Стенд для определения крошения и границы ядра уплотнения почвы

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРОШЕНИЯ И ГРАНИЦЫ ЯДРА УПЛОТНЕНИЯ ПОЧВЫ(71) Заявитель Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Орда Александр Николаевич Гирейко Николай Анатольевич Шкляревич Виктор Александрович Селеши Асфау Белачеу Зенкович Адам Адамович(73) Патентообладатель Белорусский государственный аграрный технический университет(57) 1. Стенд для определения крошения и границы ядра уплотнения почвы, содержащий станину с направляющими, контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия на различной высоте, в которых на внутренних поверхностях контейнера установлены плунжеры, соединенные с подпружиненными штоками, установленными с наружной стороны контейнера, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером, и силовую передачу, отличающийся тем,что на заданном расстоянии от колеса установлен рыхлящий рабочий орган, выполненный в виде двугранного клина. 2. Стенд для определения крошения и границы ядра уплотнения почвы по п. 1, отличающийся тем, что рыхлящий рабочий орган выполнен с возможностью изменения расстояния относительно колеса.(56) 1. Патент на полезную модель 841, МПК 01 17/00 // Бюл.36. - 2003. 25402006.02.28 Полезная модель относится к средствам для исследования свойств почв и грунтов, в частности для исследования взаимодействия с почвогрунтами колес и рыхлительных рабочих органов. Известно устройство для исследования взаимодействия колес с почвой, содержащее станину с направляющими, контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия на различной высоте, в которых на внутренних поверхностях контейнера установлены плунжеры, соединенные с подпружиненными штоками, установленными с наружной стороны контейнера, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером и силовую передачу 1. Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не позволяет использовать стенд для изучения крошения почвы. Задача, которую решает полезная модель, заключается в расширении возможностей стенда. Техническая задача решается с помощью стенда для определения крошения и границы ядра уплотнения почвы, содержащего станину с направляющими, контейнер для почвы в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия на различной высоте, в которых на внутренних поверхностях контейнера установлены плунжеры, соединенные с подпружиненными штоками, установленными с наружной стороны контейнера, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером и силовую передачу, где на заданном расстоянии от колеса установлен рыхлящий рабочий орган, выполненный в виде двугранного клина и где имеется возможность изменения расстояния от рабочего органа до колеса. Отличительные признаки полезной модели позволяют выполнить рыхление почвы непосредственно после прохода колеса, что дает возможность определить степень крошения почвы с учетом ее реологических свойств. На фиг. 1 показано устройство, общий вид на фиг. 2 - функция изменения плотности почвы при мгновенном нагружении и разгрузке в зависимости от времени. Стенд для определения крошения и границы ядра уплотнения почвы содержит станину 1 с направляющими 2, контейнер для почвы 3, перемещающийся на роликах 4 по станине 1, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия 5, в которых установлены плунжеры 6, силовую передачу для перемещения контейнера (на рисунке не показана). К станине 1 жестко прикрепляется вертикальная стойка 7, на которой шарнирно установлена продольная балка 8, в которой на оси 9 установлено колесо 10, взаимодействующее с контейнером 3, в котором находится почва. На свободном конце балки 8 расположены съемные грузы 11 для вертикального нагружения колеса. На продольной балке 8 установлен рыхлящий рабочий орган 12 в виде двугранного клина, выполненный с возможностью перемещения относительно колеса 10. Стенд работает следующим образом. Для определения границы ядра уплотнения контейнер 3 засыпается почвой соответствующего состава и состояния. На почву опускается колесо 10, нагруженное с помощью грузов 11. С помощью силовой передачи производится продольное перемещение контейнера 3, перекатывающегося на роликах 4 по направляющим 2 станины 1. Колесо 10, вращаясь на оси 9 за счет трения обода колеса с поверхностью почвы, образует в почве след за счет уплотнения различных по глубине слоев почвы. Глубина следа, плотность и твердость почвы в следе замеряются известными приборами. Для замера твердости, а следовательно и степени уплотнения почвы, на глубине, равной высоте ядра уплотнения почвы,производится вдавливание в почву плунжера 6 со стороны основания и стенок контейнера. Зная размеры контейнера, высоту наполнения почвы в контейнере и глубину следа,можно определить высоту и форму ядра уплотнения почвы. Так, замерив сопротивление проникновению плунжера на различной глубине неуплотненной почвы до и после прохода колеса, определяется различие твердости почвы до и после уплотнения. Определив с 2 25402006.02.28 помощью предварительной тарировки зависимость сопротивления проникновению плунжера от плотности почвы, можно узнать на какую глубину распространяется уплотнение почвы и форму уплотненного ядра при различной нагрузке на колесо. С помощью плунжеров, установленных в боковых стенках определяется, как распространяется уплотнение почвы в боковых направлениях. Для определения степени крошения почвы контейнер 3 засыпается почвой соответствующего состава и состояния. На продольную балку 8 на расстоянииот колеса и на глубинеотносительно поверхности почвы в следе колеса устанавливается рыхлящий рабочий орган 12. Колесо 10, нагруженное с помощью грузов 11 и рыхлящий рабочий орган 12 вводятся во взаимодействие с почвой. С помощью силовой передачи производится продольное перемещение контейнера 3, перекатывающегося на роликах 4 по направляющим 2 станины 1. Колесо 10, вращаясь на оси 9 за счет трения обода колеса с поверхностью почвы, образует в почве след за счет уплотнения различных по глубине слоев почвы. Рыхлящий рабочий орган 12 рыхлит уплотненную почву в следе колеса. Расстояние от рабочего органа до колеса и глубину обработки можно изменить, переставляя рабочий орган 12 в отверстиях балки 8 и фиксируя при помощи фиксаторов 13. Уплотненная почва после прохода колеса в течение некоторого времениразуплотняется, изменяя плотность от 1, до 1 проявляя свои вязко-упругие свойства. В зависимости от расстояния рабочего органа 12 до колеса 10 и от скорости движения колеса и рабочего органа относительно контейнера, рыхлящий рабочий орган взаимодействует с почвой,плотность которой окончательно установилась, или с почвой, плотность которой изменяется. С изменением расстоянияизменяются условия, при которых рыхлящий рабочий орган взаимодействует с почвой, а также изменяются свойства почвы после рыхления(фракционный состав и плотность макроагрегатов), которые затем определяются и анализируются известными способами. Большинство почвообрабатывающих рабочих органов имеют функциональные поверхности в виде двугранного клина (плоскорезные лапы, чизели, фрезы и пр.), поэтому воздействие на почву рабочим органом в виде двугранного клина позволяет отразить наиболее общий случай ее разрушения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.