Машины для обработки лесных семян
Плоды и шишки различных деревьев и кустарников различаются по форме, размерам и строению, поэтому способы и технология извлечения семян хвойных, лиственных и кустарниковых пород неодинаковы.
Шишки со зрелыми семенами в естественных условиях сушки при температуре воздуха 20-25°С раскрываются через 1-2 сут, семена выпадают через 4-6 дней. Поэтому естественную сушку шишек применяют при заготовке лишь небольших партий семян в растянутые сроки. Для выделения семян из шишек ели, сосны и лиственницы применяют шишкосушилки.
В сушильной камере шишкосушилок сушка ускоряется благодаря действию на шишки непрерывного нисходящего потока горячего воздуха. При этом происходит быстрая отдача находящейся в шишках влаги в воздух, который затем выбрасывается в атмосферу. Искусственная сушка шишек обычно протекает при температуре 45-60°С для сосны, 40-45°С для ели.
При загрузке сырых шишек непосредственно в сушильную камеру с температурой 50°С всхожесть семян снижается. Семена в сухом состоянии выносят более высокую температуру, чем во влажном. Особенно неблагоприятна высокая температура для семян, заключенных в сырых шишках, так как вследствие медленного раскрывания шишек влажность воздуха внутри них может достигнуть степени полного насыщения при относительно сухом воздухе в сушильной камере.
Сушат шишки в камерах периодического или непрерывного действия. Эти камеры могут быть стационарными или передвижными. Передвижные шишкосушилки имеют примерно одну и ту же технологическую схему.
1) Шишкосушилка стационарная производит сушку шишек с целью раскрытия их чешуи, необходимого при извлечении из них семян. Шишкосушилка состоит из барабана для очистки от примесей и сортировки шишек; трех ленточных транспортеров для подачи шишек через люк в камеру сушки, в которой установлены три яруса стеллажей, имеющих каждый решетчатые створки (типа жалюзи) и открывающиеся при помощи канатно-блочной системы; воздухоподогревателя, работающего на смеси дизельного топлива с технологическим керосином и служащего для подачи нагретого воздуха в камеру сушки со скоростью до 10 м/с; наклонно установленного отбивочного цилиндрического барабана 6, образующая поверхность которого состоит из продольных прутков с зазором 10 мм и установленного против скатных плоскостей сушильной камеры; ящиков-семясборников и пневмотранспортера для пустых шишек и образовавшихся примесей, работающего от вентилятора. емкостью 50 т, который загружается транспортерами щишкосушилки с помощью сбрасывателей.
В процессе работы шишкосушилки нагретый воздух, проходя через три слоя шишек, расположенных на стеллажах, постепенно охлаждается и удаляется в атмосферу. Шишки обогреваются воздухом разной температуры, которая регулируется автоматически: на нижнем стеллаже - до 60°С, среднем - 45°С, верхнем - 30°С. Через каждые 4 ч сухие шишки выгружают с нижнего стеллажа и пересыпают на него шишки со второго стеллажа, а на этот - с верхнего, на который загружают новую порцию шишек. Полный цикл сушки длится 12ч. Последовательность перемещения шишек с верхних стеллажей на нижние обеспечивает сохранение всхожести семян при сушке воздухом до 60°С, поскольку они проходят предварительную подсушку на верхнем и среднем стеллажах при 30 и 45°С соответственно. При вращении наклонно установленного барабана с частотой 12-16 об/мин семена выбиваются из сухих шишек и пересыпаются в ящики - семясборники, после чего отправляются для дальнейшей обработки и хранения. Производительность шишкосушилки составляет до 80 кг семян в сутки.
2) Шишкосушилка передвижная ШП-0,06 производит сушку шишек сосны обыкновенной, ели обыкновенной и лиственницы сибирской. Она состоит из пневмоколесного шасси /, сушильной камеры 2, воздухораспределителя 3, вентилятора 4, ленточного транспортера 5, стеллажей 6, сетчатого транспортера 7, выгрузного бункера 8, теплогенератора 9, помещения для оператора 10, машины для очистки и сортировки семян (МОС-1А) 11, а также систем электроподключения, автоматического управления и контроля.
Пневматическое шасси служит для размещения всех частей потребность в электроэнергии - 70 кВт/ч при работе с электроподогревом, при работе с теплогенератором - 10 кВт/ч. Нагревает воздух и подает его в камеру сушки тепловоздушная установка. Загрузочное устройство поднимает сырые шишки на верхний стеллаж и равномерно их распределяет. Выгрузной бункер направляет высушенные шишки в отбивочный барабан. Ленточный транспортер удаляет пустые шишки из барабана в кузов тракторного прицепа.
Шишкосушилку устанавливают в 8-10 м от склада шишек на ровной горизонтальной площадке, подключают к электросети и опробуют электродвигатели и освещение. Затем засыпают в загрузочный бункер сырые шишки, включают электролебедку, поднимают бункер и, переметная его по направляющим, высыпают шишки на верхний стеллаж сушильной камеры. Бункер опускают вниз.
Затем открывают заслонку вентилятора и в автоматическом режиме запускают тепловоздушную установку. Температура воздуха должна быть 50-60℃. Сушку продолжают 3-7 ч (в зависимости от вида шишек). По истечении времени сушки шишки с верхнего стеллажа пересыпают на средний, а на верхний стеллаж засыпают новую партию. По истечении времени сушки на втором стеллаже шишки пересыпают па нижний стеллаж и средний, а на верхний опять засыпают сырые шишки. По окончании сушки на нижнем стеллаже через смотровое окно визуально определяют степень раскрытия шишек. Если шишки раскрыты полностью, их ссыпают в выгрузной бункер и по транспортеру отправляют в отбивочный барабан. В отбивочном барабане от шишек отделяется ворох чешуи и через сетку просыпаются в приемный бункер семена.
Сушилка транспортируется автомобилем ЗИЛ-131. Производительность, кг/ч: шишек ели - 88, шишек сосны - 140. Работа круглосуточная, в 3 смены, обслуживающий персонал - 1 человек в смену. Емкость загрузочного бункера 0,95 м3; масса загружаемых шишек сосны обыкновенной 350 кг, ели обыкновенной - 200 кг; продолжительность сушки 12-8ч.
Многие семена древесных и кустарниковых пород, как хвойных (сосна и др.), так и лиственных (ясень, клен и др.), перед сортированием на сорта проходят механическую обработку - обескрыливание. В то же время отделяют примеси, мусор, почвенные частицы, листья, хвою, обломки сухих веток и т.п. Разделение семян на сорта основано на различиях их размерных характеристик отдельных фракций. Для очистки семян от посторонних предметов также используют различия их форм и физико-механических характеристик по удельному весу, коэффициенту трения, парусности и т. п.
3) Рекомендуется для использования семяочистительная машина МЮС-1А. Она обескрыливает семена хвойных и лиственных пород, извлекает их из сережек, стручков, коробочек и ягод, а также очищает семена от примесей, сортирует их по размерам и массе. Состоит из электромотора 1, вентилятора 2, заслонки 3, осадочной камеры 4, вертикального канала 5 воздушной очистки, заслонки приемного бункера б, загрузочного бункера 7, ворошилки 8, заслонки приемного бункера 9, барабана обескрыливателя 10, клиноременной передачи 11 привода вала обескрыливателя и цилиндрического барабана, приемных бункеров 14 и 15, ворошилки 16, семясборника обескрыленных и неочищенных семян 19 и решет барабана 20, 21 и 22. предназначенные для очистки и сортирования семена из бункера 7 поступают в барабан 10 обескрыливателя через отверстие, регулируемое заслонкой 9. Более равномерное прохождение семян обеспечивается периодическим вращением ручкой ворошилки 8. Капроновые щетки 12, установленные на роторе обескрыливателя, интенсивно перемешивают семена. Отделение семян от крылышек и извлечение их из плодов осуществляются за счет трения смеси в сетку 13 барабана. Обработанный ворох, пройдя через отверстие сетки, поступает в бункер 15, от него питателем 16 через окно 17 направляется в вертикальный канал воздушной очистки. После этого по лотку 18 ворох попадает в барабан, состоящий из трех смежных цилиндрических решет с пробивными отверстиями. Решето 20 имеет продолговатые отверстия, решета 21 и 22 - круглые. Ширина продолговатых отверстий 1; 1,3; 1,5 м, а диаметр отверстий сменных решет 21 и 22 - 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 5; 6; 8 и 10 мм. Если обескрыленные семена сортировать не нужно, то, повернув заслонку, их можно направить в семясборник 19. Привод сборочных единиц и механизмов осуществляется от электромотора мощностью 1,7 кВт. Производительность машины по массе при двукратной обработке семян сосны составляет около 18 кг/ч исходного материала и 8,4 кг/ч очищенных семян.
Поворотом заслонки 3 можно регулировать скорость воздушного потока от 0 до 12 м/с. При большой скорости воздушного потока в осадную камеру очистки вместе с легковесными примесями, пустыми и недоразвитыми семенами поступает часть полнозернистых семян. При малой скорости воздушного потока пустые семена и легкие примеси не полностью выдуваются из потока семян из-за большой их подачи в вертикальный канал, которая регулируется заслонкой 6.
Поскольку две регулировки одновременно влияют на степень выделения легких примесей, необходимо выполнять их в определенной последовательности. Сначала при подаче семян необходимо уменьшить силу воздушного потока до величины, при которой полнозернистые семена не будут выдуваться в осадочную камеру воздушной очистки, а затем, постепенно открывая заслонку б, обеспечить такую подачу семян, чтобы при установленной силе воздушного потока легкие примеси полностью выдувались из смеси. Перед началом работы регулируют специальными болтами наклон роторного барабана, так как при большом его наклоне увеличивается скорость движения семян вдоль барабана через соответствующие решета и семена падают вместе с крупными примесями в отходы.
4) Агрегат-семяотделитель АС-0,5 извлекает семена из труднораскрываемых шишек хвойных пород - сосен эльдарской, пицувдекой и алеутской, а также из плодов кипариса, гледичии, биоты восточной, акации белой и др. Он состоит из станка для высверливания стержня шишек и машины для извлечения семян МИС-1. Станок включает раму 1, на которой установлен электродвигатель 2, клиносменную передачу 3, подшипниковую опору 4, сверло 5, направляющие б, лоток 7, зажимной конус 8, рукоятку 9, подвижную каретку 10, упор 11 и маховик 12. Шишку помещают в зажимной конус и посредством маховика вручную вместе с кареткой подают на вращающееся сверло, которое высверливает стержень шишки. После этого каретка отводится маховиком, обработанная шишка извлекается упором и направляется по лотку в емкость.
5) Машина для извлечения семян МИС-1 состоит из барабана наружного неподвижного 13, внутреннего подвижного 14 с вертикальным валом, загрузочного бункера 15 для исходного материала, в котором также размещен редуктор 16 для привода внутреннего барабана; решетного устройства 17. Все части машины смонтированы на станине 18.
Во время работы машины шишки с высверленными стержнями на станке засыпаются в загрузочный бункер, а из него - в пространство между барабанами, где разрушаются коническими зубьями, имеющимися на неподвижном и подвижном барабанах. Раздробленные шишки попадают на решетный стан, где просеиваются, при этом семена отделяются от примесей.