Сепарирование зерна – это разноплановая сложная научно-техническая проблема, которая имеет многообразные решения. До недавнего времени для таких целей применялись фотосепараторы, но ученые из Воронежа стали искать собственный путь создания такого оборудования.
Задача сепарирования заключается в максимальной очистке зерна от примесей, отличающихся от зерен основной культуры размерами и аэродинамическими свойствами. Осложняющие факторы - большая засоренность исходного зерна (до 15-20%), высокая влажность до 20-25% и масличность. Учитывая изменяющуюся конъюнктуру, севооборот и высокие темпы уборки в российском сельском хозяйстве, сепараторы на предварительной подготовке должны очищать зерно и семена различных культур с большой производительностью и эффективностью. Таким образом, сепаратор для послеуборочной обработки зерна должен обладать высокой производительностью (не менее 100 т/ч), работать с любой сельскохозяйственной культурой (пшеница, ячмень, рожь, овес, кукуруза, подсолнечник, рапс, горох, соя и т.д.) с высокой степенью засоренности и влажности.
До недавнего времени для таких целей применялись фотосепараторы, принцип работы которых основывается на волновом анализе исходного продукта и последующей его сортировке по цвету. Но фотосепаратор не способен просветить зерно полностью, что требуется для сепарирования, например риса, который обычно сажают в оболочке. Поэтому на «Воронежсельмаш» создали новый оптоволокнистый лазерный сепаратор, над которым конструкторская служба завода стала работать совместно с учеными из Воронежского государственного университета.
Реализовать проект помогла субсидия от Минобрнауки России согласно 218 Постановлению Правительства о кооперации вузов и предприятий.
Ученые стали искать собственный путь создания высокотехнологичного производства, не опираясь на зарубежный опыт, и решили сводить лучи от разных лазеров в один и доставлять по оптоволоконному кабелю на выходное устройство.
— Я изучил все доступные западные патенты по этой теме. За рубежом в основном пытались использовать механические системы: крутилась многогранная призма, на которую попадал луч лазера.Владимир Шульгин, один из авторов проекта
Применение лазера по сравнению со светодиодами или люминесцентными лампами, которые используются в традиционных фотосепараторах, дает огромное преимущество. Плотность светового потока у лазерного оптоволоконного сортировщика по сравнению с фотосепараторами увеличена в сотни раз. Использование мощного светового потока дает возможность просветить зерно насквозь, исследовать и сортировать его по химическому составу.
Оптоволоконный лазерный сепаратор зерна и семян
Всхожесть семян, прошедших обработку на сепараторе, значительно выше, и в среднем увеличивается на 20 процентов. Хранятся такие семена гораздо лучше, отходов меньше.