Устройство для отбора почвенных образцов

Название	Устройство для отбора почвенных образцов
Разработчик (Авторы)	Быков Сергей Николаевич, Леонов Алексей Александрович, Санкина Ольга Владимировна
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2761236
Дата регистрации	06.12.2021
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия"
Область применения (класс МПК)	E02D 1/04 (2006.01) G01N 1/04 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к устройствам для отбора почвенных проб, устанавливаемых на транспортные средства, и может быть использовано в сельском хозяйстве при агрохимическом анализе почв.

Известно устройство для отбора образцов почвы, имеющее бур-пробоотборник с полым корпусом, на внешней стороне которого закреплена шнековая спираль, а внутри корпуса расположена пробоприемная гильза для почвенного образца, при этом устройство снабжено фрезой, выполненной в виде патрубка с зубчатым торцом (патент RU № 2348754, опубл. 10.03.2009).

Недостатками данного устройства являются низкая производительность, незначительная глубина отбора почвенной пробы, высокая трудоемкость извлечения почвенной пробы из гильзы.

Известно устройство для отбора образцов почвы, содержащее цилиндрическую штангу, на верхнем конце которой закреплен кривошип с рукояткой, а на нижнем – стакан с резцами и опорная площадка со штырями. На опорной площадке дополнительно закреплены направляющая гильза, фиксаторы для штырей, уровень и кронштейн с подковообразным упором (патент RU № 2657555, опубл. 14.06.2018).

Недостатками данного устройства являются высокая трудоемкость всех операций, невозможность установки на транспортное средство при операции отбора почвы.

Наиболее близким по конструкции к предлагаемому устройству является устройство для отбора образцов почвы, состоящее из корпуса приводного двигателя с редуктором и ручками, телескопического стержня и накопительного цилиндра-бура с вибратором (патент RU № 2525080, опубл. 10.08.2014).

Недостатками данного устройства являются значительные габариты и масса устройства, относительная сложность конструкции, высокая энергоемкость процесса.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение габаритов и массы устройства, упрощение конструкции.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит редуктор и не имеет собственного двигателя, что обеспечивает возможность уменьшить общие габариты всего устройства, а двигатель разместить на самом транспортном средстве. Кроме того, заглубляемый узел имеет незначительные габариты и массу, что позволяет уменьшить габариты и массу рамы устройства.

Предлагаемое устройство для отбора почвенных образцов устанавливается на транспортное средство, присоединяется к автономному двигателю, например, ременным приводом, предусматривает отбор почвенной пробы с заданной глубины, высыпание пробы в контрольную емкость.

Устройство состоит из рамы, опирающейся на стойки, на которой установлена платформа, способная свободно перемещаться в вертикальной плоскости за счет роликов и направляющих. На платформе закреплен редуктор и заглубляемый узел.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлено устройство для отбора почвенных образцов (вид сбоку).

На фиг. 2 – заглубляемый узел.

Предлагаемое устройство состоит из рамы 1 (фиг. 1), которая опирается на стойки 2. На раме установлена платформа 3, которая может свободно перемещаться в вертикальной плоскости за счет роликов и направляющих пазов на стойках 2. На платформе 1 через проставки 4 установлен редуктор 5, к которому присоединен заглубляемый узел 6. Перемещение последнего в вертикальной плоскости ограничено фиксатором 7.

Для формирования в почве контрольной цилиндрической лунки и отбора почвенной пробы используется заглубляемый узел (фиг. 2).

Заглубляемый узел состоит из полого бура 1 установленного в подшипниках 2. При помощи стакана 3 и болтов полый бур 1 крепится к пластине 4 платформы. В отверстие полого бура 1 вставляется шнек 5. В нижней части шнека 5 закрепляется наконечник 6. Торцы полого бура 1 и наконечника 6 в начальном положении плотно прилегают друг к другу. В верхней части полого бура 1 для обеспечения кинематической связи с редуктором устанавливается и фиксируется винтами шестерня 7.

Устройство работает следующим образом.

После того как транспортное средство достигает точки отбора пробы производится опускание устройства, до тех пор, пока оно не встанет стойками на поверхность земли. При этом платформа 3 (фиг. 1) перемещается в крайнее верхнее положение. После завершения позиционирования устройства редуктор 5 переключается в режим заглубления. Крутящий момент с выходного вала редуктора через шестерню 7 (фиг. 2) передается на заглубляемый узел 6 (фиг. 1), который начинает вращаться. За счет геометрической формы наружной поверхности заглубляемый узел 6 начинает погружаться в почву. При этом платформа 3 опускается вместе с ним.

По достижении заданной глубины редуктор переключают в режим отбора пробы. В этом режиме крутящий момент передается только на шнек 5 (фиг. 2) и связанный с ним наконечник 6. Шнек с наконечником заглубляется еще на 30-50 миллиметров в зависимости от требуемого объема пробы. Вертикальное перемещение ограничивается фиксатором 7 (фиг. 1). При вращении шнека происходит отбор пробы на заданной глубине благодаря зазору 30-50 между торцами полого бура 1 (фиг. 1) и наконечника 6.

По окончании процесса отбора пробы редуктор переключают в режим подъема бура. Одновременно осуществляется подъем рамы устройства. В режиме подъема вращение всего заглубляемого узла производится в противоположную от исходного направления сторону, в результате чего заглубляемый узел удаляется из почвы.

По окончании подъема устройства включают реверс вращения шнека и почвенная проба высыпается в контрольную емкость.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает отбор почвенных проб при уменьшении габаритов и массы устройства, упрощении конструкции.

Формула изобретения

Заглубляемый узел устройства для отбора почвенных образцов, состоящий из полого бура, установленного в подшипниках, закрепленного при помощи стакана и болтов к пластине платформы, установленной на раме, отличающийся тем, что в отверстие полого бура вставлен шнек со спиральным наконечником, а для привода полого бура в его верхней части установлена и зафиксирована винтами шестерня, при этом для обеспечения кинематической связи заглубляемый узел присоединен к редуктору, который выполнен с возможностью присоединения к двигателю, размещенному на транспортном средстве.

Изобретение "Устройство для отбора почвенных образцов" (Быков Сергей Николаевич, Леонов Алексей Александрович, Санкина Ольга Владимировна) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога