ПРОБООТБОРНИК Российский патент 2007 года по МПК G01N1/00 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 взятия проб других связанных материалов (например, торфа или грунта).

Известен пробоотборник (Авторское свидетельство РФ №2100793, кл. G01N 1/02, 1997), содержащий полый цилиндрический наполнитель порции пробы с режущим рабочим органом на одном конце и фиксатором 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, снабженный приводом вращения накопителя и нажимным подшипниковым узлом с рукояткой, смонтированным на наружной части накопителя рядом с приводом вращения накопителя.

Недостатками данного устройства являются большая трудоемкость заглубления в продукт хранилища и неспособность фиксатора порции пробы способствовать выниманию порции пробы, взятие проб осуществляется последовательно на всем уровне заглубления, глубина взятия проб ограничена высотой цилиндрического корпуса.

Известен пробоотборник (Авторское свидетельство СССР №634147, кл. G01N 1/04, 1978), содержащий цилиндрический корпус с режущей кромкой и размещенной внутри него винтовой спиралью, снабженный фиксатором, выполненным в виде вилки и установленным внутри цилиндрического корпуса.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и трудоемкость изготовления и эксплуатации из-за прикрепленной внутри накопителя винтовой спирали, взятие проб также осуществляется последовательно на всем уровне заглубления, причем существует необходимость бурения скважины до заданной глубины взятия проб, глубина взятия проб ограничена высотой цилиндрического корпуса.

Наиболее близким к изобретению является выбранный в качестве прототипа колонковый бур (Авторское свидетельство СССР №119848, кл. G01N 1/04, 1959) для взятия проб из соломистой массы, выполненный в виде двух цилиндров, поворачивающихся относительно друг друга, в котором с целью обеспечения возможности погружения в соломистую массу и активного перерезания отдельных стеблей и кусков растений на концах его труб помещены кольцевые зубчатые ножи.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, трудоемкость изготовления и обслуживание двумя рабочими, большая металлоемкость, взятие проб осуществляется последовательно на всем уровне заглубления, причем существует необходимость бурения скважины до заданной глубины взятия проб, глубина взятия проб ограничена высотой цилиндрического корпуса.

Целью данного изобретения является расширение технологических возможностей пробоотборника за счет обеспечения возможности отбора порций проб силоса, сенажа и грубых кормов с любой глубины хранилищ в произвольном порядке выбора глубин без предварительного бурения скважин, уменьшения металлоемкости пробоотборника и снижения трудоемкости эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что пробоотборник представляет собой цилиндрический корпус с верхним и нижним конусообразными наконечниками, соединенными с цилиндрическим корпусом и зафиксированными стопорными винтами. Поверхности корпуса и наконечников выполнены в виде единой винтовой поверхности. В элементах винта цилиндрического корпуса выполнены прямоугольные отверстия, грани которых образуют режущую кромку. Накопительный цилиндр снабжен приводом вращения от электродвигателя. Вращательный момент на накопительный цилиндр передается от электродвигателя посредством гибкого вала, который проходит через отверстие в верхнем конусообразном наконечнике. Накопительный цилиндр, в котором выполнены прямоугольные отверстия, расположенные симметрично отверстиям цилиндрического корпуса пробоотборника, входит в зацепление с нижним конусообразным наконечником посредством совмещения с ним концевых наконечников накопительного цилиндра, которые поворачиваются в пазах нижнего конусообразного наконечника до зацепления с ним.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, гарантирующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

Благодаря применению цилиндрической поверхности с конусообразными наконечниками, выполненными в виде единой винтовой поверхности, и находящимся внутри накопительным цилиндром возможен отбор порций проб силоса, сенажа и грубых кормов с любой глубины хранилищ в произвольном порядке выбора глубин без предварительного бурения скважин. Отсюда следует, что совокупность данных элементов способствует достижению нового экономического эффекта и расширяет технологические возможности пробоотборника, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг.1 представлен пробоотборник в разрезе, на фиг.2 - вид А-А, на фиг.3 - вид В-В.

Пробоотборник состоит из нижнего винтообразного наконечника 1, цилиндрического корпуса 2, верхнего винтообразного наконечника 3. Внутри цилиндрического корпуса 2 установлен с возможностью вращения накопительный цилиндр 6, закрепленный на одной оси с цилиндрическим корпусом 2 и снабженный приводом вращения от электродвигателя 5 посредством гибкого вала 4, который проходит через отверстие в верхнем конусообразном наконечнике 3. Накопительный цилиндр 6 выполнен с концевыми наконечниками, которые после сборки пробоотборника находятся в пазах нижнего конусообразного наконечника с возможностью поворота до зацепления с ним. Гибкий вал 4 жестко закреплен с накопительным цилиндром 6. Нижний винтообразный наконечник 1 и верхний винтообразный наконечник 3 соединяются с цилиндрическим корпусом 2 и фиксируются стопорными винтами 7.

В элементах винта цилиндрического корпуса 2 выполнены прямоугольные отверстия (фиг.2), грани которых образуют режущую кромку. На поверхности накопительного цилиндра 6 так же выполнены прямоугольные отверстия, расположенные симметрично отверстиям цилиндрического корпуса пробоотборника 2.

Пробоотборник работает следующим образом. Вращение от электродвигателя 5 подается посредством гибкого вала 4 на накопительный цилиндр 6, тот, в свою очередь, повернувшись (фиг.3), перекрывает отверстия в цилиндрическом корпусе 2 и концевыми наконечниками входит в зацепление с нижним винтообразным наконечником 1, приводя его во вращение и передавая вращательный момент на всю поверхность пробоотборника. Вращаясь, нижний цилиндрический наконечник 1 входит в зацепление с материалом и затягивает пробоотборник на необходимую глубину. Глубина вхождения пробоотборника в материал контролируется по рискам на гибком валу 4.

При достижении необходимой глубины на электродвигателе 5 включается реверс. Накопительный цилиндр 6, повернувшись, вновь входит в зацепление с нижним винтообразным наконечником 1. В этот момент отверстия в цилиндрическом корпусе 2 совпадают с отверстиями в накопительном цилиндре 6. Вращаясь, верхний цилиндрический наконечник 3 вытягивает пробоотборник из материала. В этот момент режущие кромки вырезают материал из бурта, ямы, траншеи и т.п. и подают его через совмещенные отверстия корпуса 2 и цилиндра 6 внутрь.

Для извлечения пробы вынимают накопительный цилиндр 6, для чего откручивают стопорные винты 7 и отсоединяют нижний винтообразный наконечник 1. Далее процесс взятия проб продолжается.

Необходимо отметить, что высокая эффективность работы пробоотборника со многими связанными материалами обусловлена применением вращательного резания со скольжением при вырезании пробы. Конструкция изобретения позволяет при минимальных затратах энергии брать пробы с различных глубин.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет обеспечения возможности отбора порций проб силоса, сенажа и грубых кормов с любой глубины хранилищ в произвольном порядке выбора глубин без предварительного бурения скважин, уменьшения металлоемкости пробоотборника и снижения трудоемкости эксплуатации.

Изобретение относится к устройствам для циклического отбора порций силоса, сенажа и грубых кормов (сена, соломы) из буртов, ям, траншей, скирд, стогов и других хранилищ в сельском хозяйстве. Пробоотборник содержит цилиндрический корпус, к которому присоединены конусообразные наконечники. Поверхность корпуса и поверхность конусообразных наконечников выполнены в виде единой винтовой поверхности. В элементах винта цилиндрического корпуса выполнены отверстия. Грани отверстий образуют режущую кромку. Пробоотборник имеет накопительный цилиндр, в котором выполнены отверстия, расположенные симметрично отверстиям цилиндрического корпуса пробоотборника. Накопительный цилиндр снабжен приводом вращения от электродвигателя и входит в зацепление с нижним конусообразным наконечником посредством совмещения с ним концевых наконечников накопительного цилиндра, которые поворачиваются в пазах нижнего конусообразного наконечника до зацепления с ним. Пробоотборник обеспечивает отбор порций силоса, сенажа и грубых кормов с любой глубины хранилищ в произвольном порядке выбора глубин без предварительного бурения скважин. Пробоотборник прост в эксплуатации. 3 ил.

Пробоотборник, содержащий два цилиндра, поворачивающихся относительно друг друга, отличающийся тем, что к цилиндрическому корпусу присоединены конусообразные наконечники, поверхности корпуса и наконечников выполнены в виде единой винтовой поверхности, в элементах винта цилиндрического корпуса выполнены отверстия, грани которых образуют режущую кромку, накопительный цилиндр, в котором выполнены отверстия, расположенные симметрично отверстиям цилиндрического корпуса пробоотборника, снабжен приводом вращения от электродвигателя и входит в зацепление с нижним конусообразным наконечником посредством совмещения с ним концевых наконечников накопительного цилиндра, которые поворачиваются в пазах нижнего конусообразного наконечника до зацепления с ним.