Первоначально в сушилке загружаются шишкамивсе 3 яруса и в течение первых 3 ч проводится подсушка шишек при температуре 30° С. В дальнейшем шишки сосны сушат при температуре в нижнем ярусе до 60° С и ели до 50° С. После выгрузки шишек с нижнего яруса на него пересыпаются шишки второго яруса, на второй ярус — с третьего яруса, а третий ярус загружается свежими шишками. Расчетная влажность свежих шишек принята 40%.Теплый воздух, поступающий в камеру сушки в нижний стеллаж с подсушенными уже шишками, отдает часть тепла на сушку шишек этого яруса, проходит слой шишек второго яруса, там также теряет часть тепла и достигает слоя шишек верхнего яруса, уже имея температуру 30° С, при которой ведется подсушка загруженных свежих шишек.
Каждый стеллаж загружается 1500 кг шишек сосны и 1000 кг шишек ели. Время сушки шишек сосны на каждом стеллаже 4 ч, ели — 3 ч. Производительность шишкосушилки в сутки: по сосне 80 кг семян (с выходом 1,2%), по ели 180 кг семян (с выходом 3%).
Загружается камера сушки ленточным транспортером. Поднятие и опускание металлического щита люка, перегрузка шишек со стеллажа на стеллаж и выгрузка их с нижнего стеллажа осуществляется с помощью трособлочной системы. Выгруженные шишки самотеком (пол камеры сушки имеет трёхсторонний уклон) через открываемое отверстие в металлической двери камеры сушки подаются в отбивочный барабан, где семена отделяются от шишек. Семена попадают в семепрйемные ящики, а отработанные шишки удаляются пневматически через воздуховоды. Оба эти процесса ведутся одновременно и управляютсяс пульта управления, установленного в шишкосушилке.
Семена сосны обыкновенной иногда плохо отделяются от шишек при сушке шишек в шишкосушилках, что объясняется большой смолистостью шишек и особенностями их строения. В связи с этим исследования других авторов показало возможность использования извлечение семян из шишек хвойных пород механическим способом.
3.3.5 Машины и устройства для сбора и обработки семян
Мной также изучены и различные машины и устройства для сбора и обработки семян предлагаемые другими исследователями. Работа в ГУ ГЛПР «Семей орманы» показало, что во многом используются моломеханизированные устройства. Считаю, возможным использование следующих механизмов и устройств для сбора и обработки семян, предлагаемые другими авторами, которые приемлемы для нашего региона. Переработка сосновых шишек ведется в стационарных шишкосушилках, хотя возможны использование следующих устройств:
Устройства и приспособления для сбора семян
Потребность лесного хозяйства в семенах древесных и кустарниковых пород, особенно хвойных (сосна, ель, лиственница), постоянно возрастает. Ежегодный сбор сосновой шишки составляет, примерно 85 тонн. В 100 кг шишек содержится чистых семян сосны – 1-1.5 кг. Семена нужны для окультуривания необлесившихся вырубок, создания полезащитных лесных полос, живых изгородей вдоль железных дорог, облесения оврагов, балок и поселков, озеленения берегов водохранилищ, каналов, оросительных систем и других целей.
Сбор семян и плодов большинства древесных пород и последующая их обработка (сортировка и хранение) — исключительно -трудоемкие операции.
С растущих деревьев семена и шишки собирают двумя способами: сборщики со съемными приспособлениями находятся на земле или поднимаются в крону дерева мри помощи различных устройств. Съемное приспособление деревянный шест или легкая металлическая штанга с укрепленным на конце рабочим органом - счесывающим, отрывающим, отрезающим, откусывающим и пр. Счесывающие и отрывающие рабочие органы выполнены в виде грабель или гребенок. Шишки или семена, попав между зубьями, отрываются и падают на землю или в подвешенный к шесту мешочек. Откусывающие и срезающие устройства — секаторы и ножницы разных типов.
1) Подъемник для сбора шишек ПСШ поднимает двух рабочих в крону дерева на высоту до 8,5 м с целью сбора шишек на плантациях. Он смонтирован на гусеничном тракторе ДТ-75М и состоит из колонны 2 (Приложение), гидроцилиндра подъема плеча 3, стрелы 4, гидроцилиндра управления люльками 5, рукояти 7, и механизма 8 раздвижения люлек (корзин) 6.
2) Виброустановка ВСО-1 (Приложение) отряхивает орехи грецкие (и другие подобные плоды) с растущих деревьев в период растрескивания околоплодника, когда максимальная сила связи плодов с ветвями не превышает 1—1,5 кг при влажности плодоножки не более 10—15%. Виброустановку навешивают на тракторы различных марок. Она состоит из рамы 2 с навесным устройством, стрелы 3 со штангой 4, гидравлического привода 5, подвесного устройства 6 и вибратора 7.
Стрела представляет собой сварную конструкцию и служит для установки вибратора и подъема его на определенную высоту. Внутри стрелы проложены маслопроводы гидравлического оборудования привода вибратора. Вибратор подвешен к стреле при помощи стального каната 9, охватывающего шарниры 8, что дает возможность во время работы установки отклоняться вибратору в любой плоскости в зависимости от кривизны ствола дерева в месте захвата.
Машины для обработки шишек, семян и плодов. 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 применяю- 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 выносят более высокую температуру в сухом состоянии, чем во влажном. Особенно неблагоприятна высокая температура для семян, заключенных в сырых шишках, гак 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 периодическою или непрерывного действия. Эти камеры могут быть стационарными или передвижными. Передвижные шишкосушилки имеют примерно одну и ту же технологическую схему.
Многие семена древесных и кустарниковых пород, как хвойных (сосна и др.), так и лиственных (ясень, клен и др.), черед сортированием на сорта проходят механическую обработку - обескрыливание. В то же время отделяют примеси мусор, почвенные частицы, листья, хвою, обломки сухих исток и т. п.
Разделение семян на сорта основано на различиях их размерных характеристик отдельных фракций. Для. очистки семян от посторонних предметов также использую различия их форм и физико-механических характеристик по удельному весу, коэффициенту трения, парусности и т. п.-
1) Шишкосушилка стационарная (Приложение) производит сушку шишек с целью раскрытия их чешуи, необходимого при извлечении из них семян. Шишкосушилка состоит из барабана 1 для очистки от примесей и сортировки шишек; трех ленточных транспортеров 2, 16, 18 для подачи шишек через люк 12 в камеру сушки /0, в которой установлены три яруса стеллажей 3, 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-семесборников 7 и пневмотранспортера для пустых шишек и образовавшихся примесей, работающего от вентилятора 8. емкостью 50 т, который загружается транспортерами щишкосуцшлки 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 12-ч. 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 — семесборники, после чего отправляются для дальнейшей обработки и хранения. Производительность шишкосушилки составляет до 80 кг семян в сутки.
2) Шишкосушилка передвижная ШП-0,06 (Приложение) 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.