Конвейерная установка для проращивания зерна

Название	Конвейерная установка для проращивания зерна
Разработчик (Авторы)	Вендин Сергей Владимирович, Саенко Юрий Васильевич, Походня Григорий Семёнович, Страхов Владимир Юрьевич
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2698138
Дата регистрации	22.08.2019
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина"
Область применения (класс МПК)	A01C 1/02 (2006.01) A23K 10/00 (2016.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для проращивания зерна на витаминный корм для животных и птицы.

Известна установка для гидропонного выращивания зеленого корма [SU 1530145 Al, A01G 31/04 (2000.01), 23.12.89], состоящая из транспортеров, высевающего устройства, системы орошения, источников света, измельчителя.

Недостатком установки является отсутствие поддерживающих роликов по длине транспортера, что приводит к провисанию ленты при полной загрузке транспортера. У установки отсутствует система обеззараживания зерна перед проращиванием.

Известен конвейер для проращивания зерна [RU 2444881 С1, А01С 1/02 (2006.01), A01G 31/04 (2006.01), 20.03.2012], который состоит из рамы, конвейера, нории, бункера, мотор-редуктора, цепной передачи, ламп облучения, системы увлажнения.

Недостатками данной конструкции является отсутствие автоматизированной системы обеззараживания зерна и отсутствие системы стимуляции зерна перед проращиванием.

Известна конвейерная установка для проращивания гидропонной зелени [RU 2656668 C1, А01С 1/02 (2006.01), 06.06.2018], состоящая из рамы, бункеров для замачивания, подающих транспортеров, ленточных транспортеров, бункеров, ламп.

Недостатками данной конструкции является отсутствие системы СВЧ стимуляции роста зерна, отсутствие системы очистки воды для ее повторного использования.

Наиболее близким аналогом является конвейер для проращивания зерна [RU 2642511 C1, А01С1/02 (2006.01), 25.01.2018], содержащий источник электромагнитной энергии, диэлектрический транспортер, излучатель, вибратор, систему запредельных волноводов, загрузочный бункер, раму, ванну, норию, форсунки, трубопроводы, лампы облучения, цепную передачу.

Недостатком данной конструкции является отсутствие системы ультрафиолетового обеззараживания зерна, а так же натяжных роликов в цепной передаче.

Задача изобретения - повышение эффективности проращивания зерна за счет стимуляции роста зерна путем СВЧ обработки, обеззараживания зерна, за счет использования ультрафиолетовых облучателей, многократного использования воды за счет ее механической очистки и УФ обеззараживания, а также повышение поточности проращивания зерна за счет использования конвейерной установки для проращивания зерна.

Сущность изобретения заключается в том, что для реализации указанной задачи предлагаемая конвейерная установка для проращивания зерна выполнена из рамы, электродвигателей с редукторами, цепной передачи, загрузочного бункера, приемного бункера, дозирующего устройства, подающего транспортера, шнекового транспортера, поддерживающих и натяжных роликов, распределительных транспортеров, ленточных транспортеров, лотков для воды, форсунок, напорной магистрали, насоса, системы УФ обеззараживания воды, емкости для воды, светильников с УФ лампами, светильников с лампами облучения, фильтра, источника электромагнитной энергии, камеры, цилиндрического резонатора, шнека, системы запредельных волноводов, вибраторов. Шнек расположен внутри цилиндрического резонатора.

При этом на раме расположен подающий транспортер с бункером, над подающим транспортером расположены распределительный транспортер и светильники с УФ лампами. Источник электромагнитного излучения установлен на камере. В камере расположен цилиндрический резонатор со шнеком. Распределительный транспортер предназначен для равномерного распределения зерна по ширине ленты. Распределительный транспортер выполнен с возможностью вертикального перемещения относительно подающего транспортера. Приемный бункер с дозирующим устройством смонтирован в верхней части камеры. Система запредельных волноводов смонтирована ниже дозирующего устройства. Выгрузная часть шнека соединена со шнековым транспортером. Шнековый транспортер выполнен с возможностью подачи зерна к ленточному транспортеру. Ленточные транспортеры расположены в пять ярусов со смещением один над другим. По длине ленточных и подающего транспортеров выполнены поддерживающие ролики. Над ленточными транспортерами выполнена напорная магистраль с форсунками. Насос выполнен для возможности осуществления подачи воды к фильтру, напорной магистрали и форсункам. Система УФ обеззараживания предназначена для осуществления обеззараживания воды. Над четвертым и пятым ленточными транспортерами выполнены лампы облучения. Под ленточными транспортерами расположены лотки для стока воды. Лотки выполнены с возможностью стока воды в фильтр и емкость для воды. Электродвигатель с редуктором предназначен для осуществления движения ленточных транспортеров. Натяжные ролики необходимы для обеспечения натяжения цепной передачи.

Устройство конвейерной установки для проращивания зерна будет понятно из следующего описания и прилагаемых чертежей.

На фиг. 1 представлен общий вид конвейерной установки для проращивания зерна, на фиг. 2 приведен вид сверху на подающий транспортер, на фиг.3 приведен поперечный разрез камеры.

На фиг. 1 представлена конвейерная установка для проращивания зерна, которая состоит из загрузочного бункера 1 (фиг. 1, 2), распределительного транспортера 2, подающего транспортера 3. Подающий транспортер 3 выполнен с возможностью движения посредством электродвигателя с редуктором 4 (фиг. 1). Распределительный транспортер 2 (фиг. 1, 2) выполнен с возможностью движения с помощью электродвигателя с редуктором 5. Над подающим транспортером 3 установлены светильники с УФ лампами 6. Подающий транспортер 3 выполнен с возможностью подачи зерна в приемный бункер 7 (фиг. 1, 3) с дозирующим устройством 8 (фиг. 1). Шнек 9 (фиг. 1, 3) установлен внутри цилиндрического резонатора 10. Привод 11 шнека 9 выполнен за пределами камеры 12. Шнек 9 предназначен для возможности осуществления перемещения зерна внутри цилиндрического резонатора 10 от зоны загрузки к зоне выгрузки. Источник электромагнитного излучения 13 соединен с цилиндрическим резонатором 10 и установлен над камерой 12. Ниже приемного бункера 7 с дозирующим устройством 8 (фиг. 1) смонтирована система запредельных волноводов 14. Система запредельных волноводов 14 установлена подвижно относительно камеры 12 (фиг. 1, 3). Вибратор 15 (фиг. 1) предназначен для предотвращения скапливания зерна в системе запредельных волноводов 14. Для предотвращения скапливания зерна в системе запредельных волноводов 16 установлен вибратор 17. Выгрузная часть шнека 9 соединена со шнековым транспортером 18. Шнековый транспортер 18 установлен с возможностью подачи зерна на ленточный транспортер 19. Распределительный транспортер 20 предназначен для равномерного распределения зерна по ширине ленточного транспортера 19. Шнековый транспортер 18 выполнен с возможностью одновременного включения с ленточными транспортерами 19, 21, 22, 23, 24. Распределительный транспортер 20 выполнен с возможностью движения с помощью электродвигателя с редуктором 25. Ленточные транспортеры 19, 21, 22, 23, 24 выполнены с возможностью движения от электродвигателя с редуктором 26 при помощи цепной передачи 27. Для подачи воды в напорную магистраль 28 предусмотрен насос 29. Для возможности повторного использования воды предусмотрена система УФ обеззараживания 30, фильтр 31 и емкость для воды 32. Для увлажнения зерна на напорной магистрали 28 выполнены форсунки 33. Лотки 34, 35, 36, 37, 38 выполнены с возможностью стока воды в фильтр 31, а затем в емкость для воды 32.

Ленточные транспортеры 23 и 24 выполнены с возможностью облучения зерна светильниками с лампами 39. Рама 40 выполнена с возможностью крепления оборудования. Поддерживающие ролики 41 выполнены по длине ленточных транспортеров 19, 21, 22, 23, 24 под верхней рабочей ветвью. Натяжные ролики 42 выполнены для предотвращения проскальзывания цепной передачи 27 при полной загрузке ленточных транспортеров 19, 21, 22, 23, 24.

Конвейерная установка для проращивания зерна работает следующим образом. В загрузочный бункер 1 (фиг. 1, 2) подают зерно, из загрузочного бункера 1 зерно подают на подающий транспортер 3, где распределительным транспортером 2 перемещают слой зерна по ширине подающего транспортера 3, предварительно заданным слоем. Подающий транспортер 3 приводят в движение электродвигателем с редуктором 4 (фиг. 1). С помощью электродвигателя с редуктором 5 (фиг. 1, 2) перемещают распределительный транспортер 2 по ширине ленты, затем зерно перемещают с помощью подающего транспортера 3, подвергают облучению УФ ламп 6. В результате облучения осуществляют дезинфекцию. С подающего транспортера 3 зерно подают в приемный бункер 7 (фиг. 1, 3) с дозирующим устройством 8, далее зерно подают в систему запредельных волноводов 14. Вибратором 15 создают вибрации в системе запредельных волноводов 14 и зерно подают в шнек 9, смонтированный внутри цилиндрического резонатора 10. Шнек 9 с зерном приводят в движение электродвигателем с редуктором 11. Электромагнитную энергию от источника электромагнитного излучения 13 попадают в цилиндрический резонатор 10 на зерно. В результате выполняют электромагнитную обработку зерна. Результатом электромагнитной обработки является стимуляция ростковых процессов в зерне.

В качестве источника электромагнитных излучений используют магнетрон непрерывного генерирования с частотой 915 МГц и длиной волны λ=32 см. Радиус камеры резонатора выбирают равным 10 см. Из условия возбуждения в резонаторе волны Н_11р получают, что длина волны в резонаторе:

где критическая длина волны λ_кр:

где m, n - целые положительные числа; β_m,n=1,82; R - радиус резонатора.

Длину резонатора определяют как:

где р - 1, 2, 3,

Для возбуждения волны в резонаторе H_11р при р=4

Добротность резонатора определяют по формуле:

где V - объем резонатора, см³; Δ - толщина поверхностного слоя, мкм; S - площадь внутренней поверхности стенок резонатора, м.

В качестве материала для изготовления резонатора выбирают латунь

σ=4⋅10⁷ См/м - удельная проводимость латуни;

σ_меди=5,7⋅10⁷ См/м - удельная проводимость меди.

В результате получают конструктивные размеры резонатора: R=10 см,

Расчетная добротность резонатора равна Q_p=500.

Из шнека 9 зерно подают в шнековый транспортер 18, где перемещают до ленточного транспортера 19. Со шнековым транспортером 18 перемещают распределительный транспортер 20. Распределительный транспортер 20 приводят в движение посредством электродвигателя с редуктором 25 и зерно равномерно распределяют по ширине ленточного транспортера 19. Одновременно со шнековым транспортером 18 включают электродвигатель с редуктором 26, которым при помощи цепной передачи 27 приводит в движение ленточные транспортеры 19, 21, 22, 23, 24. Для увлажнения зерна воду под давлением, создаваемым насосом 29, подают через систему УФ обеззараживания 30, затем в напорную магистраль 28, затем через форсунки 33 воду распыляют на зерно. Остатки воды с ленточных транспортеров 19, 21, 22, 23, 24 стекают в лотки 34, 35, 36, 37, 38 откуда воду подают в фильтр 31, затем в емкость для воды 32. Отфильтрованную воду повторно используют для увлажнения зерна. На транспортерах 23 и 24 зерно подвергают облучению светильниками с лампами 39. На каждом из пяти ленточных транспортеров 19, 21, 22, 23, 24 зерно выдерживают сутки. Поддерживающие ролики 41, установленные по длине ленточных транспортеров 19, 21, 22, 23, 24, препятствуют провисанию ленты. Натяжные ролики 42 предотвращают проскальзывание цепной передачи 27 при полной загрузке ленточных транспортеров 19, 21, 22, 23, 24. После ленточного транспортера 24 пророщенное зерно готово к скармливанию животным.

Такая конвейерная установка для проращивания зерна обеспечивает повышение эффективности проращивания зерна за счет стимуляции роста зерна путем СВЧ обработки, обеззараживания зерна, за счет использования ультрафиолетовых облучателей, многократного использования воды за счет ее механической очистки и УФ обеззараживания, а также повышение поточности проращивания зерна за счет использования конвейерной установки для проращивания зерна.

Источники информации

1. SU 1530145 A1, A01G 31/04 (2000.01). Гидропонная установка / М.З. Хантадзе, А.А. Мыльников, В.В. Надареишвили, А.Ш. Сирадзе, А.Н. Датуашвили, Д.И. Дзамукашвили - 4386548; заявлено 1.03.1988; опубл. 23.12.1989.

2. RU 2444881 C1, А01С 1/02, (2006.01), A01G 31/04 (2006.01). Конвейер для проращивания зерна / С.А. Булавин, Ю.В. Саенко, А.В. Головин - 2010141227/13; заявлено 07.10.2010; опубл. 20.03.2012.

3. RU 2656668 C1, А01С 1/02 (2006.01). Конвейерная установка для проращивания гидропонной зелени / С.В. Вендин, Ю.В. Саенко, А.Н. Макаренко, А.А. Гетманов, С.В. Саенко - 2017135127; заявлено 04.10.2017; опубл. 06.06.2018.

4. RU 2642511 C1, А01С 1/02 (2006.01). Конвейер для проращивания зерна / С/В. Вендин, Ю.В. Саенко, С.В. Саенко - 2017107674; заявлено 07.03.2017; опубл. 25.01.2018.

Формула изобретения

Конвейерная установка для проращивания зерна, характеризующаяся тем, что состоит из загрузочного бункера, при помощи ленточных транспортеров соединенного с системой запредельных волноводов, при этом над одним из транспортеров расположены светильники с УФ лампами, а система запредельных волноводов установлена подвижно относительно камеры, над которой размещен источник СВЧ излучения, внутри камеры размещен цилиндрический резонатор, внутри которого размещен шнек, предназначенный для передачи зерна через шнековый транспортер на ленточные транспортеры, над которыми расположены форсунки для подачи воды, а под ними установлены лотки, по которым вода поступает в фильтр, а затем в емкость для воды, из которой вода повторно поступает в форсунки через систему УФ обеззараживания и напорную магистраль.

Изобретение "Конвейерная установка для проращивания зерна" (Вендин Сергей Владимирович, Саенко Юрий Васильевич, Походня Григорий Семёнович, Страхов Владимир Юрьевич ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога