ПРОБООТБОРНИК В.А.СЕДУНОВА Российский патент 1997 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к устройствам для циклического отбора порций проб силоса, сенажа и грубых кормов (сена, соломы) из буртов, ям, траншей, скирд, стогов и других хранилищ в сельском хозяйстве. Возможно также использование пробоотборника для вырезания проб других связанных материалов (например, торфа или грунта).

Известен пробоотборник силоса и сенажа, состоящий из цилиндрического корпуса и установленного внутри него шнека извлекателя пробы с рабочей режущей головкой и редуктором вращения [1]
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, большая трудоемкость изготовления и высокая энергоемкость непрерывного рабочего процесса одновременного вырезания и перемещения пробы шнеком по внутренней поверхности корпуса для извлечения через верхнее отверстие цилиндрического корпуса.

Известен также пробоотборник, содержащий полый цилиндрический корпус - трубчатый накопитель порции пробы с режущей кромкой рабочим органом на одном конце и приводом вращения накопителя на втором конце, в едином цилиндрическом отверстии накопителя и рабочего органа размещен фиксатор порции пробы [2] Отбор порции пробы осуществляется при вращении накопителя и рабочего органа, введения их и фиксатора в материал, вырезания и накопления порции пробы и ее извлечения на материале вместе со всем пробоотборником в конце рабочего цикла.

Недостатками устройства также являются сложность конструкции и трудоемкость изготовления и эксплуатации из-за прикрепленной внутри накопителя винтовой спирали и необходимости извлечения пробоотборника из корма в каждом цикле отбора порции пробы.

Наиболее близким к изобретению устройством является пробоотборник, содержащий полый цилиндрический накопитель порции пробы с режущим рабочим органом на одном конце и фиксатор порции пробы, установленный в полом цилиндрическом накопителе и выполненный в виде приемника пробы и жестко соединенного с ним стержня с рукояткой на конце, расположенный снаружи накопителя [3]
Недостатком пробоотборника являются сложность конструкции и трудоемкость изготовления и обслуживания двумя рабочими.

Получаемый предлагаемым устройством результат упрощение конструкции, снижение трудоемкости изготовления и эксплуатации и уменьшение энергоемкости рабочего процесса.

Результат достигается тем, что пробоотборник снабжен приводом вращения накопителя и нажимным подшипниковым узлом с рукояткой, смонтированным на наружной части накопителя рядом с приводом вращения накопителя.

На фиг.1 и 2 даны две модификации пробоотборника, в разрезе.

Пробоотборник состоит из полого цилиндрического накопителя 1, режущего рабочего органа 2, привода вращения 3 (показано условно), нажимного подшипникового узла 4 (показан условно) с рукояткой 5, фиксатора, выполненного в виде приемника пробы 6 и жестко соединенного с ним стержня 7 с рукояткой 8 на конце. Общая осевая длина фиксатора больше осевой длины сквозного отверстия пробоотборника. Это превышение длины и длина приемника пробы 6 связаны с высотой столба порции пробы. Наиболее простым случаем является равенство этих трех величин, хотя возможны другие варианты их соотношений. В качестве приемника пробы 6 могут быть винтовая спираль заостренным концом (спиральный фиксатор, фиг.1) или вилка с несколькими зацепами на внутренних сторонах в своих заостренных зубьев с равномерным размещением зацепов по всей длине зубьев (вилочный фиксатор, фиг.2). Отличие между ними заключается в характере движения фиксатора при внедрении в порцию пробы: в результате вращательного (спираль) или поступательного (вилка с зацепами) движений. В качестве рабочего органа 2 могут быть съемная режущая коронка (фиг.1) или заточенная кромка самого накопителя 1 (фиг.2). Режущая поверхность рабочего органа может быть гладкой как у ножа или с зубьями-насечками как у серпа. Рабочий орган 2 при вращении вместе с накопителем 1 т привода 3 выполняет функцию кругового ножа для вырезания цилиндрического столба порции пробы из корма. Привод вращения 2 накопителя 1 может быть ручным, электромеханическим или любым другим в зависимости от конкретных условий применения пробоотборника. Нажимной подшипниковый узел 4 с рукояткой 5 также может быть различного типа и конструктивного исполнения. Он предназначен для пространственной ориентации оператором пробоотборника по отношению к корпусу (от вертикального вниз до горизонтального положений в зависимости от вида кормохранилища и конкретного места отбора пробы) и для осевого нажима на накопитель 1 при вырезании и накоплении порции пробы, а также при извлечении накопителя 1 с рабочим органом 2 из корма по окончании отбора всей пробы в выбранном по ГОСТ 27262-87 месте кормохранилища.

Пробоотборник работает следующим образом.

В выбранном месте кормохранилища упирают пробоотборник в корм режущим рабочим органом 2. Вырезание с накоплением осуществляют при вращении от привода 3 рабочего органа 2 и полого цилиндрического накопителя с одновременным осевым нажимом на них с помощью рукоятки 5 нажимного подшипникового узла 4. Фиксацию осуществляют по-разному в зависимости от вида приемника пробы 6: вращением рукоятки 8 с одновременным нажимом на нее заворачивают в корм спиральный фиксатор или поступательным перемещением с нажимом на рукоятку 8 с небольшим проворачиванием в конце фиксации прокалывают корм вилкой с зацепами. Для извлечения вырезанной и накопленной порции пробы ее достают наружу целиком вместе с фиксатором за рукоятку 3 через противоположный от рабочего органа 2 конец накопителя 1. При этом накопитель 1 и рабочий орган 2 оставляют в отверстии в корме. Для простоты устройства извлечение производится вручную оператором, хотя при желании этот процесс можно автоматизировать. Энергоемкость извлечения порции пробы связана с усилием трения порции пробы по поверхности сквозного отверстия пробоотборника, а это усилие зависит от геометрических размеров площади контакта порции пробы с накопителем и физико-механических свойств корма (в первую очередь от коэффициента трения корма по материалу накопителя и удельного давления контакта между порцией пробы и внутренней поверхностью накопителя). Геометрические размеры площади контакта определяют возможную длину приемника пробы (для силоса это около 300 400 мм при диаметре сквозного отверстия накопителя 50 мм), а длина пробоотборника и его накопителя определяются максимальной глубиной залегания порции пробы (до 2000 мм). Также размеры и вес пробоотборника должны соответствовать средним физическим возможностям оператора при отборе пробы вручную.

Иногда фазу извлечения могут пропустить и сразу перейти к фазам фиксации и вырезания с накоплением дополнительного слоя корма. В конце цикла после извлечения порцию пробы легко и быстро снимают с приемника пробы 6 фиксатора для дальнейшего анализа.

Далее цикл повторяется. Накопитель 1 и рабочий орган 2 извлекают из отверстия в корме только по окончании последнего цикла отбора порции пробы в данном месте кормохранилища. Вытаскивают пробоотборник из корма за рукоятку 5 и привод вращения 3.

Необходимо отметить, что высокая эффективность работы пробоотборника со многими связанными материалами обусловлена применением вращательного резания со скольжением при вырезании пробы.

Использование: для циклического отбора порций проб силоса, сенажа и грубых кормов (сена, соломы) из буртов, ям, траншей, скирд, стогов и других хранилищ в сельском хозяйстве. Сущность изобретения: пробоотборник содержит полый цилиндрический накопитель порции пробы с режущим рабочим органом на одном конце и фиксатор порции пробы, установленный в полном цилиндрическом накопителе и выполненный в виде приемника пробы и жестко соединенного с ним стержня с рукояткой на конце, расположенной снаружи накопителя. Пробоотборник снабжен приводом вращения накопителя, наружным подшипниковым узлом с рукояткой, смонтированным на наружной части накопителя рядом с приводом вращения накопителя. 2 ил.

Пробоотборник, содержащий полый цилиндрический наполнитель порции пробы с режущим рабочим органом на одном конце и фиксатор порции пробы, установленный в полом цилиндрическом накопителе и выполненный в виде приемника пробы и жестко соединенного с ним стержня с рукояткой на конце, расположенной снаружи накопителя, отличающийся тем, что он снабжен приводом вращения накопителя и нажимным подшипниковым узлом с рукояткой, смонтированным на наружной части накопителя рядом с приводом вращения накопителя.