黄维 史云建
摘 要:本文主要介绍了种子包衣机械的发展历程。简述了5BW50-100型智能种子包衣机基本结构、工作原理以及技术特点。最后引申出种子包衣设备的所面临的问题和解决方案。
关键词:智能种子包衣机;基本结构;工作原理;技术特点;问题;解决方案
1 种子包衣机的发展
1.1 种子包衣是种子加工中能大幅度提高种子质量的后处理工艺
它是以种子为载体,以包衣设备为手段,将含有农药、肥料、生长调节剂等有效成分的种衣剂按一定比例均匀有效的包敷到种子表面的加工处理技术。
1.2 种子包衣技术在农业上的应用
种子包衣技术在农业上的应用,发达国家始于20世纪70年代。我国的种子包衣技术研究与应用起步较晚,自20世纪80年代才开始研究种衣剂的系列配方、制造工艺及应用效果,80年代中期才开始田间试验示范,到了90年代才进人推广应用阶段。
旧式的种子包衣机采用旋转定量喂入机构与药液流量控制器,连续定量给药方式,种子与包衣剂连续混合并排出。然而此种包衣机成品品质不理想,破损率高,包衣覆盖效果差,随着种子包衣工艺的精细要求与技术的整体进步,过去的连续式包衣机逐渐被淘汰,取代它的是批次式种子包衣机。
2 5BW50-100型智能种子包衣机
中国农机院收获后加工团队于2005年成功研发了5BW50-100智能型包衣机,至2016年6月止,销售量超过100台。得益于团队的不断改良创新,包衣机集成了丹麦CIMBRIAHEIDC,德国佩特库斯等众多包衣机的优点,同时简化了操作流程,方便低学历机手操作,PLC屏幕实时反映设备的运行状况,加强了各个设备关键处的报警功能。依靠出色的包衣品质,简便的操作性,牢牢的占据了市场,赢得了口碑。5BW50-100智能型包衣机适合对玉米、水稻、小麦、花生等作物进行包衣加工,同时适合草种丸粒化加工。
2.1 包衣机基本结构
5BW50-100型智能种子包衣机主要由混合室,计量备载仓、液桶、液泵与补液泵,气动系统组成。机器的安装简单方便,在连接好流粮管道、主电源、气泵以及药剂管道后,便可进行作业,各台电机及其传动部件气缸等全部封闭在机器内部,使得机器既美观又安全。
2.2 包衣機工作原理
批量式包衣机启动程序后,分为如下几个步骤:
2.2.1备载仓称重阶段
物料从管道流进包衣机的计量备载仓,通过传感器称量一定重量的种子,称量完毕而后,计量仓上口关闭,停止来料。
2.2.2入料阶段
备载仓下方的闸门打开,混合室内主盘旋转,物料流入旋转中的混合室。混合室内种子连续翻转。
2.2.3给药阶段
液泵启动,并向混合室内持续注入包衣剂,注入药剂的多少,可在PLC屏幕上调节。
2.2.4固化阶段
药液注入完毕后,混合室进入固化程序,连续混合物料与药液直到充分混合后排出,固化时间也可以调节。
2.2.5排空阶段
固化程序结束后,混合室侧壁门打开,旋转中的物料从侧壁开门处排出。
2.3 包衣机技术特点
(1)备载仓称重方式为拉伸传感器称重,方便可靠。设计上留有较大余量,可应对种子从高处落下的冲击力。备载仓在入料阶段后,直接进入称重模式,在给药阶段即可完成称重,物料准备就绪等待混合室排出。混合室排出后,备载仓内物料直接进入混合室,节约了加工时间,增加了效率。
(2)混合室内的由旋转的主盘带动物料旋转,侧壁有导流板分流,形成混合流动。主盘表面有高耐磨涂层,增强了设备的耐久性。混合室内部设有高速旋转的雾化盘,药液滴入到雾化盘后,被高速分离雾化,均匀的与物料混合。
(3)混合室排出后,为防止籽粒卡在仓门上,造成大批量的物料破损,特设有一传感器测量关门的位置,若有籽粒卡住,便报警停机。
(4)给药方式为蠕动泵给药,通过步进电机驱动。使用前标定流量,电脑即可算出相应的流量参数。给药过程流畅,给药重量准确。
(5)旋转的主盘与混合室侧壁间隙约为0.5mm,为防止种子或者药物沿缝隙流下去,在底下形成残留。设备下方设有高压风机,风沿缝隙向混合室流动,减少药物损失,并减少清机工作。
(6)系统采用PLC与屏幕控制。全程自动化,一次设定后即可一键起停。电器件采用施耐德品牌,可靠性强。
3 种子包衣设备的所面临的问题和解决方案
3.1 未来种子包衣机所面临的问题
(1)种子与药剂无法充分融合;
(2)药液浪费情况;
(3)包衣过程中的种子破损问题;
(4)雾化效果不是很明显;
(5)温度不好掌控准确。
3.2 解决方案
(1)更好控制好包衣机种子的喂人量,与药液流量,从而控制好药种比。实现种子与药剂的同时到达、同步接触和充分混合,提高给料和供药的均匀性,提高包衣作业质量;
(2)控制主盘与壳体的间隙,尽量减少药液粉尘从主盘缝隙处落下;
(3)调节好不同作物与搅拌转速的关系,减少包衣过程中的种子破损;
(4)优化雾化盘的结构及参数,从而获得最佳的雾化效果;
(5)在低温环境下的可靠性。
4 总结
智能种子包衣机从开始形成发展到现在,大大减轻人力的精力和时间,但还是存在部分问题在未来需要解决。