Аспирант Фомиченко В.В., д.б.н. Нефедьева Е.Э., д.т.н. Голованчиков А.Б.

Волгоградский государственный технический университет, Россия

Предпосевная обработка семян ударным давлением в мобильных устройствах.

Важнейшей задачей физиологии растений как фундаментальной науки является создание теоретической основы растениеводства. Новые прогрессивные направления биотехнологии и биоинженерии растений призваны обеспечивать высокую продуктивность и устойчивость растений.

Способы повышения продуктивности растений можно условно разделить на следующие группы: химические, физические и биологические (рис. 1).

Рисунок 1. Способы повышения продуктивности и устойчивости растений.

Предпосевная обработка семян импульсным давлением относится к физическим способам повышения урожайности. Давление оказывает большое влияние на различные жизненные процессы растений. Быстрые изменения осмотического давления могут вызывать некоторые неспецифические стрессовые симптомы в растениях, в то время как нормальное осмотическое давление – важный фактор в клеточном развитии, росте и поглощении воды.

Существуют конструкции аппаратов, в которых импульсное давление при обработке семян создается путем подрыва различного рода взрывчатых веществ: твердых[1,2]; газообразных смесей[3]. Однако использование взрывчатых веществ не только увеличивает стоимость процесса, но и значительно его усложняет, так как работать с такими веществами могут люди, имеющие специальную подготовку, и в специально отведенном месте, например полигоне.

В связи с этим была разработана конструкция аппарата, в котором импульсное давление создается механическим способом, без использования взрывчатых веществ и обладающая большей мобильностью.

Для проведения предпосевной обработки семян импульсным давлением, создаваемым без применения взрывчатых веществ, разработана конструкция устройства, представленная на рисунке 2[4].

Представленная конструкция имеет ряд преимуществ:

· позволяет выполнять обработку без применения взрыва, создавая ударное давление, которое передается на обрабатываемые семена без высоких температур на фронте пламени и возможном термическом поражении семян;

· отсутствие необходимости в специальной подготовке лиц, производящих обработку на данном устройстве;

· возможность использования малогабаритных моделей устройств в личных подсобных хозяйствах, дачах;

· мобильность устройства.

Устройство работает следующим образом: цилиндрическую емкость 2 устанавливают на станину (на рисунке не показана), в цилиндрическую емкость 2 устанавливают контейнер 3 с семенами 4, закрытыми тканью 5, и заливают воду 6. Над защитным кожухом 1 герметично устанавливают цилиндр 7 с помощью прокладки 9 и болтового соединения 10. Внутрь гильзы 8, цилиндра 7 и пружины 13 устанавливают поршень 11 с оголовком 12.

По оголовку 12 наносится удар, оголовок передает основное усилие удара на поршень 11. Поршень, скользя вниз в гильзе 8 цилиндра 7, передает импульсное давление на воду 6, а через нее на обрабатываемые семена 4.

Давление регистрируют преобразователем давления 14.

После обработки пружина 13 возвращает поршень с оголовком 12 в верхнее положение. Затем поршень 11 вынимают из гильзы 8, цилиндра 7, сливают воду 6 и достают контейнер 3 с обработанными ударным давлением семенами 4.

Техническим результатом предлагаемого устройства является упрощение предпосевной обработки семян за счет действия на обрабатываемые семена ударного давления, создаваемого механическим ударом, без применения взрывчатых веществ и смесей.

Поставленный технический результат достигается тем, что в устройстве для предпосевной обработки семян, включающем защитный кожух, воду, ткань, семена и контейнер, герметично прикреплен над защитным кожухом, объемный цилиндр с поршнем и цилиндрическую пружину. При этом к верхней части поршня жестко прикреплен оголовок для удара, а между ним и цилиндром установлена пружина.

Жесткое прикрепление оголовка к верхней части поршня позволяет передавать ударное воздействие от рабочего органа - кузнечного или штамповочного автомата сваебойной машины или ручного молота на оголовок, а от него на поршень, воду и обрабатываемые семена без разрушения поршня, его перекоса и заклинивания в цилиндре, что увеличивает срок службы устройства и упрощает его эксплуатацию, уменьшает затраты времени на ремонт и обслуживание.

Установка пружины между оголовком и цилиндром предотвращает удар оголовка о верхнюю часть цилиндра, автоматически возвращает его в исходное положение для последующей работы, что также упрощает конструкцию и эксплуатацию устройства, уменьшает затраты времени на подготовку к новому циклу работы.

На основе разработанной конструкции создана экспериментальная установка. Она позволяет обрабатывать небольшие партии семян, используя в качестве рабочего органа молоток или кувалду, в зависимости от величины необходимого давления при обработке.

Устройство несложно в изготовлении и эксплуатации. Изменяя его размеры, можно создавать устройства для обработки большого количества семян при использовании кузнечно-штамповочного оборудования, применяемого в машиностроении, или сваебойной машины, применяемой в строительстве. Кроме того, уменьшив размеры устройства, его можно приводить в действие обычным ручным кузнечным молотом и использовать на дачах, в личных подсобных хозяйствах, на селекционных станциях и в тепличных хозяйствах для предпосевной обработки семян, способствующей увеличению продуктивности растений.

Литература:

1. Пат. 85291 Российская Федерация, МПК⁷ А 01 С 1/00, А 01 G 7/04. Устройство для предпосевной обработки семян [Текст]/ Нефедьева Е.Э., Голованчиков А.Б., Лысак В.И., Обирина В.А., Федосов П.Н.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет - № 2009109560/22; заявл. 16.03.2009; опубл. 10.08.2009 – 4 с.

2. Пат. 88244 Российская Федерация, МПК⁷ А 01 С 1/00, А 01 G 7/04. Устройство для предпосевной обработки семян [Текст]/ Нефедьева Е.Э., Голованчиков А.Б., Лысак В.И., Фомичено В.В., Дрямов Е.Н., Юркъян О.В.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет - № 2009121967/22; заявл. 08.06.2009; опубл. 10.11.2009.

3. Пат. 91504 Российская Федерация, МПК⁷ А 01 G 7/04. Устройство для предпосевной обработки семян [Текст]/ Голованчиков А.Б., Нефедьева Е.Э., Лысак В.И., Фомичено В.В., Мурадян А.С.; патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет - № 2009144254/22; заявл. 30.11.2009; опубл. 20.02.2010.

4. Пат. 98858 Российская Федерация, МПК⁷ А 01 С 1/00 Устройство для предпосевной обработки семян [Текст]/ Голованчиков А.Б., Нефедьева Е.Э., Лысак В.И., Фомичено В.В., Мурадян А.С., Дрямов Е.Н.; патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет - № 2010116260/21; заявл.23.04.2010; опубл. 10.11.2010.