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

При необходимости ворошения шишек их выпускают из закрома на нижний желобчатый транспортер, доставляют на ковшовый элеватор, поднимают вверх, на ленточном транспортере доставляют до свободного закрома и загружают его с помощью плужкового сбрасывателя и лотка.

Вентиляция амбаров естественная, через вентиляционные шахты, выводящие влажный воздух. Приток воздуха осуществляется через жалюзи, являющиеся наружными стенами амбаров. Управление электродвигателями технологического оборудования осуществляется со щита автоматики.

Определение массы шишек с учетом изменения их влажности. В процессе хранения влажность и масса шишек изменяются обычно в сторону уменьшения. Реже, при увеличении влажности воздуха масса шишек увеличивается. Влажность шишек зависит и от сроков их сбора. Так, шишки сосны обыкновенной, заготовленные в октябре имеют влажность 50--60%, в декабре 40%, в марте 20--30%. Разница во влажности и массе шишек разных сроков сбора в зоне хвойно-широколиственных лесов и тем более в лесостепной зоне менее значительна. При хранении шишек на складах влажность их к марту-апрелю в зависимости от района сбора снижается до 10--20%. Чтобы установить убыль массы шишек (усушку х при хранении за тот или иной период, например, при передаче шишек от одного лица, ответственного за их хранение, другому и при других случаях учета), нужно знать массу и влажность шишек, поступающих на склад, и влажность шишек в момент последующих учетов. Влажность шишек определяют также при контроле за состоянием хранящихся шишек, испытании шишкосушилок, контрольных сушках шишек. Для определения массы шишек с учетом изменения их влажности за тот или иной период можно пользоваться следующей формулой:

X=(100-n) a/100-t

где Х -- искомая масса шишек после хранения в течение того или иного срока;

а -- первоначальная масса шишек (при закладке на хранение);

n-- исходный процент относительной влажности шишек;

t--процент влажности шишек после хранения.

Зная первоначальную и искомую после хранения массу шишек, легко определить и убыль шишек в абсолютном выражении и в процентах.

Чтобы избежать трудоемкой работы по взвешиванию шишек при их приемке и установить более правильную оплату работы по сбору шишек (влажные шишки имеют большую массу, а следовательно, и сбор их оплачивается выше, чем заготовка менее влажных шишек при том же количестве), можно учитывать не по массе, а по объему в литрах и гектолитрах. При этом выход семян из 1 гл шишек -- достаточно стабильный показатель, пригодный как для оценки работы шишкосушилки, так и для премирования рабочих за высокий выход семян.

3.3.4 Переработка шишек

Основной задачей при переработке шишек сосны обыкновенной является извлечение семян не снижая их качества. Исследования показали, что в ГУ ГЛПР «Семей орманы» переработку шишек проводят в специальных помещениях шишклсушилках используя термический метод, а также барабанные сушилки. Также используется и механический способ извлечения семян из шишек.

Извлечение семян из шишек в шишкосушилках ГУ ГЛПР «Семей орманы».

Семена большинства хвойных пород извлекают из шишек в шишкосушилках, где под влиянием повышенной температуры происходит интенсивное испарение влаги из шишек (при удалении окружающего увлажненного воздуха), чешуйки шишек, теряя влагу, изгибаются и шишки вследствие этого раскрываются.

В практике исследовании, применяют сушку шишек естественный воздушно-солнечный и искусственные методы. Воздушно-солнечная сушка проводится в солнечных шишкосушилках, применяется редко, при переработке небольших партий, если стоит ясная солнечная погода. Искусственная конвекционная сушка -- основной способ извлечения семян из шишек, при котором шишки в специальных камерах пронизываются агентом сушки -- воздухом, нагретым до определенной температуры.

По принципу нагрева воздуха шишкосушилки делятся на: огнедействующие, в которых воздух нагревается огневым печным калорифером; паровые -- нагрев воздуха осуществляется паровыми калориферами; электросушилки -- воздух нагревается электрокалориферами или электропечами; сушилки с нагревом воздуха воздухоподогревателем.

В зависимости от используемого вида топлива различают сушилки, работающие на твердом топливе (в основном на отработанных шишках), на жидком топливе (керосине, солярке), с использованием электроэнергии.

Повышение температуры воздуха при сушке ускоряет процесс сушки, однако значительное повышение, особенно в сочетании с высокой влажностью шишек и воздуха в сушилке, отрицательно сказывается на качестве семян. Поэтому влажность шишек предварительным подсушиванием при невысоких температурах доводят до 20--25%, а затем проводят сушку при более высоких температурах: шишек сосны до 55 - 65° С, ели до 40--50° С, лиственницы до 40--45° С. Предварительная подсушка значительно сокращает срок сушки.

В зависимости от того, каким способом осуществляется движение воздуха в сушильном отделении, различают шишкосушилки с приточно-вытяжной естественной вентиляцией и принудительной механической вентиляцией, осуществляемой при помощи вентиляторов.

В Семипалатинском филиале мы изучили работушишкосушилки барабанного типа. В барабанных шишкосушилках шишки во время сушки находятся в барабанах, где они периодически перемешиваются путем вращения барабанов. В шишкосушилках шишки непрерывно перемещаются в камерах подсушки и сушки сверху вниз на сетчатых транспортерах.

Шишкосушилки могут быть периодически действующие и непрерывно действующие. В первом случае сушка в период загрузки и выгрузки шишек прекращается, во втором случае сушку проводят непрерывно, без остановки процесса сушки. Все шишкосушилки искусственной сушки делятся на стационарные и передвижные.

К современным шишкосушилкам предъявляются следующие требования:

возможность получения на шишкосушилке семян преимущественно I класса качества; полное извлечение семян из шишек; возможно короткий срок сушки и, как следствие, высокая производительность, выражаемая количеством шишек, перерабатываемых в единицу времени (сутки); непрерывная работа шишкосушилки без остановки на загрузку и выгрузку шишек; механизация и автоматизация всех производственных процессов; наличие в крупных шишкосушилках для переработки небольших партий шишек (с лесосеменных плантаций, лесосеменных участков, плюсовых насаждений и т. д.) в сушильной камере отдельных небольших секций, выделенных сетками, не пропускающими семена из соседних секций; удобное для эксплуатации расположение отдельных помещений и оборудования шишкосушилки; соблюдение санитарно-гигиенических требований и требований техники безопасности, обеспечивающих нормальные условия работы обслуживающего шишкосушилку персонала.

Сушка шишек в печах или на печах (в домашних условиях), в банях и других не приспособленных для сушки помещениях запрещается.

Ниже приводится краткое описание шишкосушилок разных типов, наиболее распространенных или перспективных.

Барабанная сушилка для шишек Семипалатинского филиала. Производительностью 4,5 кг семян в сутки.

Здание сушилки одноэтажное, размерами в осях 6,65х7 м. Проект разработан в 2 вариантах: с кирпичными и брусчатыми стенами. Основные помещения сушилки: рабочее помещение, сушильные камеры, помещение обслуживания подъемника, помещение предварительной сушки, находящееся на чердаке шишкосушилки.

В сушилке предусмотрен огневой калорифер. Он находится между 2 сушильными камерами, в каждой из которых имеется по 2 сетчатых барабана; общая загрузка их -- 0,75--0,8 м3 шишек. В чердачном помещении имеются 4 бункера предварительной подсушки шишек. К бункерам шишки подаются ковшовым подъемником, а сбрасываются в бункера при помощи плужкового сбрасывателя. Вращение барабанов осуществляется от электропривода (через 15--20 мин) по 2--3 мин.

В сушильных камерах при сушке шишек сосны температура поддерживается до начала раскрытия шишек в пределах 30-40° С, в дальнейшем до полного раскрытия шишек -- 40--60° С; Температурный режим контролируется автоматической звонковой сигнализацией с помощью ртутно-контактных термометров. Следить за температурой можно также визуально через остекленные отверстия стены, отделяющей сушильную камеру от рабочего помещения, так как в каждой камере на уровне барабанов устанавливаются 2 термометра.

Выпадающие из раскрывшихся шишек семена попадают в съемные семеприемники, устанавливаемые под барабанами. Удаляют семена сушек вручную через каждые 2--3 ч.

Отработанные шишки из сушильных камер удаляют ленточным транспортером и подают ковшовым подъемником на верхний транспортер, а с него при помощи сбрасывателя и лотка -- в бункер отработанных шишек для сжигания.

Вентиляция в сушильных камерах приточно-вытяжная с естественным побуждением, в рабочем, помещении -- естественная, через форточки. В помещении предварительной сушки вентиляция осуществляется осевым вентилятором.

Топку печи, открытие и закрытие шиберов приточных и вытяжных каналов для регулирования температуры в сушильных камерах с помощью выведенных через стены камер рукояток и удаление семян из камер сушки производят вручную. Вращение барабанов и приведение в действие ковшового подъемника и транспортера осуществляется также в рабочем помещении сушилки с находящегося там перед фронтом сушильных камер пульта управления. Для управления ленточными транспортерами в проходах вдоль транспортеров устанавливаются дополнительные кнопки.

Продолжительность цикла сушки -- 1 сутки. При выходе семян сосны 1,1--1,2% от массы шишек производительность шишкосушилки 4,5 кг. Сушилка работает в 3 смены. В каждую смену сушилку обслуживает 1 рабочий.

Исследования других авторов [15,17], показало возможность использования барабанной стационарной шишкосушилки производительностью 15 кг семян в сутки.

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

Из сушильного барабана шишки и выпавшие из них семена подаются в отбивочный барабан, находящийся под сушильными барабанами. Из отбивочного барабана семена попадают на транспортер, который подает их в помещение обескрыливания, а шишки скатываются на ленточный транспортер, который направляет их в котельную.

Все процессы в шишкосушилке и на складе шишек механизированы. Проектом предусматривается: ручное и автоматическое управление работами линии загрузки шишками барабанов подсушки, работой барабанов подсушки и сушки, работами линий удаления семян и шишек; полная автоматизация поддержания заданной температуры и контроль влажности в камерах подсушки и сушки, а также управление работой электродвигателей вентиляторов.

Предусмотрена информационная световая сигнализация и звуковая аварийная сигнализация. Вся аппаратура, с помощью которой осуществляется управление работами в шишкосушилке и сигнализация, размещена в щите автоматики, установленном в операторской.

В лесных хозяйствах России используются стационарные механизированные шишкосушилки шахтного типа производительностью 15 кг сосновых семян в сутки [26], которую также можно использовать в ГУ ГЛПР «Семей орманы». На шишкосущилку имеется типовой проект № 411-1-55, разработанный «Союзгипролесхозом» в 1970 г. на основе экспериментальной шишкосушилки Тихвинского лесхоза Ленинградской области. Согласно типовому проекту «Союзгипролесхоза» шишкосушилка представляет собой блок из собственно сушилки, склада лесных семян на 3 т, котельной и склада для шишек емкостью 100 т.

В помещении сушки шишек установлены: бункер предварительной подсушки шишек, ковшовый элеватор, бункер сушки, приемное устройство и барабан-выколачиватель семян из шишек (схема 3).



Схема 3. Схема шишкосушилки шахтного 1--калорифер бункера предварительной подсушки шишек; 2 -- шишки; 3-- сетчатый транспортер; 4 -- бункер предварительной подсушки; 5 -- бункер загрузочный; 6 -- ковшовый вертикальный транспортер; 7 -- бункер сушки шишек; 8 -- сетчатый транспортер; 9 -- приемное устройство с виброситом; 10 -- барабан-выколачиватель; 11 -- калорифер бункера сушки

Шишки из склада хранения ковшовым элеватором подаются на верхний транспортер и попадают в приемную часть бункера предварительной подсушки и на сетчатые транспортеры этого бункера, по которым тонким слоем передвигаются сверху вниз. После этого шишки поднимаются ковшовым транспортером вверх, попадают в бункер сушки и там совершают на сетчатых транспортерах такой же путь сверху вниз, что и в бункере предварительной подсушки. Агентом сушки является воздух, подогретый паровыми калориферами, расположенными под бункерами. В бункер предварительной подсушки воздух поступает нагретым до 35--40° С, в бункер сушки --- до 55--65° С. Подогретый воздух засасывается в бункера 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, где происходит отделение семян от шишек. Невыпавшие семена выколачивают в барабане-выколачивателе. Выпадающие из шишек семена удаляются воздушной струей в семеприемник, а освобожденные от семян шишки на ручной тележке отвозятся к топке котельной. Все процессы в шишкосушилке, кроме подачи шишек в котельную, механизированы. Процесс сушки в бункерах автоматизирован. В дополнение к автоматическому регулированию температуры в бункерах подсушки и сушки предусмотрен дистанционный "контроль температуры со щита управления. Регулирование влажности осуществляется вручную дистанционно.

Шишкосушилка непрерывно действующая, работает без остановки для загрузки сырья. Работа проводится в 3 смены длительностью по 8 ч. Общее число работающих -- 8 человек.

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

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

Первоначально в сушилке загружаются шишками все 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 управляются с 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.

Шишкосушилку устанавливают в 8--10 м от склада шишек на ровной горизонтальной площадке, подключают к электросети и опробуют электродвигатели и освещение. Затем засыпают в загрузочный бункер сырые шишки, включают электролебедку, поднимают бункер и, переметная его по направляющим, высыпают шишки на верхний стеллаж сушильной камеры. Бункер опускают вниз.

Затем открывают заслонку вентилятора и в автоматическом режиме запускают тепловоздушную установку. Температура воздуха должна быть 50--60"С. Сушку продолжают 3--7 ч (в зависимости от вида шишек). По истечении времени сушки шишки с верхнего стеллажа пересыпают на средний, а на верхний стеллаж засыпают новую партию. По истечении времени сушки на втором стеллаже шишки пересыпают па нижний стеллаж и средний, а на верхний опять засыпают сырые шишки. По окончании сушки на нижнем стеллаже через смотровое окно визуально определяют степень раскрытия шишек. Если шишки раскрыты полностью, их ссыпают в выгрузной бункер и по транспортеру отправляют в отбивочный барабан. В отбивочном барабане от шишек отделяется ворох чешуи и через сетку просыпаются в приемный бункер семена.

Сушилка транспортируется автомобилем ЗИЛ-131. Производительность, кг/ч: шишек ели - - 88, шишек сосны -- 140. Работа круглосуточная, в 3 смены, обслуживающий персонал -- 1 человек в смену. Емкость загрузочного бункера 0,95 м3; масса загружаемых шишек сосны обыкновенной 350 кг, ели обыкновенной -- 200 кг; продолжительность сушки 12- -18 ч.

3) Рекомендуется для использования семяочистительную машину МЮС-1А обескрыливает семена хвойных и лиственных пород, извлекает их из сережек, стручков, коробочек и ягод, а также очищает семена от примесей, сортирует их по размерам и массе. Она состоит (Приложение) из электромотора 1, вентилятора 2, заслонки 3, осадочной камеры 4, вертикального канала 5 воздушной очистки, заслонки приемного бункера б, загрузочного бункера 7, ворошилки 8, заслонки приемного бункера 9, барабана обескрыливателя 10, клиноременной передачи 11 привода вала обескрыливателя и цилиндрического барабана, приемных бункеров 14 и 15, ворошилки 16, семесборника обескрыленных и неочищенных семян 19 и решет барабана 20, 21 и 22. предназначенные для очистки и сортирования семена из бункера 7 поступают в барабан 10 обескрыливателя через отверстие, регулируемое заслонкой 9. Более равномерное прохождение семян обеспечивается периодическим вращением ручкой ворошилки 8. Капроновые щетки 12, установленные на роторе обескрыливателя, интенсивно перемешивают семена. Отделение семян от крылышек и извлечение их из плодов осуществляются за счет трения смеси в сетку 13 барабана. Обработанный ворох, пройдя через отверстие сетки, поступает в бункер /5, от него питателем 16 через окно 17 направляется в вертикальный канал воздушной очистки. После этого по лотку 18 ворох попадает в барабан, состоящий из трех смежных цилиндрических решет с пробивными отверстиями. Решето 20 имеет продолговатые отверстия, решета 21 w 22 -- круглые. Ширина продолговатых отверстий 1; 1,3; 1,5 м, а диаметр отверстий сменных решет 21 и 22 -- 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 5; 6; 8 и 10 мм. Если обескрыленные семена сортировать не нужно, то, повернув заслонку, их можно направить в семесборник 19. Привод сборочных единиц и механизмов осуществляется от электромотора / мощностью 1,7 кВт. Производительность машины по массе при двукратной обработке семян сосны составляет около 18 кг/ч исходного материала и 8,4 кг/ч очищенных семян.

Поворотом заслонки 3 можно регулировать скорость воздушного потока от 0 до 12 м/с. При большой скорости воздушного потока в осадную камеру очистки вместе с легковесными примесями, пустыми и недоразвитыми семенами поступает часть полнозернистых семян. При малой скорости воздушного потока пустые семена и легкие примеси не полностью выдуваются из потока семян из-за большой их подачи в вертикальный канал, которая регулируется заслонкой 6.

Поскольку две регулировки одновременно влияют на степень выделения легких примесей, необходимо выполнять их в определенной последовательности. Сначала при подаче семян необходимо уменьшить силу воздушного потока до величины, при которой полнозернистые семена не будут выдуваться в осадочную камеру воздушной очистки, а затем, постепенно открывая заслонку б, обеспечить такую подачу семян, чтобы при установленной силе воздушного потока легкие примеси полностью выдувались из смеси. Перед началом работы регулируют специальными болтами наклон роторного барабана, так как при большом его наклоне увеличивается скорость движения семян вдоль барабана через соответствующие решета и семена падают вместе с крупными примесями в отходы.

4) Агрегат-семеотделитель АС-0,5 извлекает семена из трудно-раскрываемых шишек хвойных пород -- сосен эльдарской, пицувдекой и алеутской, а также из плодов кипариса, гледичии, биоты восточной, акации белой и др. Он состоит из станка для высверливания стержня шишек (Приложение) и машины для извлечения семян МИС-1, Станок включает раму 1, на которой установлен электродвигатель 2, клинорсменную передачу 3, подшипниковую опору 4, сверло 5, направляющие б, лоток 7, зажимной конус 8, рукоятку 9, подвижную каретку 10, упор 11 и маховик 12. Шишку помещают в зажимной конус и посредством маховика вручную вместе с кареткой подают на вращающееся сверло, которое высверливает стержень шишки. После этого каретка отводится маховиком, обработанная шишка извлекается упором и направляется по лотку в емкость.

5) Машина для извлечения семян МИС-1 (Приложение) состоит из барабана наружного неподвижного 13, внутреннего подвижного 14 с вертикальным валом, загрузочного бункера 15 для исходного материала, в котором также размещен редуктор 16 для привода внутреннего барабана; решетного устройства 17. Все части машины смонтированы на станине 18.

Во время работы машины шишки с высверленными стержнями на станке засыпаются в загрузочный бункер, а из него -- в пространство между барабанами, где разрушаются коническими зубьями, имеющимися на неподвижном и подвижном барабанах. Раздробленные шишки попадают на решетный стан, где просеиваются, при этом семена отделяются от примесей.

Заключение

Исследования проведенные на территории Семипалатинского филиала ГУ ГЛПР «Семей орманы» показало, что большинство древесных пород в естественных условиях размножается преимущественно семенами, и результаты селекционной работы могут быть внедрены в лесное хозяйство только посредством организации семеноводства этих пород на селекционно-генетической основе. В настоящее время лесное семеноводство является отраслью лесного хозяйства, в задачу которого входит получение семян лесных пород с ценными наследственными свойствами и высокими посевными качествами, обеспечение их длительного хранения и рационального использования для лесовосстановления и лесоразведения.

В данном дипломной работе были отражены основные моменты сбора шишек сосны обыкновенной ее переработка и хранение. Так, исследования показали, что в Семипалатинском филиале ГУ ГЛПР «Семей орманы» заготовку шишек сосны ведут на лесосеменных участках. С растущих деревьев шишки обрывают руками, отряхивают, обивают, с высоких деревьев очесывают. Для заготовки семян считаю необходимым создание постоянной лесосеменной базы.

Семена сосны обыкновенной как и большинства хвойных пород извлекают из шишек в шишкосушилках, где под влиянием повышенной температуры происходит интенсивное испарение влаги из шишек (при удалении окружающего увлажненного воздуха), чешуйки шишек, теряя влагу, изгибаются и шишки вследствие этого раскрываются.

Повышение температуры воздуха при сушке ускоряет процесс сушки, однако значительное повышение, особенно в сочетании с высокой влажностью шишек и воздуха в сушилке, отрицательно сказывается на качестве семян. Поэтому влажность шишек предварительным подсушиванием при невысоких температурах доводят до 20--25%, а затем проводят сушку при более высоких температурах: шишек сосны до 55 - 60° С. Предварительная подсушка значительно сокращает срок сушки. Для сушки шишек применяют шишкосушилки барабанного типа. Семена некоторых видов хвойных деревьев плохо отделяются от шишек при сушке шишек в шишкосушилках, что объясняется большой смолистостью шишек и особенностями их строения. В этих случаях применяют механическую обработку шишек.

Семена сосны обыкновенной могут храниться без заметного снижения всхожести семян в течение 4--6 лет. Хранят семена в специальных помещениях (складах) с дощатым полом, в таре с герметической крышкой. Для измерения влажности семян в бутыль кладут дополнительно и кобальтовую бумагу.

Было установлено, что жизнеспособность семян в процессе хранения несколько снижается. Происходит это в первую очередь из-за того, что в семенах при хранении продолжается процесс дыхания, на которое расходуются энергетические вещества семян.

Выводы и предложения

1) В Прииртышье сосна обыкновенная одна из самых распространенных пород деревьев, которая отличается своей устойчивостью и периодом плодоношением, причем плодоношение зависит от погодных условий;

2) Семена в шишках созревают осенью на второй год после цветения, но раскрывание шишек и опад семян происходит в марте - апреле;

3) Масса 1000 шт. семян весит 9-10 г, нередко 12 г. В пределах одного лесорастительного района масса семян в разных типах леса неодинакова. Более стабильный вес имеют семена черной окраски;

4) Заготовку шишек сосны ведут на временных лесосеменных участках в филиалах ГУ ГЛПР «Семей орманы». С растущих деревьев шишки обрывают руками, отряхивают, обивают, с использованием специальных приспособлений;

5) Для сбора шишек с высоких деревьев используют механические лестницы и древолазные устройства, а также возможно использование специальных мобильных подъемников;

6) Семена извлекают в шишкосушилках при температуре 50-60°С, обескрыливают и отвеивают. Шишки ранних сборов выдерживают до переработки 1-2 месяца в хорошо проветриваемых помещениях, слоем до 50 см, периодический перемешивая;

7) Семена хранят в специальных стеклянных бутылях с герметической пробкой 5-6 лет с рекомендуемой влажностью 6-7%, при наличии кобальтовой бумаги.

Список использованной литературы

1.Сосна. А.В.Побединский, Москва, “Лесная промышленность”,1979. 2. Леса СССР. Леса Казахстана, среднеазиатских республик и юго-востока европейской части СССР. Том 5. Изд-во «Наука». М. 1970.

3. П.Л. Богданов Дендрология (учебник). - М., Лесная промышленность, 1974.

4.С.В. Белов Лесоводство, Москва, «Лесная промышленность», 1983 год

5. М.Е.Ткаченко Общее лесоводство Гослесбумиздат, Москва, 1955,

6. В.Г. Атрохин, Е.Д. Солодухин

Лесная хрестоматия, Москва, Лесная промышленность, 1988

7. Гроздев Б.В. Дендрология. -М., Лесная промышленность, 1962, 320с.

8. Деревья и кустарники СССР (под редакцией профессора С.Я. Соколова), т.1,2,3. - М; Л., АН СССР 1949 -1962.

9. Жизнь растений. Т. 4-6, -М., Просвещение, 1978-1988.

10. Мушегян А.М. Деревья и кустарники Казахстана. Кайнар, Алма-Ата, част-1, -1962, часть-2 - 1966.

11. Бессчетнов П.П., Мальцев С.Н. -Редкие и ценные растения Казахстана. Алма-Ата.Кайнар, 1981, 224с.

12. Колесников А.И. Декоративная дендрология. -М., Лесная промышленность, 1074, 703с.

13. Бруно П., Кремер. Деревья. - М., «Астрель», 2002.

А.Л. Михайличенко, Ф.П. Садовничий

14. Эфирные масла сосны. А.И.Чернодубов, Р.И.Дерюжкин, “Издательство Воронежского университета”,1990.

15. Древесиноведение с основами лесного товароведения. Б.Н. Уголев, Москва,

“Лесная промышленность”,1986.

16. Инструкция по организации и производству геологосъемочных работ и составлению Государственной геологической карты СССР масштаба 1:50000 (1:25000). Л. 1986.

17. Казанцев М.И. Природные богатства Восточного Казахстана. Г. Усть-Каменогорск. 1960.

18.Древесина и лесное товароведениею. А.А.Михайличенко, Ф.П.Садовничнй.

19. Методические рекомендации. Развитие национальных парков и охраняемых природных территорий в туристских целях. Туризм и окружающая среда. Серия технических докладов № 13.1992.

20. Основные положения организаций и развития лесного хозяйства Восточно-Казахстанской области. Алма-Ата. 1971.

21. Природные условия и естественные ресурсы Восточного Казахстана. Алма-Ата. Наука, 1978.

22. Реймерс Н.Ф. Особо охраняемые природные территории. Мысль, 1978.

23. Рекреационное использование территорий и охрана лесов. М. Лесная промышленность,1980.

24. Соколов А.А. Общие особенности почвообразования и почв Восточного Казахстана. Алма-Ата. Наука, 1977.

25. Древесиноведение с основами лесного товароведения,

Москва, «Лесная промышленность», 1988 год

26. Шелгунова Ю.В. Технология и организация лесопользования, Москва, «Лесная промышленность», 1980 год.

27. Зябловский Е. Ф. Основа лесоводства Москва, «Лесная промышленность», 1987 год.

Приложение

Приложение 1

Техника безопасности при сборе плодов и шишек. Требования безопасности перед началом работы

До начала работ бригадиру (звеньевому) проверить совместно с мастером выполнение указаний по способам и порядку выполнения работ с учетом требований безопасности (ограждение специальных зон, соблюдение безопасных расстояний, уклонов и т.д.), предусмотренных технологической картой, с которой бригада (звено) знакомятся до начала работ. Без разрешения мастера не изменять установленного порядка и способа ведения работ. Убедиться в исправности лестниц, стремянок, используемых для сбора шишек и плодов с растущих деревьев:

лестницы должны иметь устройства, предотвращающие их сдвиг и опрокидывание, лестницы длиной более 3 метров должны иметь не менее 2-х стяжных болтов, расположенных под ступенями;

концы лестниц оковываются острыми металлическими наконечниками, верхние ступеньки обшиваются войлоком, расстояние между ступенями 15-25 см.

Для сбора семян и шишек на высоте более 5 м используются лазы или гидроподъемники.

До начала работ проверить исправность лазов и вспомогательного оборудования (страховочные пояса).

Подъемники должны обеспечивать:

проходимость и устойчивость при работе и переездах, предельно допустимый поперечный угол наклона подъемника с поднятым сборщиком должен быть не более 5 градусов;

надежную фиксацию корзины в поднятом положении, исключение возможности падения корзины;

фиксирование дверей корзины для входа и выхода из нее сборщика;

корзина должна иметь ограждение высотой не менее 1,2 м, обеспечивающее защиту сборщика от удара ветвей;

корзины подъемников оборудуются звуковой сигнализацией -- проверить исправность всего этого оборудования.

Требования безопасности во время работы

Сбор семян и шишек должен производиться бригадами (звеньями) в составе не менее 2-х человек, один из них назначается старшим.

Перед сбором семян и шишек с растущего дерева убедиться в его устойчивости, при сборе не выходить из корзины, постоянно страховаться предусмотренным способом и проявлять осторожность и осмотрительность при работе на высоте.

Не допускать сбора семян и шишек: с опасных деревьев (зависших, с поврежденной корневой системой, с гнилью, подпиленных и т.д.); с приземленных деревьев, находясь на их стволах, в опасной зоне валки леса, ближе 50 м от сбрасываемой пачки со щита трактора, одновременно с обрубкой (обрезкой) сучьев; в зоне погрузочных работ, с приземленных деревьев на склоне без их привязки, с деревьев, приземленных и расположенных вдоль склона крутизной более 20 градусов и поперек склона крутизной более 15 градусов.

Лестницы и стремянки должны обеспечивать безопасность работы на высоте. Недопустимо для этих целей подкладывать доски, камни, ветки. Обязательно иметь на концах лестниц металлические упоры. Нельзя работать на одной стремянке сразу двоим рабочим.

Требования безопасности в аварийных ситуациях

Сбор семян, шишек, плодов с растущих деревьев прекращается во время дождя и после него (до высыхания ствола), при обледенении стволов, в снегопад, туман, при скорости ветра более 6,5 м/с. Во время грозы приостановить работу, занять безопасное место на поляне, участке лиственного молодняка, между деревьями, растущими на расстоянии 20 м друг от друга, в горах и холмистой местности ближе к середине склона, по возможности расположиться на изолирующем материале (сухой валежник, мох, береста), удалить от себя металлические предметы, машины и механизмы. Запрещается во время грозы: находиться в движении, на вершине горы, холма, опушке леса; останавливаться у ручьев, рек, озер; прятаться под отдельно стоящими деревьями, скалами, камнями, прислоняться к ним; стоять возле и под ЛЭП, у триангуляционных знаков, других вышек и знаков, располагаться ближе 10м от машин и механизмов.

При возгорании леса принять меры к тушению пожара собственными силами, при возможности дать информацию в лесхоз, лесничество либо иную организацию, предприятие либо населению. При невозможности затушить пожар и угрозе для жизни--принять меры личной безопасности и покинуть место возгорания. Аналогичным образом поступить при любой иной опасности (экологической, стихийном бедствии, радиационной, химической опасности), угрожающей жизни людей.

При несчастном случае оказать пострадавшему доврачебную помощь, при необходимости принять к доставке его в медицинское учреждение, о происшествии сообщить руководителю работ, по возможности сохранить обстановку происшествия.

Требования безопасности по окончании работы

Очистить, привести в порядок инструмент, оборудование, поместить их на хранение в отведенные места. Снять обмундирование, спецодежду и обувь, очистить и освободить их от пыли, поместить их на хранение. Убедиться в отсутствии энцефалитного клеща, при наличии--удалить.

Выполнить гигиенические процедуры, при работе в зоне радиационного загрязнения выполнить предписанные процедуры. О всех замечаниях по работе сообщить должностному лицу и занести замечания в журнал административно-общественного контроля по охране труда. Загасить костры и присыпать их почвой.

Приложение 2

Машины и устройства для сбора и обработки семян

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, гидроцилиндра подъема плеча 3, стрелы 4, гидроцилиндра управления люльками 5, рукояти 7, и механизма 8 раздвижения люлек (корзин) 6.

Виброустановка ВСО-1 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.

Шишкосушилка стационарная



Семсочистительная машина МЮС-1А

Обескрыливает семена хвойных и лиственных пород, извлекает их из сережек, стручков, коробочек и ягод, а также очищает семена от примесей, сортирует их по размерам и массе. Она состоит из электромотора 1, вентилятора 2, заслонки 3, осадочной камеры 4, вертикального канала 5 воздушной очистки, заслонки приемного бункера б, загрузочного бункера 7, ворошилки 8, заслонки приемного бункера 9, барабана обескрыливателя 10, клиноременной передачи 11 привода вала обескрыливателя и цилиндрического барабана, приемных бункеров 14 и 15, ворошилки 16, семесбор-ника обескрыленных и неочищенных.семян 19 и решет барабана 20, 21 и 22. предназначенные для очистки и сортирования семена из бункера 7 поступают в барабан 10 обескрыливателя через отверстие,

Машина для извлечения семян МИС-1

Состоит из барабана наружного неподвижного 13, внутреннего подвижного 14 с вертикальным валом, загрузочного бункера 15 для исходного материала, в котором также размещен редуктор 16 для привода внутреннего барабана; решетного устройства 17. Все части машины смонтированы на станине 18.