УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГРУНТА Российский патент 2000 года по МПК E21B49/02 G01N1/02 E02D1/04 

Изобретение относится к устройствам для отбора проб грунта.

Известно устройство для отбора проб грунта, содержащее цилиндр, в который вставляют стаканы. На верхней части цилиндра помещается штанга с рукояткой, на которой имеются отметки для контроля глубины погружения устройства в грунт в месте отбора проб (Н.Ф.Цупак, А.А.Синякова, Т.А.Степанова. Практикум по основам агрономии с ботаникой. Л.: 1967, с.143).

Известное устройство не обеспечивает взятие пробы строго определенного размера по высоте, т.к. при различной силе и скорости надавливания фиксирование по меткам на штанге производится неточно и нарушается естественное строение грунта, что снижает его эффективность.

Наиболее близким техническим решением является устройство, содержащее штангу, являющуюся продолжением ствола, имеющего на внутренней поверхности диаметрально расположенные канавки, а с наружной - неотъемные радиальные выступы, шток, установленный с возможностью поворота вокруг оси и подвижно соединенный с пробоприемником, зарядную камеру, запирающий, ударно-спусковой механизмы, динамическую систему, выполненную в виде поршня и толкателя, между которыми помещена пружина, при этом поршень имеет в центре отверстие, а толкатель - в центре конический выступ и на внешней стороне - боковые прорези. Кроме того, устройство снабжено станиной, выполненной в виде опорной плиты и колонки, имеющей продольные окна и кольцевые вырезы для установки и фиксации устройства посредством помещения в них неотъемлемых радиальных выступов ствола (а.с. СССР N 1302167 - М.кл. G 01 N 1/02, 1987).

Устройство-прототип обладает недостатком - не обеспечивается взятие проб глубже 30 см, так как неотъемные на стволе радиальные выступы не позволяют ему погружаться за пределы опорной плиты станины ввиду того, что нижний кольцевой вырез колонки станины ограничен поверхностью грунта. Если же допустить взятие проб вне связи устройства со станиной, то при выстреле обратное вдвижение-отдача не погашается станиной, что не позволит взять пробу из более глубоких слоев без нарушения ее естественного строения.

Цель изобретения - увеличение проникаемости пробоприемника вглубь без нарушения естественного строения проб грунта.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от прототипа оно снабжено обоймой, выполненной с отверстием в центре, радиальными выступами на внешней стороне и рычагом - фиксатором, а штанга снабжена кольцевыми приливами, имеющими канавки, расположенные на расстояниях, равных трехкратной высоте отбираемых проб, при этом обойма выполнена с возможностью передвижения и фиксирования в определенном положении по стволу и штанге. Это дает возможность перемещать устройство по отношению к станине не только через 10 см, но и через каждые 30 см, обуславливая при этом глубину проникновения пробоприемника далеко за пределы 30 см слоя грунта.

Сущность изобретения поясняется прилагаемыми чертежами.

На фиг. 1 показано устройство, установленное в станину, составленную из опорной плиты - 1 и колонки - 2, имеющей кольцевые вырезы - 3 и продольные окна (на чертеже не указаны).

На фиг.2 и 3 - обойма: вид спереди и сверху.

Устройство для отбора проб грунта (фиг.1) состоит из съемного пробоприемника 4, соединенного с подвижной системой устройства, стола 5, штанги 6 и рукоятки управления 7.

Штанга 6 выполнена с кольцевыми приливами 8, 9, 25, расположенными на строго определенном расстоянии, на которых прорезаны поперечные канавки.

Обойма (фиг.2, 3) состоит из корпуса 10, выполненного с радиальными выступами 11, и запирающего рычага-фиксатора, состоящего из рукоятки 12, фиксирующего стержня 13 и пружины 14 при положениях 12 открыто и 15 закрыто.

Обойма (фиг.1) фиксируется на столе 5, а в последующем, через каждый 30 см заглубления устройства - на кольцевых приливах 8, 9, 25 штанги 6 путем введения фиксирующего стержня 13 (фиг.3) своей полной стороной при повороте его по часовой стрелке на 180^o в положение 15. Для освобождения обоймы рукоятку 12, а с ней и фиксирующий стержень 13 несколько выдвигают вперед, снимая пружину 14, и поворачивают его против часовой стрелки на 180^o. При этом фиксирующий стержень 13 своей скошенной частью становится напротив поперечной канавки ствола 5 или кольцевых приливов 8, 9 25 (положение 12), и поэтому не препятствует перемещению обоймы относительно устройства.

Устройством работают следующим образом. На поверхность грунта устанавливают станину и на ее опорную плиту 1 становятся ногами. Устройство с пробоприемником 4 вводят в колонку станины 2 до контакта пробоприемника 4 с поверхностью грунта. При этом радиальные выступы обоймы 11 окажутся напротив верхнего кольцевого выреза 3 колонки 2. Поворотом рукояток 7 на 90^o радиальные выступы 11 обоймы вводятся в верхний кольцевой вырез 3 колонки 2. Таким образом устройство устанавливается в исходное положение 16. В последующем производят выстрел. Под действием пороховых газов пробоприемник 4 заглубляется в грунт на 0-10 см и занимается положение 17. Для взятия проб грунта с последующих слоев необходимо вводить пробоприемник в скважину, образовавшуюся от предыдущей пробы, располагая радиальные выступы 11 обоймы в соответствующих по глубине кольцевых вырезах (3) колонки 2 - среднем 18 и нижнем 20. При этом пробоприемник при выстреле заглубится соответственно на 10-20 см, положение 19, и 20-30 см - положение 21.

Для взятия образцов грунта с последующих трех слоев обойму передвигают вверх по штанге 6 до кольцевого прилива 8, предварительно расцепив ее с устройством поворотом рукоятки 12, а с ней и фиксирующего стержня 13 на 180^o, где фиксируют обойму, повернув рукоятку 12 в противоположное направление - положение 15.

Например, если обойма зафиксирована в положении 8: с этой позиции пробоприемник 4 будет внедряться в грунт на глубину 30-40, 40-50 и 50-60 см, занимая соответственно положения 22, 23 и 24. Аналогичные действия осуществляют при взятии образцов грунта и с последующих позиций.

Устройство позволяет производить отбор проб на значительной глубине без нарушения их естественного строения.

По предлагаемому устройству изготовлен опытный образец.

Изобретение относится к устройствам для отбора проб грунта. Шток установлен с возможностью поворота вокруг оси и подвижно соединен с пробоприемником. Устройство имеет зарядную камеру, запирающий и ударно-спусковой механизм. Динамическая система выполнена в виде поршня и толкателя. Штанга является продолжением ствола устройства и выполнена увеличенных размеров, снабжена кольцевыми приливами. Диаметр кольцевых приливов соответствует внешнему диаметру ствола. На стволе и кольцевых приливах штанги имеются канавки с расстоянием между ними, на 1/3 большем расстояния между верхним и нижним кольцевыми вырезами колонки. Устройство снабжено обоймой с отверстием в центре, радиальными выступами и подпружиненным рычагом. Обойма может перемещаться по стволу и штанге с фиксацией при заданной глубине. Это дает возможность перемещать устройство по отношению к станине не только через 10 см, но и через каждые 30 см, обусловливая при этом глубину проникновения пробоприемника далеко за пределы 30 см слоя грунта. Устройство позволяет производить отбор проб на значительной глубине без нарушения их естественного строения. 3 ил.

Устройство для отбора проб грунта, содержащее штангу, являющуюся продолжением ствола, имеющего на внутренней поверхности диаметрально расположенные канавки, шток, установленный с возможностью поворота вокруг оси и подвижно соединенный с пробоприемником, зарядную камеру, запирающий, ударно-спусковой механизм, динамическую систему, выполненную в виде поршня и толкателя, между которыми помещена пружина, при этом поршень имеет в центре отверстие, а толкатель - в центре конический выступ и на внешней стороне - боковые прорези, станину, выполненную в виде опорной плиты и колонки, имеющей кольцевые вырезы, отличающееся тем, что оно снабжено обоймой, выполненной с отверстием в центре, радиальными выступами на внешней стороне и рычагом-фиксатором, а штанга снабжена кольцевыми приливами, имеющими канавки, расположенные на расстояниях, равных трехкратной высоте отбираемых проб, при этом обойма выполнена с возможностью передвижения и фиксирования в определенном положении по стволу и штанге.