Особенности сбора, обработки и хранения шишек и семян сосны обыкновенной в Семипалатинском филиале ГУ ГЛПР "Семей орманы"

Продолжительность цикла сушки — 1 сутки. При выходе семянсосны 1,1—1,2% от массы шишек производительность шишкосушилки 4,5 кг. Сушилкаработает в 3 смены. В каждую смену сушилку обслуживает 1 рабочий.

Исследования других авторов [15,17], показало возможностьиспользования барабанной стационарной шишкосушилки производительностью 15 кгсемян в сутки.

Шишкосушилка представляет собой блок, состоящий из собственношишкосушилки, котельной и склада для хранения шишек емкостью 100 т.

Из сушильного барабана шишки и выпавшие из них семенаподаются в отбивочный барабан, находящийся под сушильными барабанами. Изотбивочного барабана семена попадают на транспортер, который подает их впомещение обескрыливания, а шишки скатываются на ленточный транспортер, которыйнаправляет их в котельную.

Все процессы в шишкосушилке ина складе шишекмеханизированы. Проектом предусматривается: ручное и автоматическое управлениеработами линии загрузки шишками барабанов подсушки, работой барабанов подсушкии сушки, работами линий удаления семян и шишек; полная автоматизацияподдержания заданной температуры и контроль влажности в камерах подсушки исушки, а также управление работой электродвигателей вентиляторов.

Предусмотрена информационная световая сигнализация и звуковаяаварийная сигнализация. Вся аппаратура, с помощью которой осуществляетсяуправление работами в шишкосушилке исигнализация, размещена в щитеавтоматики, установленном воператорской.

В лесных хозяйствах России используются стационарныемеханизированные шишкосушилки шахтного типа производительностью 15 кг сосновыхсемян в сутки [26], которую также можно использовать в ГУ ГЛПР «Семей орманы».На шишкосущилкуимеется типовой проект № 411-1-55, разработанный «Союзгипролесхозом» в 1970 г.на основе экспериментальной шишкосушилки Тихвинского лесхоза Ленинградскойобласти. Согласно типовому проекту «Союзгипролесхоза» шишкосушилка представляетсобой блок из собственно сушилки, склада лесных семян на 3 т, котельной исклада для шишек емкостью 100 т.

В помещении сушки шишек установлены: бункер предварительнойподсушки шишек, ковшовый элеватор, бункер сушки, приемное устройство и барабан-выколачивательсемян из шишек (схема 3).

/>

Схема 3. Схема шишкосушилки шахтного 1—калорифер бункерапредварительной подсушки шишек; 2 — шишки; 3— сетчатый транспортер; 4 — бункерпредварительной подсушки; 5 — бункер загрузочный; 6 — ковшовый вертикальныйтранспортер; 7 — бункер сушки шишек; 8 — сетчатый транспортер; 9 — приемное устройствос виброситом; 10 — барабан-выколачиватель; 11 — калорифер бункера сушки

Шишки из склада хранения ковшовым элеватором подаются наверхний транспортер и попадают в приемную часть бункера предварительнойподсушки и на сетчатые транспортеры этого бункера, по которым тонким слоемпередвигаются сверху вниз. После этого шишки поднимаются ковшовым транспортеромвверх, попадают в бункер сушки и там совершают на сетчатых транспортерах такойже путь сверху вниз, что и в бункере предварительной подсушки. Агентом сушкиявляется воздух, подогретый паровыми калориферами, расположенными подбункерами. В бункер предварительной подсушки воздух поступает нагретым до35—40° С, в бункер сушки —- до 55—65° С. Подогретый воздух засасывается вбункера вентиляторами. В каждом бункере шишки находятся по 4 ч. Таким образом,процесс подсушки и сушки занимает 8 ч.

Из бункера сушки шишки попадают в приемное устройство, гдепроисходит отделение семян от шишек. Невыпавшие семена выколачивают вбарабане-выколачивателе. Выпадающие из шишек семена удаляются воздушной струейв семеприемник, а освобожденные от семян шишки на ручной тележке отвозятся ктопке котельной. Все процессы в шишкосушилке, кроме подачи шишек в котельную,механизированы. Процесс сушки в бункерах автоматизирован. В дополнение кавтоматическому регулированию температуры в бункерах подсушки и сушкипредусмотрен дистанционный «контроль температуры со щита управления.Регулирование влажности осуществляется вручную дистанционно.

Шишкосушилка непрерывно действующая, работает без остановкидля загрузки сырья. Работа проводится в 3 смены длительностью по 8 ч. Общеечисло работающих — 8 человек.

В сушильной камере устанавливаются 3 яруса стеллажей. Каждыйярус состоит из 7 сетчатых створок типа жалюзи. Подсушка и сушка шишек,обеспечиваются путем принудительной подачи теплого воздуха в камеру сушки поднижний стеллаж воздухоподогревателем передвижным ВПТ-400. Он установлен вотдельном помещении, примыкающем к сушильной камере. ВПТ-400 работает накеросине или на солярке.

Верх камеры сушки представляет собой люк, через которыйкамера загружается свежими шишками. Люк плотно закрывается металлическим щитом.В центре щита имеется задвижка, позволяющая регулировать выход влажного воздухаиз камеры.

Первоначально в сушилке загружаются шишками все 3 яруса и в течение первых 3 ч проводится подсушка шишекпри температуре 30° С. В дальнейшем шишки сосны сушат при температуре в нижнемярусе до 60° С и ели до 50° С. После выгрузки шишек с нижнего яруса на негопересыпаются шишки второго яруса, на второй ярус — с третьего яруса, а третийярус загружается свежими шишками. Расчетная влажность свежих шишек принята40%.Теплый воздух, поступающий в камеру сушки в нижний стеллаж сподсушенными уже шишками, отдает часть тепла на сушку шишек этого яруса,проходит слой шишек второго яруса, там также теряет часть тепла и достигаетслоя шишек верхнего яруса, уже имея температуру 30° С, при которой ведетсяподсушка загруженных свежих шишек.

Каждый стеллаж загружается 1500 кг шишек сосны и 1000 кгшишек 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 иопускание металлического щита люка, перегрузка шишек со стеллажа на стеллаж ивыгрузка их с нижнего стеллажа осуществляется с помощью трособлочной системы. Выгруженные шишкисамотеком (пол камеры сушки имеет трёхсторонний уклон) через открываемоеотверстие в металлической двери камеры сушки подаются в отбивочный барабан, гдесемена отделяются от шишек. Семена попадают в семепрйемные ящики, аотработанные шишки удаляются пневматически через воздуховоды. Оба эти процессаведутся одновременно и управляются спульта управления, установленного в шишкосушилке.

Семена сосны обыкновенной иногда плохо отделяются от шишекпри сушке шишек в шишкосушилках, что объясняется большой смолистостью шишек иособенностями их строения. В связи с этим исследования других авторов показаловозможность использования извлечение семян из шишек хвойных пород механическимспособом.

3.3.5 Машины и  устройства для сбора иобработки  семян

Мной также изучены и различные машины и устройства для сбораи обработки семян предлагаемые другими исследователями. Работа в ГУ ГЛПР «Семейорманы» показало, что во многом используются моломеханизированные устройства.Считаю, возможным использование следующих механизмов и устройств для сбора иобработки семян, предлагаемые другими авторами, которые приемлемы для нашегорегиона. Переработка сосновых шишек ведется в стационарных шишкосушилках, хотявозможны использование следующих устройств:

Устройства и приспособления для сбора семян

Потребность лесного хозяйства в семенах древесных икустарниковых пород, особенно хвойных (сосна, ель, лиственница), постоянновозрастает. Ежегодный сбор сосновой шишки составляет, примерно 85 тонн. В 100 кгшишек содержится чистых семян сосны – 1-1.5 кг. Семена нужны для окультуриваниянеоблесившихся вырубок, создания полезащитных лесных полос, живых изгородейвдоль железных дорог, облесения оврагов, балок и поселков, озеленения береговводохранилищ, каналов, оросительных систем и других целей.

Сбор семян и плодов большинства древесных пород и последующаяих 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 вкрону дерева мри помощи различных устройств. Съемное приспособление деревянныйшест или легкая металлическая штанга с укрепленным на конце рабочим органом — счесывающим, отрывающим, отрезающим, откусывающим и пр. Счесывающие иотрывающие рабочие органы выполнены в виде грабель или гребенок. Шишки илисемена, попав между зубьями, отрываются и падают на землю или в подвешенный кшесту мешочек. Откусывающие и срезающие устройства — секаторы и ножницы разныхтипов.

1) Подъемник для сбора  шишек ПСШ поднимает двух рабочих  вкрону дерева на высоту до 8,5 м с целью сбора шишек на плантациях. Онсмонтирован 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 растрескиванияоколоплодника, когда максимальная сила связи плодов с ветвями не превышает1—1,5 кг при влажности плодоножки не более 10—15%. Виброустановку навешивают натракторы различных марок. Она состоит из рамы 2 с навесным устройством, стрелы3 со штангой 4, гидравлического привода 5, подвесного устройства 6 и вибратора7.

Стрела представляет собой сварную конструкцию и служит дляустановки вибратора и подъема его на определенную высоту. Внутри стрелыпроложены маслопроводы гидравлического оборудования привода вибратора. Вибраторподвешен к стреле при помощи стального каната 9, охватывающего шарниры 8, чтодает возможность во время работы установки отклоняться вибратору в любойплоскости в зависимости от кривизны ствола дерева в месте захвата.

Машины для обработки шишек, семян и плодов. Плоды и шишки различных деревьев икустарников различаются по форме, размерам и строению, поэтому способы итехнология извлечения семян хвойных, лиственных и кустарниковых породнеодинаковы.

Шишки со зрелыми семенами в естественных условиях сушки притемпературе воздуха 20—25°С раскрываются через 1—2 сут, семена выпадают через4—6 дней. Поэтому естественную сушку шишек применяют при заготовке лишьнебольших партий семян в растянутые сроки. Для выделения семян из шишек ели,сосны и лиственницы применяю- шишкосушилки.

В сушильной камере шишкосушилок сушка ускоряется благодарядействию на шишки непрерывного нисходящего потока горячего воздуха. При этомпроисходит быстрая отдача находящейся в шишках влаги в воздух, который затемвыбрасывается в атмосферу. Искусственная сушка шишек обычно протекает притемпературе 45—60°С для сосны, 40—45°С для ели.

При загрузке сырых шишек непосредственно в сушильную камеру стемпературой 50°С всхожесть семян снижается. Семена выносят более высокуютемпературу в сухом состоянии, чем во влажном. Особенно неблагоприятна высокаятемпература для семян, заключенных в сырых шишках, гак как вследствиемедленного раскрывания шишек влажность воздуха внутри них может достигнутьстепени полного насыщения при относительно сухом воздухе в сушильной камере.

Сушат шишки в камерах периодическою или непрерывногодействия. Эти камеры могут быть стационарными или передвижными. Передвижныешишкосушилки 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 насорта проходят механическую обработку — обескрыливание. В то же время отделяютпримеси мусор, почвенные частицы, листья, хвою, обломки сухих исток и т. п.

Разделение семян на сорта основано на различиях их размерныххарактеристик отдельных фракций. Для. очистки семян от посторонних предметовтакже использую различия их форм и физико-механических характеристик поудельному весу, коэффициенту трения, парусности и т. п.-

1) Шишкосушилка стационарная (Приложение) производит сушкушишек  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 камерусушки /0, в которой установлены три яруса стеллажей 3, имеющих каждыйрешетчатые створки (типа жалюзи) и открывающиеся при помощи канатно-блочнойсистемы; воздухоподогревателя, работающего на смеси дизельного топлива стехнологическим керосином и служащего для подачи нагретого воздуха в камерусушки со скоростью до 10 м/с; наклонно установленного отбивочногоцилиндрического барабана 6, образующая поверхность которого состоит изпродольных прутков с зазором 10 мм и установленного против скатных плоскостейсушильной камеры; ящиков-семесборников 7 и пневмотранспортера для пустых шишеки образовавшихся примесей, работающего от вентилятора 8. емкостью 50 т, которыйзагружается транспортерами щишкосуцшлки с помощью сбрасывателей.

В процессе работы шишкосушилки нагретый воздух, проходя черезтри слоя шишек, расположенных на стеллажах, постепенно охлаждается и удаляетсяв атмосферу. Шишки обогреваются воздухом разной температуры, котораярегулируется автоматически на нижнем стеллаже — до 60°С, среднем — 45°С,верхнем — 30°С. Через каждые 4 ч сухие шишки выгружают с нижнего стеллажа ипересыпают на него шишки со второго стеллажа, а на этот — с верхнего, накоторый загружают новую порцию шишек. Полный цикл сушки длится 12-ч.Последовательность перемещения шишек с верхних стеллажей на нижние обеспечиваетсохранение всхожести семян при сушке воздухом до 60°С, поскольку они проходятпредварительную подсушку на верхнем и среднем стеллажах при 30 и 45°Ссоответственно. При вращении наклонно установленного барабана с частотой 12—16об/мин семена выбиваются из сухих шишек и пересыпаются в ящики — семесборники,после чего отправляются для дальнейшей обработки и хранения. Производительностьшишкосушилки составляет до 80 кг семян в сутки.

2) Шишкосушилка передвижная  ШП-0,06 (Приложение) производитсушку  шишек сосны обыкновенной, ели  обыкновенной и лиственницы сибирской. Онасостоит из пневмоколесного  шасси /, сушильной камеры 2, воздухораспределителя3, вентилятора 4, ленточного транспортера 5, стеллажей 6, сетчатоготранспортера 7, выгрузного бункера 8, теплогенератора 9, помещения дляоператора 10, машины для очистки и сортировки семян (МОС-1А) 11, а также системэлектроподключения, автоматического управления и контроля.