УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПОЧВЫ Российский патент 2007 года по МПК G01N3/00 

Описание патента на изобретение RU2305267C1

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в сельском хозяйстве для исследования физико-механических свойств почвы, в частности твердости почвы.

Известны устройства для измерения физико-механических свойств почвы, таких как твердость и плотность в пахотном слое, действующие на принципе вдавливания наконечников в исследуемый образец почвы и регистрации прикладываемого, при вдавливании, усилия. Например, известно устройство для динамического определения твердости почвы, содержащее вертикально установленные и подпружиненные плунжеры с наконечниками, потенциометрические датчики, установленные на подвижной каретке, раму и гидроцилиндр, обеспечивающий одновременное вертикальное вдавливание в почву нескольких плунжеров [1].

Известное устройство не приспособлено для горизонтального непрерывного определения твердости почвы.

Известно устройство для горизонтального непрерывного определения твердости почвы, состоящее из стойки с выдвижным ножевидным деформатором, который к раме орудия крепится шарнирно, потенциометрического датчика линейного перемещения, установленного на раме на специальной платформе, и движка датчика, соединенного гибким тросом со стойкой [2].

Недостатком данного устройства является низкая достоверность измерения вследствие погрешностей, вызываемых высокими силами трения почвы относительно боковых поверхностей ножевидного деформатора.

Также недостатком данного устройства является невозможность дифференцированного, т.е. послойного, определения твердости почвы по толщине ее пахотного горизонта, так как ножевидный деформатор, проходя через пахотный слой почвы, фиксирует общее усилие, необходимое для прорезания пласта почвы, т.е. не определяет твердость в отдельных горизонтах пахотного слоя.

Наиболее близким по сходным признакам к предлагаемому устройству является известное устройство для оценки агрегатного состава почвы, способного также производить непрерывное измерение твердости почвы, содержащее корпус, закрепленный на стойке (измерительном щупе) плунжер, установленный поперечно стойке в корпусе и размещенный в последнем задним концом, наконечник, выполненный на переднем конце плунжера, и тензометрические датчики, зафиксированные на упругом элементе, который закреплен на корпусе и опирается на задний торец плунжера [3].

Недостатком известного устройства является низкая достоверность результатов измерения вследствие того, что при рабочем движении установки почва обрушивается на плунжер и зажимает его, в результате чего возникают дополнительные силы трения, создающие существенную нагрузку на плунжер, что искажает достоверность оценки твердости почвы.

Кроме того, недостатком является высокая вероятность изгиба или поломки плунжера, т.к. при движении в почве он непрерывно сталкивается с крупными почвенными агрегатами (глыбами, камнями и т.д.) и, как следствие этого, испытывает значительные боковые нагрузки.

Недостатком известного устройства является и то, что оно конструктивно не способно измерять свойства почвы сразу в нескольких горизонтах, и в результате не отражает полной картины распределения этих свойств по всей толщине пахотного горизонта.

Задача изобретения: повышение достоверности измерения, надежности работы устройства и возможности дифференцированного (послойного) определения твердости почвы.

Задача изобретения решается следующей совокупностью признаков предлагаемого устройства. Предлагаемое устройство, как и известное, содержит корпус, закрепленный на стойке, плунжер, установленный поперечно стойке в корпусе, наконечник, выполненный на переднем конце плунжера, и тензометрические датчики, зафиксированные на упругом элементе, который закреплен на корпусе и опирается на задний торец плунжера. В отличие от известного, в предлагаемом устройстве плунжер размещен в корпусе целиком, причем перед наконечником установлена эластичная мембрана, закрепленная на корпусе, а в последнем размещен ряд плунжеров, расположенных друг над другом, количество которых соответствует количеству измеряемых горизонтов почвы.

Такая совокупность признаков предлагаемого устройства решает поставленную изобретением задачу:

- повышает достоверность оценки твердости почвы, т.к. размещение плунжеров целиком внутри корпуса и их защита эластичной мембраной исключает трение плунжеров относительно почвы;

- повышает надежность устройства, т.к. размещенные в корпусе плунжеры не испытывают вредных боковых нагрузок;

- обеспечивает измерение твердости почвы одновременно в нескольких горизонтах пахотного слоя, т.к. размещение плунжеров внутри корпуса целиком исключает, кроме прочего, вредное взаимное влияние плунжеров друг на друга через уплотненный слой почвы, предотвращая искажение результатов измерений и при поэтажном размещении плунжеров, принятом в предлагаемом устройстве.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство для непрерывного измерения твердости почвы, общий вид, на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Устройство для непрерывного измерения твердости почвы содержит стойку 1, закрепленный на ней корпус 2 и плунжер 3, целиком размещенный в корпусе и установленный в последнем посредством втулки 4. На плунжере 3 надет наконечник 5, контактирующий с эластичной мембраной 6, закрепленной на корпусе 2 посредством передней крышки 7. На корпусе 2 закреплена верхним концом упругая пластина 8, опирающаяся нижним концом на задний торец плунжера 3, при этом на упругой пластине зафиксированы тензометрические датчики 9. Задняя крышка 10, закрепленная на корпусе 2, защищает полость корпуса от проникновения почвы и влаги.

Устройство работает следующим образом.

При рабочем движении стойки 1, заглубленной в слой почвы, уплотненная корпусом 2 почва воздействует через мембрану 6 на наконечник 5 и далее через плунжер 3 - на упругую пластину 8, вызывая ее изгиб, величина которого будет ответна степени твердости почвы. Величина изгиба пластины 8 регистрируется тензометрическими датчиками 9, формирующими выходной сигнал для построения картины распределения твердости почвы по ее площади и горизонтам.

Литература

1. Св. на полезн. модель RU 17622 U1, G01N 3/42, 2000.

2. Авт. св. RU 2064673 C1, G01N 33/24, 1992.

3. Авт. св. СССР 1146569, G01N 1/20, 1983 (прототип).

Похожие патенты RU2305267C1

название год авторы номер документа
Устройство для горизонтального непрерывного измерения твердости почвы 2015
  • Машков Сергей Владимирович
  • Васильев Сергей Иванович
  • Котов Дмитрий Николаевич
  • Фатхутдинов Марат Рафаилевич
RU2608345C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИПОЧВЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАХОТНОГО СЛОЯ ПОЧВЫ В ДВИЖЕНИИ 2013
  • Ананьев Игорь Петрович
  • Зубец Виктор Семенович
  • Белов Андрей Валерьевич
  • Кувалдин Эдуард Васильевич
  • Кулибаба Анатолий Романович
  • Завитков Юрий Викторович
  • Блохин Юрий Игоревич
RU2537908C2
ПРИБОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПОЧВЫ 1992
  • Ярмагомедов А.Н.
RU2064673C1
Мелиоративный удобритель-почвоуглубитель 2016
  • Семененко Сергей Яковлевич
  • Абезин Валентин Германович
  • Моторин Вадим Андреевич
  • Дубенок Николай Николаевич
  • Агеенко Оксана Михайловна
  • Пустовалов Евгений Васильевич
  • Мазепа Михаил Викторович
RU2614371C1
Устройство для измерения твердости почвы 2022
  • Вытовтов Владимир Алексеевич
  • Прущик Иван Алексеевич
RU2791146C1
Стенд для проведения испытаний рабочих органов сельскохозяйственных машин 1991
  • Салдаев Александр Макарович
SU1783349A1
Устройство для измерения твердости почвы 2019
  • Вытовтов Владимир Алексеевич
  • Прущик Анастасия Викторовна
  • Сухановский Юрий Петрович
  • Тарасов Сергей Анатольевич
RU2717169C1
ПРИБОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПОЧВЫ 1973
SU397847A1
Способ непрерывного определения твердости почвы и устройство для его осуществления 1975
  • Лурье Абрам Бенцианович
  • Бардовский Аркадий Борисович
  • Дубровский Борис Цалерович
  • Кудсие Сами Ибрагим
  • Дюжин Анатолий Тимофеевич
SU543846A1
Мелиоративный плуг-глубокорыхлитель-удобритель 2017
  • Семененко Сергей Яковлевич
  • Абезин Валентин Германович
  • Дубенок Николай Николаевич
  • Семененко Артем Сергеевич
  • Мазепа Михаил Викторович
RU2646634C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 305 267 C1

Реферат патента 2007 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПОЧВЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в сельском хозяйстве для исследования физико-механических свойств почвы, в частности твердости почвы. Устройство для непрерывного измерения твердости почвы содержит корпус, закрепленный на стойке, плунжер, установленный поперечно стойке в корпусе, наконечник, выполненный на переднем конце плунжера, и тензометрические датчики, зафиксированные на упругом элементе, который закреплен на корпусе и опирается на задний торец плунжера, отличается тем, что плунжер размещен в корпусе целиком. Причем перед наконечником установлена закрепленная на корпусе эластичная мембрана, при этом в корпусе выполнен ряд плунжеров, расположенных друг над другом. Техническим результатом является повышение достоверности измерения, надежности работы устройства и возможности дифференцированного определения твердости почвы. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 305 267 C1

Устройство для непрерывного измерения твердости почвы, содержащее корпус, закрепленный на стойке, плунжер, установленный поперечно стойке в корпусе, наконечник, выполненный на переднем конце плунжера, и тензометрические датчики, зафиксированные на упругом элементе, который закреплен на корпусе и опирается на задний торец плунжера, отличающееся тем, что плунжер размещен в корпусе целиком, причем перед наконечником установлена закрепленная на корпусе эластичная мембрана, при этом в корпусе выполнен ряд плунжеров, расположенных друг над другом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2305267C1

Пульверизатор 1929
  • Барковский А.С.
SU17622A1
ПРИБОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПОЧВЫ 1992
  • Ярмагомедов А.Н.
RU2064673C1
SU 1146569 A, 23.03.1985
Прибор для непрерывного определения твердости почвы 1984
  • Давидсон Евгений Иосифович
  • Снегов Владимир Сергеевич
  • Квашонкин Николай Иванович
SU1201773A1
Устройство для определения динамической твердости почвы 1988
  • Штыльфус Григорий Яковлевич
  • Поветкин Сергей Михайлович
SU1640642A1
Устройство для непрерывного определения твердости солонцовых почв 1985
  • Кригер Николай Андреевич
  • Дерепаскин Алексей Иванович
SU1264065A1
ВСЕСОЮЗНАЯОДКНТ^О^. :>&,;';•--^3 0
  • Авторы Изобретени
SU373588A1
JP 61205842, 12.09.1986.

RU 2 305 267 C1

Авторы

Васильев Сергей Иванович

Нугманов Сергей Семенович

Даты

2007-08-27Публикация

2005-12-19Подача