CC BY
11МЕХАНИЧЕСКИЙ БУР ДЛЯ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ ПОЧВ И
ГРУНТОВ
С.Х. Дзанагов, д.с.-х.н, М.М. Мирзоев, к.с.-х.н., А.В. Газданов, Горский ГАУ
полым и снабжен при этом стержень установлен возможностью относительного
Разработан бур для отбора образцов почвы и других грунтов из слоев до 1 метра и глубже, использующий действие пороховых газов.
Ключевые слова: механический бур, образцы почв.
При изучении агрофизических, физико-химических, агрохимических, биологических и других свойств почвы исследователям приходится отбирать значительное количество почвенных проб из разных горизонтов и слоев почвы. Эта работа трудоемкая и требует больших затрат времени и физических усилий, особенно когда приходится отбирать пробы по профилю почвы до глубины 1-2 м. Обычно она проводится с помощью разных модификаций почвенного бура, чаще всего вручную буром Некрасова.
Еще в начале 80-х гг. прошлого века нами [1] для отбора почвенных образцов из разных горизонтов и слоев почвы был предложен механический бур, позволявший повысить производительность труда в 4-5 раз по сравнению с ручным (бур Некрасова) за счет ударного действия пороховых газов и лучшего сохранения в отобранных пробах естественного строения почвы. В предложенном буре, содержащем кожух, стволы, пробоприемник со штоком, зарядную камеру, запирающий и ударно-спусковой механизмы, шток соединен с пробоприемником подвижно, выполнен полым поршнем со стержнем, в полостях штока и поршня с перемещения.
Кроме того, устройство снабжено станиной, выполненной в виде колонки с кольцевыми прорезями по высоте и опорной плитой в нижней части, а кожух снабжен радиальными выступами, расположенными в кольцевых прорезях колонки. Такое техническое решение обеспечивает значительное снижение обратного движения «отдачи» пробоприемника и тем самым лучшего сохранения естественного строения почвы в отобранной пробе, а также повышение точности заглубления пробоприемника и за счет этого точности проводимых исследований послойного строения грунта.
Однако экспериментальным путем было установлено, что давление пороховых газов не регулируется, из-за чего нарушается естественное строение почвы в образцах и не выдерживается расчетная высота их в слоях 0-10 и 10-20 см, увеличиваются показатели объемной массы и высоты проб. В дальнейшем бур был усовершенствован нами [2] и была достигнута возможность регулирования давления пороховых газов в стволе бура в соответствии с сопротивлением почвы внедрению в нее пробоприемника. При этом пробы почвы отбираются послойно с ненарушенным строением. Недостатком этого варианта бура является то, что он не позволяет отбирать образцы почвы глубже 30 см [4].
Дальнейшее усовершенствование [3] состоит в том, что шток установлен с возможностью поворота вокруг оси и подвижно соединен с пробоприемником. Бур снабжен зарядной камерой, запирающим и ударно-спусковым механизмами. Динамическая система выполнена в виде поршня и толкателя. Штанга является продолжением ствола бура и увеличена в размерах, снабжена кольцевыми приливами. Диаметр кольцевых приливов соответствует внешнему диаметру ствола. На стволе и кольцевых приливах штанги имеются канавки с расстоянием между ними, на 1/3 большим расстояния между верхним и нижним кольцевыми вырезами колонки.
Бур имеет обойму с отверстием в центре, радиальные выступы и подпружиненный рычаг. Обойма может перемещаться по стволу и штанге с фиксацией при заданной глубине. Это дает возможность перемещать бур по отношению к станине не только через 10 см, но и через каждые 30 см, обусловливая
22
при этом глубину проникновения пробоприемника далеко за пределы 30 см слоя почвы. Буром можно производить отбор проб на значительной глубине без нарушения естественного строения почвы.
На рисунке 1 показан продольный разрез механического бура, который установлен в станину, составленную из опорной плиты 1 и колонки 2, имеющей кольцевые вырезы 3 и продольные окна (на рис. не показаны). Устройство для отбора проб почвы состоит из съемного пробоприемника 4, соединенного с подвижной системой устройства, ствола 5, штанги 6 и рукоятки управления 7. Штанга выполнена с кольцевыми приливами 8, 9, 25, расположенными на строго определенном расстоянии, на которых прорезаны поперечные канавки.
На рисунках 2 и 3 представлена обойма: соответственно вид спереди и сверху. Обойма состоит из корпуса 10, выполненного с радиальными выступами 11, и запирающего рычага-фиксатора, состоящего из рукоятки 12, фиксирующего стержня 13 и пружины 14 при положениях 12 открыто и 15 закрыто.
Обойма (рис. 1) фиксируется на стволе 5, а в последующем, через каждые 30 см заглубления устройства - на кольцевых приливах 8, 9, 25 штанги 6 путем введения фиксирующего стержня 13 (рис. 3) своей полной стороной при повороте его по часовой стрелке на 1800 в положение 15. Для освобождения обоймы рукоятку 12, а с ней и фиксирующий стержень 13 несколько выдвигают вперед, сжимая пружину 14, и поворачивают его против часовой стрелки на 1800. При этом фиксирующий стержень 13 своей скошенной частью становится напротив поперечной канавки ствола 5 или кольцевых приливов 8, 9, 25(положение 12), и поэтому не препятствует перемещению обоймы относительно устройства.
Предлагаемым буром отбирают почвенные образцы следующим образом. На поверхность почвы устанавливают станину и на ее опорную плиту 1 становятся ногами. Устройство с пробоприемником 4 вводят в колонку станины 2 до контакта пробоприемника 4 с поверхностью почвы. При этом радиальные выступы обоймы 11 окажутся напротив верхнего кольцевого выреза 3 колонки 2. Поворотом рукояток 7 на 900 радиальные выступы обоймы 11 вводятся в верхний кольце-
Плодородие №3*2009
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
вой вырез 3 колонки 2. Таким образом, устройство устанавливается в исходное положение 16. В последующем производят выстрел. Под действием пороховых газов пробоприемник 4 заглубляется в почву на 0-10 см и занимает положение 17. Из него высыпается образец почвы в мешочек, в который помещают соответствующую этикетку с нужной информацией по данному образцу.
Для отбора образцов почвы с последующих слоев необходимо вводить пробоприемник в скважину, образовавшуюся от предыдущей пробы, располагая радиальные выступы 11 обоймы в соответствующих по глубине вырезах 3 колонки 2 -среднем 18 и нижнем 20. При этом пробоприемник при выстреле заглубится, соответственно, на 10 - 20 см, положение 19, и 20-30 см - положение 21.
При необходимости взятия образцов почвы с последующих трех слоев обойму передвигают вверх по штанге 6 до кольцевого прилива 8, предварительно расцепив ее с устройством поворотом рукоятки 12, а с ней и фиксирующего стержня 13 на 1800, где фиксируют обойму, повернув рукоятку 12 в противоположное направление - положение 15.
Например, если обойма зафиксирована в положении 8: с этой позиции пробоприемник 4 будет внедряться в почву на глубину 30-40, 40-50 и 50-60 см, занимая, соответственно, положения 22, 23 и 24. Аналогичные действия проводят при взятии образцов почвы и с последующих позиций.
Таким образом, предлагаемый бур позволяет отбирать образцы почвы (и другого грунта) на значительной глубине (до 2-3 метров), многократно облегчая труд исполнителя, заменяя его физические усилия действием пороховых газов, образующихся при выстреле соответствующих патронов. При этом выдерживается высокая точность отбора, незначительная изменчивость показателей объемной массы и высоты проб, значительно меньшее отклонение по заполненности пробо-приемника почвой, не нарушаются механические связи его с подвижными деталями устройства, а также естественное строение почвенного профиля.
Заинтересованных в массовом производстве предлагаемого бура лиц и организаций приглашаем к сотрудничеству на взаимовыгодных условиях.
Литература
1. Мирзоев М.М. Устройство для отбора проб грунта. - Авторское свидетельство № 917033, 1982 г. 2. Мирзоев М.М. Устройство для отбора проб грунта.- Авторское свидетельство N° 1302167, 1986 г. 3. Мирзоев М.М., Бобылев Н.П., Бурнацев М.Г.. Сравнительная оценка устройств для отбора проб грунта.//Тезисы докладов юбилейной научно-производственной конференции, посвященной 75-летию Горского государственного аграрного университета. - Владикавказ,1993 г.- С.17-18. 4. Мирзоев С.М., Мирзоев М.М., Газданов А.В., Газданов А.У., Бурнацев М.Г., Марзоев М.В. Устройство для отбора проб грун-
та. - Патент на изобретение № 2144137, 2000 г.
A mechanical probe for sampling soils and sediments S.Kh. Dzanagov, M.M. Mirzoev, A. V. Gazdanov
Gorskii State Agrarian University, ul. Kirova 37, Vladikavkaz, 362000 Russia
Summary. A mechanical probe based on the action of powder gases was developed for sampling soils and sediments from depths of 1 m and deeper.
Key words: mechanical probe, soil samples
Плодородие №3*2009
23
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
