×
17.06.2023
223.018.8190

Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для измерения твердости почвы

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002756884
Дата охранного документа
06.10.2021
Аннотация: Изобретение относится к инструментам для измерения физических свойств почв, в частности для определения твердости переуплотненной почвы с фиксацией данных на бумажной ленте. Устройство содержит верхнюю и нижнюю опорные пластины с закрепленными между ними узлами жесткости, направляющими штангами с подвижной пластиной, планкой для бумаги с пружинным зажимом, наружной трубой с центральным стержнем телескопической штанги, цилиндрической пружиной, кареткой, рукояткой, стопорным узлом, содержащим запорный винт, и пишущим механизмом с поворотным узлом. На центральном стержне телескопической штанги закреплена втулка, внутри которой на резьбе установлена пружинная спица с калиброванным наконечником, а снаружи на резьбе нижнее опорное седло для цилиндрической пружины и вторая подвижная пластина с гайкой. Во внутренней нижней части втулки перед резьбой выполнен гладкий цилиндрический участок с диаметром, равным диаметру пружинной спицы. Технический результат: облегчение получения достоверной информации по твердости при работе на переуплотненной почве. 4 ил

Предлагаемое устройство относится к инструментам для определения твердости почвы с фиксацией результатов на бумажной ленте на глубину до 50 см.

Одной из важнейших физических характеристик почвы является твердость, т.е. ее способность сопротивляться сдавливанию и расклиниванию при работе на ней рабочих органов почвообрабатывающих машин.

Наибольшее распространение для измерения твердости почвы получили твердомеры, составными частями которых являются пружины с заранее известным усилием сжатия, плунжеры и механизмы записи, фиксирующие соотношения усилия сжатия пружины при перемещении плунжера в почве.

Известен полевой почвенный твердомер конструкции Тарасенко-Бабицкого [UA 25914, 2007 г.], состоящий из стойки с рукоятками, штока с плунжером и защитной трубкой, тяги, пружины, опорного башмака и записывающего устройства. В известном твердомере сделана попытка разделить усилия раздавливания почвы торцом плунжера и усилия трения боковых стенок плунжера о грунт. Однако в большинстве твердомеров диаметр плунжера значительно превышает диаметр штока. Шток перемешается в образованном плунжером цилиндре и поэтому его боковое трение незначительно. А наличие направляющей трубки снижает надежность работы устройства, вследствие возможного забивания зазора между трубкой и штоком сырой почвой.

Известен твердомер Ревякина [Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. - М.: Агропромиздат, 1986. - 141 с.], который вследствие простоты и надежности конструкции получил широкое распространение. Твердомер включает сменный наконечник, навинченный на нижний конец телескопической штанги, который через пружину связан с нажимной рукояткой. Деформация пружины через систему тяг и рычагов передается на пружинную скобу и формирует карандашом диаграмму на бумажной ленте. Однако при работе на твердых почвах, вследствие недостаточной жесткости конструкции наблюдается недостоверная фиксация данных на бумажной ленте.

Известно устройство для измерения твердости почвы [RU 2717169, 2020 г.], выполненное на основе твердомера Ревякина. Составной частью известного твердомера являются сменный наконечник, навинченный на нижний конец телескопической штанги, который установлен между направляющими штангами с верхней и нижней опорными пластинами и стопорным узлом. Через цилиндрическую пружину телескопическая штанга связана с нажимной рукояткой. Деформация цилиндрической пружины через систему тяг и рычагов передается на пружинную скобу с поворотным узлом и формирует карандашом диаграмму на бумажной ленте, удерживаемой на съемной пластине пружинным зажимом.

Известное устройство использовалось для определения твердости на слабо- и среднеуплотненных почвах. При этом вследствие широкого распространения технологий выращивания сельскохозяйственных культур с минимальными обработками, почва на глубине свыше 12 см постепенно уплотнилась и при работе с твердомером даже с минимальным диаметром наконечника пружина полностью сжималась. Витки цилиндрической пружины сходились, и твердомер чертил прямую линию, не соответствующую реальной твердости почвы. Для устранения этого недостаткав конструкция устройства была усовершенствована.

Цель изобретения - обеспечение достоверной работы с твердомером на переуплотненных почвах.

Для решения поставленной задачи предлагается устройство для измерения твердости почвы (твердомер), состоящее из двух направляющих штанг, зафиксированных между собой верхней и нижней опорными пластинами. На направляющих штангах установлены две подвижные пластины с рукояткой, телескопическими штангами, большой цилиндрической пружиной и сменным наконечником. Телескопические штанги охватывает каретка с тягами, пружинной скобой и карандашом. На одной из направляющих штанг закреплена базовая плоская пластина с верхним П-образным захватом для съемной пластины и с нижним загнутым в трубочку окончанием, в центре которого установлен пружинный зажим. Съемная пластина для бумаги имеет с обеих сторон пазы для фиксации от перемещений в поперечных направлениях. Причем в верхней части она удерживается относительно заклепки в П-образном захвате, а внизу центрируется относительно диска и прижимается пружинным зажимом.

Кроме этого в твердомере под верхней опорной пластиной дополнительно установлены стопорные узлы, состоящие из связанных цилиндрических зажимов с болтами, между которыми в центре выполнено отверстие под фиксирующий винт.

На фиг. 1 показано устройство для измерения твердости почвы (твердомер) вид сбоку, на фиг. 2 - вид спереди, на фиг. 3 - увеличенное сечение узла крепления внутреннего стержня телескопической штанги и спицы, на фиг. 4 - увеличенное сечение наконечника спицы в центральном отверстии нижней опорной площадки.

Твердомер содержит две направляющие штанги 1 (фиг. 1), на одной из которых закреплена нижняя базовая пластина 2 и с возможностью перемещения вдоль них подвижная пластина 3. Направляющие штанги 1 жестко зафиксированы между собой стопорным узлом 4 и верхней опорной пластиной 5 с запорным винтом 6. Между направляющими штангами 1 через подвижную пластину 3 рукоятка 7 закреплена на наружной трубе телескопической штанги 8. К ней шарнирно прикреплены пластинчатые тяги 9 (фиг. 2) с поворотным узлом 10. Дополнительно пластинчатые тяги 9 шарнирно соединены с кареткой 11, надетой на наружную трубу телескопической штанги 8 и через продольный паз связанной штифтом с ее внутренней частью. На наружной трубе телескопической штанги 8 на резьбовом соединении закреплена опорная тарелка 12 (фиг. 1) для цилиндрической пружины 13 внутри которой на центральном стержне телескопической штанги 14 жестко установлена цилиндрическая удлиненная втулка 15 (фиг. 3). Цилиндрическая удлиненная втулка 15 выполнена с внутренней и наружной резьбами. На наружной резьбе закреплены нижнее опорное седло 16 для цилиндрической пружины 13 и нижняя подвижная пластина 17, удерживаемая гайкой 18. Во внутренней резьбе цилиндрической удлиненной втулки 15 пружинная спица 19 закреплена одним концом, а вторым - вместе с калиброванным цилиндрическим наконечником 20 установлены в центральном отверстии нижней опорной пластины 21 (фиг. 4), прикрепленной к направляющим штангам 1 (фиг. 1). При этом в нижней части цилиндрической удлиненной втулки 15 (фиг. 3) перед внутренней резьбой выполнен небольшой цилиндрический участок с диаметром, равным диаметру пружинной спицы 19. В нижней части базовой пластины 2 (фиг. 1) на направляющей штанге 1 установлен пружинный зажим 22, удерживающий съемную пластину для бумаги 23 с бумажной лентой 24.

Дополнительную фиксацию съемной пластины для бумаги 23 с бумажной лентой 24 от поперечных смещений обеспечивают центральные пазы в торцах съемной пластины для бумаги 23. Верхний паз удерживается центральной заклепкой в П-образном изгибе базовой пластины 2, а нижний охватывает диск (на фигурах не показано), закрепленный штифтом в центре нижнего цилиндрического отворота базовой пластины 2 внутри пружинного зажима 22. Кроме этого, над базовой пластиной 2 и съемной пластиной для бумаги 23 на поворотном узле 10 с пружинной скобой 25 установлен карандаш 26.

Устройство для измерения твердости почвы (твердомер) работает следующим образом. Перед работой твердомер тарируется. Для этого к рукоятке 7 (фиг. 1) вертикально установленного твердомера дается определенное измеренное усилие. Цилиндрическая пружина 13 сжимается, и пишущий механизм отклоняет карандаш 26 (фиг. 2) в горизонтальном направлении. Соотношение усилия и отклонения измеряются и используются для дальнейших расчетов. Первоначально в твердомере закрепляется бумажная лента 24. Для этого, сжимая скобы, разводят пружинный зажим 22 и выводят из-под него нижнюю часть, а затем и всю съемную пластину для бумаги 23. Накладывают на нее бумажную ленту 24, заворачивают ее концы и вставляют сначала в П-образный верхний изгиб базовой пластины 2, а затем и в разжатый нажимной скобой пружинный зажим 22. Затем пружинный зажим 22 отпускают, и он вдавливает бумажную ленту 24 и центрирует нижнюю часть съемной пластины для бумаги 23 относительно диска, закрепленного штифтом в центре нижнего цилиндрического загиба базовой пластины 2. Далее карандаш 26 (фиг. 2) вкручивается в держатель на пружинной скобе 25 до соприкосновения его стержня с бумажной лентой 24, и, открутив запорный винт 6, перемещают за рукоятку 7 подвижную часть твердомера и прочерчивают на бумаге нулевую линию. Затем проворачивают вместе с поворотным узлом 10 вокруг горизонтальной оси на 90 градусов пружинную скобу 25, отводя карандаш 26 от бумажной ленты 24. Твердомер возвращают в первоначальное положение.

В месте определения твердости ставят твердомер нижней опорной пластиной 21 (фиг. 2) на почву в вертикальное положение, возвращают поворотный узел 10 с пружинной скобой 25 и карандашом 26 в рабочее положение и за рукоятку 7 вдавливают пружинную спицу 19 (фиг. 1) с калиброванным цилиндрическим наконечником 20 в почву. При этом верхняя и нижняя подвижные пластины 3 и 17 перемещаются по направляющим штангам 1 и карандаш 26 (фиг. 2), опускаясь, чертит на бумаге кривую вертикального перемещения. Усилие сопротивления внедрению калиброванного цилиндрического наконечника 20 (фиг. 1) в почву передается через пружинную спицу 19, цилиндрическую удлиненную втулку 15 и нижнее опорное седло 16, закрепленное гайкой 18, на цилиндрическую пружину 13, верхним концом опирающуюся на опорную тарелку 12. Цилиндрическая пружина 13, сжимаясь, перемещает центральный стержень телескопической штанги 14 внутри ее наружной трубы 8. Расстояние между рукояткой 7 и кареткой 11 уменьшается и это передается через пластинчатые тяги 9 и двуплечий рычаг на поворотный узел 10 с пружинной скобой 25 (фиг. 2) и карандашом 26, которые перемещаются в поперечном направлении. Карандаш 26 перемещаясь по бумажной ленте 24 в продольном и поперечном направлениях, чертит на ней кривую линию, соответствующую твердости почвы на глубине прохождения калиброванного цилиндрического наконечника 20 (фиг. 1).

При измерении твердости на сильно уплотненной почве к рукоятке 7 твердомера прикладывают большие усилия для заглубления пружинной спицы 19 с калиброванным цилиндрическим наконечником 20. На твердомер возрастают скручивающие нагрузки, которые расшатывают узлы крепления направляющих штанг 1 с верхней и нижней опорными пластинами 5 и 21. Для увеличения общей жесткости конструкции под верхней опорной пластиной 5 твердомера установлен стопорный узел 4, который цилиндрическими зажимами дополнительно фиксирует между собой направляющие штанги 1. При максимальном вдавливании пружинной спицы 19 с калиброванным цилиндрическим наконечником 20 в уплотненную почву, на место соединения их с цилиндрической удлиненной втулкой 15 действует, кроме силы сжатия, и изгибающая сила, которая способна по ослабленному резьбой месту переломить пружинную спицу 19. Во избежание этого в нижней части цилиндрической удлиненной втулки 15 выполнен небольшой участок цилиндрической поверхности с диаметром, равным диаметру пружинной спицы 19, в котором, не ослабленная резьбой, пружинная спица 19 удерживается от поломки.

После заглубления в почву карандаш 26 (фиг. 2) за рычаг поворотного узла 10 проворачивают в холостое положение (отводят от бумаги) и за рукоятку 7 пружинную спицу 19 (фиг. 1) с калиброванным цилиндрическим наконечником 20 извлекают из почвы. Установив твердомер на новое место и вернув пишущий узел в рабочее положение, повторяют нужное количество измерений с фиксацией каждой кривой. При нажатии на нажимную скобу пружинного зажима 22, быстро снимается съемная пластина для бумаги 23 с возможностью замены бумажной ленты 24 и возвращением их под пружинный зажим 22.

После завершения измерений снимают величины отклонения диаграмм на каждой глубине, определяют их средние значения и, используя ранее полученный тарировочный переводной коэффициент (индивидуальный для каждого твердомера), определяют среднее значение твердости на разной глубине.

Предлагаемое устройство успешно использовалось при определении твердости уплотненной почвы в полевых условиях при возделывании сельскохозяйственных культур с минимальными обработками.

Устройство для измерения твердости почвы, включающее верхнюю и нижнюю опорные пластины с закрепленными между ними узлами жесткости, направляющими штангами с подвижной пластиной, планкой для бумаги с пружинным зажимом, наружной трубой с центральным стержнем телескопической штанги, цилиндрической пружиной, кареткой, рукояткой, стопорным узлом, содержащим запорный винт, и пишущим механизмом с поворотным узлом, отличающееся тем, что на центральном стержне телескопической штанги закреплена втулка, внутри которой на резьбе установлена пружинная спица с калиброванным наконечником, а снаружи на резьбе нижнее опорное седло для цилиндрической пружины и вторая подвижная пластина с гайкой, причем во внутренней нижней части втулки перед резьбой выполнен гладкий цилиндрический участок с диаметром, равным диаметру пружинной спицы.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 27 items.
11.03.2019
№219.016.d5fc

Состав для лечения диарейного синдрома при кишечных инфекциях телят в молочный период выращивания

Изобретение относится к ветеринарии, а именно к составам для лечения диарейного синдрома при кишечных заболеваниях телят молочного периода выращивания. Состав включает в 100 мл раствора: 1,0 г янтарной кислоты; 4,0 мл АСД второй фракции; 2,0 мл формалина; 30 мл глицерина; 2 г хлорида натрия;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681523
Дата охранного документа: 07.03.2019
19.04.2019
№219.017.1d47

Устройство для закладки в почву образцов ткани и фотобумаги при изучении биологической активности почвы

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к ручным инструментам для закладки в рыхлую почву образцов ткани и фотобумаги для определения биологической активности почвы при проведении научных исследований. Устройство состоит из двух прямоугольных пластин – базовой 7 с иглами 8 на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685157
Дата охранного документа: 16.04.2019
09.05.2019
№219.017.498c

Биотехнологический способ повышения продуктивного действия комбикорма ск-1 для супоросных свиноматок

Изобретение относится к кормопроизводству, в частности комбикорму для повышения продуктивности супоросных свиноматок. Комбикорм содержит кукурузу, овес, отруби пшеничные, соевый шрот, льняной жмых, травяную муку люцерны, рыбную муку, дрожжи кормовые, дикальцийфосфат, Целлобактерин, мел, соль и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687028
Дата охранного документа: 06.05.2019
24.05.2019
№219.017.5e41

Способ коррекции метаболизма у супоросных свиноматок

Изобретение относится к животноводству, в частности к способу коррекции метаболических процессов у супоросных свиноматок. Способ характеризуется тем, что он предусматривает кормление животных комбикормом, содержащим кукурузу, овес, отруби пшеничные, соевый шрот, льняной жмых, травяную муку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688475
Дата охранного документа: 21.05.2019
30.05.2019
№219.017.6bb5

Способ коррекции метаболизма жеребых кобыл в последний триместр

Изобретение относится к ветеринарии. Предложен способ коррекции метаболизма жеребых кобыл в последний триместр, включающий скармливание жеребым кобылам кормовой добавки, содержащей янтарную кислоту, свекольную патоку, хлорид натрия, микроэлементы, причем в применяемый состав дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689507
Дата охранного документа: 28.05.2019
06.06.2019
№219.017.73d6

Способ получения и применения раствора и линимента фуразолидона.

Изобретение относится к биотехнологии, вирусологии, микробиологии и предназначено для лечения инфекционных болезней животных. Описан способ получения раствора и линимента фуразолидона, характеризующийся тем, что проводят растворение 1 г фуразолидона в 100 мл 30% диметилсульфоксида с 1 г...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690493
Дата охранного документа: 04.06.2019
06.06.2019
№219.017.749e

Способ повышения биоцидной и лечебной эффективности доксимага ионами серебра, глутаровым альдегидом и этонием

Изобретение относится к области медицины, а именно к фармакологии, микробиологии и битехнологии, и предназначено для повышения биоцидного и лечебного действия доксимага. Для повышения биоцидного и лечебного действия доксимага растворяют в 1 литре дистиллированной или кипяченой водопроводной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690495
Дата охранного документа: 04.06.2019
11.07.2019
№219.017.b2a0

Способ коррекции метаболизма коров в сложные физиологические периоды

Изобретение относится к области ветеринарии. Способ коррекции метаболизма коров в сложные физиологические периоды заключается в скармливании коровам йоднометаболической кормовой добавки, содержащей 50 мл йодинола, 20 г янтарной кислоты, 500 мл свекольной патоки, 200 г натрия хлорида, 7 г...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694185
Дата охранного документа: 09.07.2019
23.08.2019
№219.017.c321

Способ коррекции метаболизма и профилактики транспортного стресса у спортивных лошадей

Изобретение относится к области ветеринарии, в частности к способу коррекции метаболизма и профилактики транспортного стресса у спортивных лошадей. Способ включает скармливание лошадям кормовой добавки, содержащей янтарную кислоту, свекольную патоку, хлорид натрия, сульфат железа, сульфат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698074
Дата охранного документа: 21.08.2019
21.11.2019
№219.017.e400

Способ коррекции метаболизма и профилактики заболеваний репродуктивной системы у лактирующих коров

Изобретение относится к ветеринарии, в частности к способу коррекции метаболизма и профилактики заболеваний репродуктивной системы у лактирующих коров. Способ включает внутримышечное введение комплексного препарата, полученного при добавлении в готовый раствор йодинола янтарной кислоты в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706567
Дата охранного документа: 19.11.2019
Showing 1-10 of 15 items.
10.03.2014
№216.012.a8cc

Устройство для страховки скалолаза

Изобретение относится к спортивному инвентарю, в частности к снаряжению для альпинизма, и может быть использовано при тренировках скалолазов, альпинистов и спасателей для обеспечения безопасности при подъемах и спусках. Устройство для страховки скалолаза содержит наружную вилкообразную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508927
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.06.2014
№216.012.d302

Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к агропочвоведению, и может быть использовано для воспроизводства дождя в лабораторных и полевых условиях. Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка включает горизонтальную раму с панелью, емкость для воды, фильтр, подающий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519789
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.06.2014
№216.012.d393

Стационарное страховочное устройство

Изобретение относится к спортивному инвентарю и может быть использовано на стационарных скалодромах и других устройствах для автоматической страховки скалолазов и прочих спортсменов. Стационарное страховочное устройство содержит закрепленный на основании вертикальный цилиндр со слабо...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519934
Дата охранного документа: 20.06.2014
10.03.2015
№216.013.314b

Высевающий аппарат

Устройство относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к аппаратам точного высева семян сельскохозяйственных культур. Высевающий аппарат содержит корпус и бункер для семян. В корпусе на горизонтальной оси установлен дозирующий вертикальный однорядный ячеистый диск. Последний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544087
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.05.2018
№218.016.4ca2

Высевающий аппарат

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к высевающим аппаратам для точного высева. Высевающий аппарат содержит корпус, установленные на нем бункер, ролик-отражатель и вертикальный высевающий диск с радиально подвижными пальцами в радиальных отверстиях....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652107
Дата охранного документа: 25.04.2018
18.05.2018
№218.016.5063

Стационарное страховочное устройство

Изобретение относится к спортивному инвентарю и может быть использовано на скалодромах и других устройствах для автоматической страховки скалолазов и прочих спортсменов. Стационарное страховочное устройство содержит закрепленный основанием на полу вертикальный цилиндр со слабо испаряющейся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653048
Дата охранного документа: 04.05.2018
16.06.2018
№218.016.6372

Почвенный бур-пробоотборник

Изобретение относится к устройствам для отбора почвы с нарушенной структурой и может быть использовано для отбора различных почвенных образцов в полевых условиях как для научных целей, так и для оценки земель сельскохозяйственного назначения. Почвенный бур-пробоотборник содержит цилиндрическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657555
Дата охранного документа: 14.06.2018
19.04.2019
№219.017.1d47

Устройство для закладки в почву образцов ткани и фотобумаги при изучении биологической активности почвы

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к ручным инструментам для закладки в рыхлую почву образцов ткани и фотобумаги для определения биологической активности почвы при проведении научных исследований. Устройство состоит из двух прямоугольных пластин – базовой 7 с иглами 8 на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685157
Дата охранного документа: 16.04.2019
29.04.2019
№219.017.4369

Лабораторно-полевая дождевальная установка

Установка включает емкость для воды, насос с фильтрами и приводом, напорный и подающий водоводы с вентилями, раму с дождевателями в виде пучка тонких гибких трубок, вертикальную штангу с переливным устройством и дренажной трубкой, вертикальный и возвратный водоводы, тройники с ниппелями,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002417578
Дата охранного документа: 10.05.2011
07.03.2020
№220.018.0a4f

Устройство для закладки в почвенную щель образцов ткани и фотобумаги при изучении биологической активности почвы

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, в частности к ручным инструментам для проведения научных исследований по определению биологической активности почвы. Устройство включает ручку 1 с жестко прикрепленной прижимной двуплечей пластиной 2, соединенной цилиндрическим шарниром 3 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716114
Дата охранного документа: 05.03.2020
+ добавить свой РИД