Двигатель «наоборот» и сито из электронов

Негромко шурша вращаются триерные барабаны, усеянные изнутри рябью из тысячи лунок-впадинок. Лунки выбирают и выбрасывают из потока зерна все несортное, мелкое, сорное. Скользят бесконечные ленты транспортеров на картофелесортировочных пунктах. Бегут планки решеток, просеивают землю и камешки, выдают «на-гора» розоватые картофелины.

Мощные вентиляторы вгоняют струи воздуха в плотно слежавшиеся кучи зерна, спасая его от самоубийственного самосогревания. Чуть-чуть иные по конструкции вентиляторы измельчают грубую солому. А другие осторожно всасывают лепестки красавиц роз, бережно отрывая их от цветоложа, готовя сырье для ароматных масел и розового варенья.

А там насосы выкачивают воздух из вакуумпроводов доильных установок и приспособлений. Стальные валки дробят брикеты комбикормов; металлические шипы разламывают кедровые шишки, чтобы добыть из них орехи. С треском лопаются в машинных лапах спелые арбузы и тыквы. Громко ухая, машина выжимает из них сок, собирает семечки.

Вращаются и вращаются барабаны, обтянутые ворсистой тканью или резиной, обшитые деревом или утыканные иголками. Они отделяют зерно от початков кукурузы, очищают овес от овсюга, накалывают сливы и абрикосы, готовя их для варенья, извлекают горошины из стручков, даже чистят мандарины и снимают с ягод клубники крохотные чашелистики.

electrodvigateli-weg
Сливаясь в мерцающий круг, бешено, со свистом кружатся острые как бритва ножи, шинкуя капусту, разрезая на ломтики и кубики морковь, баклажаны, свеклу. И с незаметной для глаза скоростью, повинуясь крохотным электромоторчикам, плывут над парниковой рассадой светильники, заменяя изменчивое солнце.

Перечисление всех простых и хитроумных, современных и стародавних, производящих зерно и обрабатывающих мясо, консервирующих фрукты и заготавливающих овощи машин можно продолжать без конца. Но одно звено, один агрегат будет для всех механизмов общим. Им является электродвигатель. Каждая тысяча киловатт-часов электроэнергии заменяет в сельском хозяйстве труд 300 человек и 100 лошадей в течение рабочего дня.

Электрическая энергия широко проникла в сельское хозяйство. Ею обеспечены все частные и государственные угодья. Вероятно, классическому электродвигателю придется изменить свою конструкцию; его нужно как бы наизнанку вывернуть. Тогда получится двигатель с внутренним неподвижным статором и внешним вращающимся ротором. На нем можно закреплять молотки кормодробилки и зубья молотильного барабана, ножи, дробящие стальные лапы. От такого «выворачивания» следует прямой выигрыш: машины не будут иметь никаких приводных ремней, зубчатых передач, тяжелых цепей и массивных валов, ничего лишнего. Сам электродвигатель превращается при этом в рабочий орган машины.

electrodvigatel-weg-w22Одно из самых хлопотных занятий в сельском хозяйстве — очистка и сортировка семян. Уже давно собран урожай, озимые посевы ушли под снежные сугробы, механизаторы соревнуются за отличную подготовку техники к весеннему севу, а на элеваторах все еще нянчатся с зерном прошлого урожая. Семена надо очистить от сорняков и песка, от металлических примесей и мякины. Главное — сорняки! Полкилограмма рожков спорыньи на тонну ржи может сделать муку ядовитой для человека. Всем знакомый горох имеет дурную привычку путешествовать с «корзиночкой» осота. В каждой «корзиночке» содержится сотня крохотных семечек злостного сорняка. Поэтому требования к очистке гороха самые жесткие — нуль примесей.

К счастью, гладкая горошина и пушистая «корзиночка» сильно отличаются друг от друга своей, как говорят специалисты, парусностью — сопротивлением воздушному потоку. Вентиляторы легко выдувают легкую и мохнатую «корзиночку» из толпы тяжелых и словно полированных горошин. А рожки спорыньи отличаются от зерен ржи удельным весом. В ванне с раствором калийной соли рожки всплывают на поверхность, а семена идут на дно. Два транспортера — нижний и верхний — разносят их в разные стороны.

К сожалению, чаще всего семена тунеядцев сорняков отлично маскируются под полезные злаки. Их не отличишь ни по размерам, ни по форме и упругости, ни по удельному весу, ни по окраске и парусности. Только электрическое поле или поток электронов может энергично и безошибочно отсеять «чистых» от «нечистых». Электростатический способ очистки семян приходит на помощь в таких случаях, когда все другие виды разделения оказываются бессильными. Если, допустим, подать на тонкую вольфрамовую проволоку постоянное напряжение в 25 тысяч вольт, с проволоки начнет дуть электрический ветер — поток электронов. Пусть теперь конвейерная лента приносит в струи электрического ветра семена. Их немедленно облепит электронный рой, и зерна зарядятся. Но дальше они будут вести себя по-разному — культурные семена быстро теряют свой заряд, становятся электрически нейтральными и падают с конвейерной ленты. Семена же сорняков, которые являются сравнительно плохими проводниками, неохотно расстаются с электрозарядом, прилипают к ленте и уносятся в сторону. Определив хотя бы один раз электрические свойства тех или иных семян, легко построить на таком принципе зерноочистительную машину.

electrodvigatel-weg-w22_3Машина эта уже работает и полностью очищает от сорняков зерна ржи и пшеницы. Вот первая стадия очистки — свободно падающее из бункера зерно попадает в поле высокого напряжения, где оно электризуется, получая отрицательный заряд. Положительно заряженные стенки камеры, внутри которой падает зерно, начинают притягивать его. Сорняки заряжаются сильнее и первыми попадают в улавливающие устройства — воронки, размещенные на стенках камеры. Здоровые зерна, заряженные слабее, благополучно пролетают мимо уловителей.

Вторая стадия очистки — положительно заряженный вращающийся барабан. Раскручиваясь, он развивает центробежные силы, которые отбрасывают зерно. А в это время силы электростатического поля стремятся притянуть его. В результате слабее заряженные зерна окажутся отброшенными значительно дальше. Вторая стадия сортировки более тонкая, чем первая.
Самая интересная, пожалуй, та часть машины, которую можно назвать электрическим решетом. В ней используется явление электроориентации частиц. Решето имеет очень маленькие ячейки — всего в 3,5. миллиметра диаметром. В обычной зерноочистительной машине такое решето сразу бы засорилось. Но здесь над решетом, заряженным положительно, имеется плоский электрод, на который подается отрицательный потенциал. Попав в электростатическое поле такого «конденсатора», здоровые зерна поляризуются, ориентируются вдоль силовых линий и легко проскакивают в ячейки. Для ускорения процесса решето колеблется вверх-вниз.
Зерно после электрообработки приобретает еще одно ценное качество. Как показали анализы, высокое напряжение повышает эластичность клейковины зерна, отчего хлеб получается значительно пышнее обычного.

Электричество способно также возвращать зерну некоторые полезные свойства, утраченные, казалось бы безвозвратно, при неправильном хранении или обработке. В электрическом поле сортировались кукуруза, рис и семена различных цветов. Изменяя конфигурацию электрического поля и положение электродов, повышая напряжение и варьируя скорость подачи зерна, можно производить очистку множества видов семян на основе их электропроводности.

Похожие статьи:

Motor W22-04

Якорь коллекторного электродвигателя

Профессор пизанского университета Антонио Пачинотти изобрел в 1860 году кольцевой...

Выключить снег