Устройство для взятия почвенных образцов Советский патент 1976 года по МПК G01N1/08 

1

Изобретение отпоситея к устройствам для отбора почвенных образцов в полевых условиях для описания почвенного профиля по морфологическим признакам и может быть использовано в сельском и лесном хозяйстве.

Иззеетпо устройство для взятия почвепных образцов, включающее корпус в виде полого цилиндра со шнековой навивкой но наружной поверхпостп и режущей коропкой, в котором размещеп цилиндрический разъемный стакан, снабженный режущим наконечником.

Недостатком уетройства является невозможность отбора образцов с ненарушенной структурой на глубину более чем 40 см.

С целью обеспечепия взятия почвенного монолпта с непарушенной структурой на всю глубину испытуемого слоя разъемный стакан установ,лен в корпусе эксцентрически, а режущий наконечник его выполнен в виде усеченного конуса с криволинейной образующей и закреплен на нем эксцентрически.

Для совмещения полостей разъемного стакана и режун1его наконечника первый снабжеи нодпружиненным фиксатором с тягой.

На чертеже изображено устройство для взятия почвениых образцов в разрезе. Оно содержит шпек 1 е зубчатой коронкой 2, которьи в верхней части с помощью байонетного соедииения фиксируется в ступице звездочки 3 силового привода 4. В шиеке уетановлен разъемный стакан 5, который фиксируется в верхней части 6 от проворачивания во время работы и смещения вверх ио оси с помоигою разъемных соединений типа шип-паз. В пижне части стакана закреплен наконечник 7 с режущей кромкой 8, ось 9 которого сменхена относительно ocii 10 щнека. Смещенне оси стакана на величину е (5-12) в зависимостп от диаметра монолита (80- 120 мм) достигается с помощью эксцентрического фланца 11 стакана и эксцентрического нояска 12 с таким же эксцентриситетом, при этом ось цилиндрического отверстия наконечннка совмещена с осью стакана. Для совмещег1 я осей отверстий стакана и наконечника служит пружинный фиксатор 13 с тягой 14 и рычагом 15 нрпвода, установленным на ручке И) ciaKoiia. Режущая кромка 8 наконечника образована нересечением его внутренней цилиндрической поверхности с поверхностью 17 усеченного конуса е криволинейной образующей. Поверхность 17 предетавляет собой отвал, направляющнй скалываемую почву с наконечника на зубья коронки 2. Зубья коронки имеют форму, позволяющую производить резание на диаметре, большем диаметра шнека. Нх режущие кромки 18 при бурении иаходятся на внутренней конусной поверхности, описаиной этими кромками. Поверхность каждого зуба с режущей кромкой 18 выиолиеиа

по конической спирали и обеспечивает свободный выход почвы, срезаемой зубом, через впадину 19, образованную зубьями на теле коронки, с последующим выбросом на витки, шнека. Режуи1,ая кромка 8 наконечника расположена относительно коннов зубьев режущей коронки 2 в зоне конуса резания режущих кромок зубьев так, что, врезаясь в иочЕгчво время отбора монолита, отвальная поверхность 17 наконечника воспринимает только силы сопротивления сдвига кольцевого слоя почвы 20, заключенного между внутренней конусной поверхностью, описываемой режущими кромками зубьев коронки, и отвальной поверхностью наконечника.

Устройство работает следующим образом.

На трактор посредством навески, являющейся продолжением корпуса силового привода 4, навепаивают устройство и в вертикальном положении опускают на грунт. Шнеку 1 с зубчатой коронкой 2 посредством привода 4 придается вращательное движение, устройству придается поступательное движение. Стакан 5 при этом осуществляет иоступательнос движение. Режущие зубья коронки 2 осуществляют вырезание и забор почвы, сходящей с отвальной поверхности 17, подготавливая условия для свободного врезания кромки 8 наконечиика 7 и поступление столбика монолита сначала во внутреннюю полость наконечника, а noTOjM в полость стакана. Почва, срезанная зубьями коронки 2, переносится вверх по криволинейной новерхности впадин 19, подхватывается витками щнека 1 и транспортируется из скважины.

За счет эксцентрического размещения приемной полости наконечника и его режущей кромки 8, расположенной в плоскости сечення конуса с криволинейной образующей, эпюра сил сопротивления срезания почвы от монолита на режущей кромке 8 неоднородна. Наименьшее соиротивление при срезе возникает со стороны, где расстояние от режущей кромки до конуса вращения зубьев коронки 2 наименьшее. С этой стороны легко срезается почва наконечннком. Со стороны, где указанное расстояние наибольшее, сопротивление сил резания наибольшее, но здесь наконечник имеет наиболее длинную и тонкуго клинообразную режущую часть, легко входящую в почку и не выходящую за плоскость основания конуса почвы 20, образованного режущи1 и кромками зубьев коронки 2. В результате происходит достаточно легкое вырезание монолита наконечником, что является определяющим условие.м большой производительности заглубления всего устройства в почву и, в копечном итоге, быстрого получения монолита заданной величины.

При заполнении стакана 5 монолитом отключается силовой привод 4 и с помощью рукоятки 16 стакана, предварительно освободив шток фиксатора 13 из отверстия наконечника 7 с помоидью рычага 15 и тяги 14, поворачивают стакан относительно его оси 9 так, чтобы нри неподвижно защемленном в почве

наконечнике (из-за усеченного конуса) произошло смещение оси 9 в ноложение относительно оси наконечника на макен.мальную величину 2 е. При этом проиеходят сдвнг столбика монолита и отделение его от основного

массива почвы по линии стыковки наконечника со стаканом. В это время стакан выходит из фиксации от осевого смещения и его извлекают из полого шнека 1 в.месте е наконечником. Так как отверстие наконечника смещено

относительно отверстия стакана, то образуется упор, который препятствует выпадению мополита нз разъемного стакана. После извлечения стакана из нолого шнека производится разъем стакана с носледующим исследованием монолита.

Для значительного сокращения времени, затрачиваемого на разборку-сборку устройства, простоты конструкции, здобства в эксплуатации, надежностн и более качественного отбора монолита стакан заправляется сверху, а извлечение с отобранным монолитом происходит, когда шнек находится в заглубленном положении.

О р м у л а изобретения

1. Устройство для взятия почвенных образцов, включающее корпус в виде нолого цилиндра со шнековой навивкой но наружной

новерхности и режущей коронкой, в котором размещен цилиндрический разъемный стакаи, снабженный режущим наконечником, отличающееся тем, что, е целью взятия ночвенного монолита с ненарушенной структурой на

всю глубину испытуемого слоя, разъемный стакан установлен в корпусе эксцентрически, а режущий наконечник его выполнен в виде усеченного конуса с криволинейной образующей.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что режущий наконечник разъемного стакана закренлен на нем эксцентрически.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью совмещения полостей разъемного стакана н режущего наконечника, разъемный стакан снабжен нодпружиненным фиксатором с тягой.

№

-fS

-18