - следовательских институтах разработаны методы такой об­работки, а также изготовлены промышленные образцы ап­паратов. Так, в ВИЭСХе созданы аппараты для магнитной

Обработки семян, воды, питательных растворов МАК-1 и МАК-7, БИОМАК, использование которых увеличивает вехо - ' жесть семян на 5-7%, ускоряет развитие рассады на 5-7 дней, повышает урожайность (томатов и огурцов) на 10-15%. Магнитные аппараты МАК-1 и МАК-7 конструктивно просты, невелики по габаритам и массе. Они врезаются непосредственно в трубопровод. Экономический эффект от их использования в теплицах при выращивании томатов и огурцов на малообъемной гидропонике составляет порядка 20 тыс. руб. в пересчете на 1 га [і 1 lj.

Обработка семенного материала градиентного магнитного поля начинает использоваться на практике. Например, в Украине в совхозе "Прибугский" Николаевской области в содружестве с АФИ (Ленинград) урожайность картофеля при омагничивании посадочных клубней увеличилась на 24 ц/га при исходной урожайности 220-240 ц/га, урожай кормовой свеклы увеличился на 20 %, гороха - на 2,4 ц/га, подсол­нечника - на 1,5 ц/га.

Для обработки семян модулятор заводского образца крепят на ленточных транспортерах; омагничивание семян производится при загрузке их на транспортные средства. Клубни картофеля обрабатываются в картофелесажалках с помощью специального омагничивателя, состоящего - из не^ скольких кассет с магнитами. На картофелесажалке СН-4Б крепится четыре модулятора,- на сажалке КСМ-6 - шесть.

При работе посадочного агрегата клубни картофеля, по­павшие в ложечки вычерпывающего дискового посадочного ап­парата, проходят под магнитами, создающими градиентное поле, и, омагничиваясь, попадают в почву. Магнитная об­работка вписывается в технологию посадочной машины и не снижает производительность агрегата [112] .

В патентных материалах предлагаются различные устрой­ства для обработки семян, причем основное внимание уделя­ется повышению эффективности электромагнитных воздейст - "

ВИЙ.

С целью повышения эффективности и надежности обработки за счет исключения возможности короткого замыкания ис­точника высокого напряжения при попадании проводящего материала (зерна) в рабочую камеру предлагается устрой­ство (рис. 38), в рабочей камере 1 которого расположены коропирующие электроды 2 и пластины 3 из диэлектрическо­го материала. Коронирующие электроды 2 выполнены в виде поярусно paсположенных уголков, установленных на пласти-

•J - J

LV_

Рис, 38. Устройство для предпосевной обработки семян с поярусно расположенными электродами

Нзх 3, причем уголки одного яруса смещены по горизонтали относительно уголков смежных с ним ярусов (верхнего и нижнего). Уголки верхнего и нижнего ярусов коронирующих электродов соединены с источником постоянного тока. Се­мена поступают в рабочую камеру 4 и скатываются вниз по коронирукмцим электродам 2, перемещаясь с одного электро­да на другой. Они попадают в зону коронного разряда и постепенно заряжаются. Заряженные семена высыпаются на выгрузное устройство. Подключение к сети верхнего и ниж­него рядов электродов 2 позволяет создать отрицательную. корону и сформировать разряд в межэлектродном простран­стве в направлении движения обрабатываемого материала. Это приводит к выравниванию величины напряженности поля на пути потока семян и как следствие повышает эффектив­ность обработки [113] . В качестве недостатка этого уст­ройства можно указать на самотечное движение зернового материала, при котором имеется возможность образования застойных зон, особенно при повышенной влажности, и нару­шения равномерности обработки всего материала.

Другим примером желания повысить эффективность обра­ботки семян в электрическом поле коронного разряда явля­ется предложение (рис. 39) разместить электроды 1 и 2 сверху и снизу транспортерной ленты 3.

Семена подаются на ленту по стрелке А. Проходя между электродами 1 и 2, онинподвергаются одновременному воз

Рис.19. Транспортерная установка для обработки семян

Действию электрического поля коронного разряда, создава­емого электронами, ионов и УФ-облучения с длиной волны в пределах 300-500 нм. При этом на поверхности семян кон­центрируются электроны; проникновение их в ядра семян достигается УФ-излучением. Избыток электронов, приводя­щий к возникновению искрового разряда между семенами, их перегреву и даже самовоспламенению, снимается через за­земленную зеркальную (металлизированную) поверхность транспортерной ленты 3 [1.14J. Зеркальная рабочая по­верхность ленты отражает УФ-облучение и направляет его на нижнюю часть семян. Следует отметить, что это устрой­ство достаточно сложно. Наличие транспортерных лент - подвижных элементов, скользящего контакта заземления ленты, механизма очистки поверхности лент - значительно уменьшает надежность установки.

Более производительно устройство для магнитной обра­ботки семян перед посевом, содержащее наклонный трубча­тый канал, в который поступают семена из бункера через его выходное отверстие. Семена захватываются шнеком и Удаляются через выгрузное отверстие. Электромагнит, обмотка которого охватывает трубчатый канал, создает внутри него магнитное поле. При вращении шнека происхо­дит перемещение и переворачивание семян, которые ориен­тируются в различных направлениях при прохождении через Магнитное поле.

Представляет интерес совмещение различных воздействий 1ри подготовке семян к посеву. Установка [11 б] , изоб­раженная на рис. 40, содержит загрузочный бункер 1, ка - Иеру обработки в виде трубопровода 2, который выполнен

Ферромагнитного материала. Внутри трубопровода 2 ус­ыновлен шнек 3, выполненный из диамагнитного материа­ла. По оси шнека 3 установлен индуктор 4 из ферромаг-

Митного стержня, к концам которого подводят переменный ток. Вокруг загрузочного бункера 1 расположена обмотка 5, концы которой соединены с поверхностью трубопровода 2. К трубопроводу 2 прикреплен вибратор 6. Семена в бун­кере 1 подвергаются воздействию слабого электромагнитно­го поля от тока, протекающего по обмотке 5, расположен­ной вокруг загрузочного бункера 1, поступают в трубопро­вод 2, который подвергается вибрации от вибратора 6, • затем перемешиваются и перемещаются вращающимся шне­ком 3.

Через ферромагнитный стержень 4 протекает переменный ток, создающий вокруг электромагнитное поле. Трубопровод 2 подвергается индукционному нагреву. Температура нагре­ва семян определяется индукционным разогревом трубопро­вода 2 и прямым нагревом ферромагнитного стержня 4 с последующей передачей тепла шнеку 3. Это позволяет рав­номерно нагревать семена, транспортируемые по трубопро­воду 2. Одновременно семена подвергаются электромагнит­ной обработке электрическим и магнитным полями, находя­щимися в полости между телом шнека 3 и трубопроводом 2.

Магнитное поле предлагается использовать для насыще­ния оболочки семян питательными веществами, для чего в емкость с жидкостью помещают кольцевые магниты. При на

Хождении семян в жидкости ей сообщается турбулентное движение с помощью газовых потоков, подводимых по кана­лам в днище емкости [і 17] .

Предлагаются устройства для обработки семян бегущим магнитным полем [і 18], СВЧ-энергией [і 19], но з ти уст­ройства сложные и недостаточно производительные. Более простое устройство предложено в МИИСПе [120] . Оно выпол­нено в виде цилиндрического резонатора (рис. 41) с осью в виде брахистохроны.

' Рис.41. Устройство для обработки семян с рабочим органом в виде бра­хистохроны і

Семена из дозатора 1 поступают через запредельный вол­новод 7 в резон&тор 4 и самотеком транспортируются к за­предельному волноводу 8 (на выходе). Электромагнитная энергия от источника 2 по волноводу 3 через стенку диэле­ктрической трубы 6 передаётся в резонатор 4 и возбуждает Ь нем электромагнитные колебания, при этом происходит обработка транспортируемых семян. Наличке диэлектричес­кой трубы,6 внутри камеры повышает равномерность электро­магнитного поля а рабочей зоне. Качество обработки при этом улучшается, так как семена облучаются равномерно. .

Стимуляция семян под действием электростатического поля является веским доводом в пользу его применения. Но необходимо иметь в виду еще и то, что зерна - это живые организмы со сложной биологической структурой. По­этому следует тщательно изучить возможные последствия сильного воздействия на них, чтобы установить отсутствие его вредного влияния.

Более просты конструкции устройств, в которых исполь­зуются постоянные магниты. Например, промышленностью вы­пускается устройство для магнитной обработки семян в ви­де цилиндра 122x32 мм с крышкой, которые выполнены из полистирола. Внутри цилиндр разделен на четыре полости, в которых размещены девять магнитов, создающих магнит­ное поле, Использование устройства повышает урожайность сельскохозяйственных культур в среднем на 10-30%,

Привлекает внимание использование в предпосевной об­работке семян такого материала, как магнитофор ("несу­щий магнитные свойства"). Магнитофорные материалы могут иметь различный вид: эластичная пластина, гранула, за­мазка или жидкая эмульсия. По данным ленинградских уче­ных Агрофизического НИИ и специалистов совхоза-технику­ма "Бееедекий" предпосевное магнитофорное дражирование "семян значительно повышает их прорастание, а также урожайность овощных культур. Прибавка'урожая обработан­ных таким способом семян капусты "Белорусская 455" сос­тавила 35 Z, а огурцов - 50 % [l2l] .

Обычные семена обрабатывают на магнитофррной установ­ке. Она содержит основание, на котором при помощи зажи-^ ма установлен с возможностью угла наклона лоток. После; ний покрыт магнитофорными пластинами, основой которых является механическая смесь каучука или пластмаас и по­рошкообразных ферромагнитных наполнителей. Напряженност| магнитного поля - 200-400 Э, градиент напряженности - 50 Э/мм, магнитоемкость - 100 пар полюсов на 1 дм® плас| тины [122] .

Т

Семена падают на лоток, под действием 'собственного в| са проходят по нему и пересекают силовые' линии магнитн< го поля, создаваемого пластинами. Обрабатывают семена 5-7 раз, после чего их высевают или сразу, или не поз­же чем через неделю. Большой эффект дает установка, кото­рая в качестве рабочего органа имеет заключенный в ко­жух шнек. Поверхность последних покрыта магнитофорным эластичным материалом [і23] .