ПОЧВЕННЫЙ ПЛОТНОМЕР

Настоящая полезная модель относится к области дорожного, железнодорожного строительства, к сельскохозяйственному производству и, в частности, может быть использована при возведении земляного полотна автомобильных и железных дорог, при устройстве грунтовой подсыпки под полы, для обратных засыпок котлованов и траншей, при проверке качества фунтов в выемках, карьерах и резервах с целью установления возможности их использования для отсыпки насыпей, при проведении пробного уплотнения грунта с целью уточнения требуемого количества ударов (проходок) грунтоуплотняющих машин по одному и тому же следу, а также толщины отсыпаемого слоя и при освидетельствовании скрытых работ и их приемке.
Известно устройство для определения плотности почвы в полевых условиях, в котором используются почвенные цилиндры - буры различной конструкции и объема, предназначенные для отбора образцов с ненарушенной структурой. При определении плотности почвы цилиндры забивают в исследуемые горизонты, после чего цилиндры перевозят в лаборатории, почву высушивают и определяют массу абсолютно-сухого вещества, см. Б.А. Доспехов. Практикум по земледелию. - М.: Агропромиздат, 1987.
Известно «Устройство для измерения плотности почвы», содержащее раму, жестко соединенную с кожухом посредством защелок, установленную на раме подпружиненную платформу, размещенный под платформой силоизмерительный механизм, фиксирующий передвижение платформы, установленную на платформе емкость для исследуемого образца почвы и размещенную над емкостью пластину с выступами, имеющими тупые концы и сечение, соответствующее исследуемым росткам зерновых культур. Пластина соединена с кожухом посредством винта для обеспечения возможности опускания пластины вниз и вдавливания выступов в почву. Выступы расположены рядами и по длине соответствуют длине колеоптиле зерновых культур, см. патент РФ №2393661, A01C 1/00 от 26.12.2005.
Однако известное устройство имеет узкое назначение, т.е. ограниченную функциональность, т.к. предназначено для работы в сельском хозяйстве.
Целью создания настоящей полезной модели является достижение технического результата по расширению функциональных возможностей, т.е. для обеспечения возможности работы в дорожном, железнодорожном строительстве при возведении земляного полотна автомобильных и железных дорог, для контроля толщины отсыпаемого слоя и при освидетельствовании скрытых работ, а также для оценки плотности почвы (грунта), в парниках, теплицах, огородных грядках.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном плотномере, содержащем пластины, предлагается почвенный плотномер выполнить в виде прямоугольного штатива, в короткой стороне - катете которого выполнить сквозное отверстие, через которое пропустить стержень, установленный на подвижной рамке, перемещаемой по длинной пластине штатива, при этом на стержне укреплен полый герметичный сосуд.
Заявленная полезная модель поясняется графическими материалами..
На Фиг. 1 показана конструкция почвенного плотномера. На Фиг. 2 показано рабочее положение плотномера.
Почвенный плотномер включает:
1. короткую опорную пластину;
2. длинную пластину;
3. сквозное отверстие в короткой пластине 1;
4. измерительный стержень с заостренным концом;
5. подвижную рамку;
6. полый герметический сосуд; шкалу линейных размеров;
7. скобки;
8. стрелку;
9. шкала линейных размеров;
10. отвес.
Почвенный плотномер состоит из прямоугольного штатива, в короткой опорной пластине 1 которого выполнено сквозное отверстие 3, через которое проходит измерительный стержень 4 с заостренным наконечником, закрепленный посредством скобок 7, на подвижной, рамке 5, скользящей по длинной пластине 2. На подвижной рамке 4 укреплен полый герметичный сосуд 6.
На одной из скобок 7 закреплена стрелка 8, перемещаемая вдоль шкалы линейных размеров 9, закрепленной на одной стороне длинной пластины 4. На другой стороне длинной пластины 2 закреплен отвес 10. Шкала 9 проградуированная в мм или в единицах плотности почвы.
Измерительный стержень 4 изготавливается из дерева или металла или полимера. Поверхность измерительного стержня 4 отполирована и не имеет зазубрин и вмятин. Снаружи для уменьшения трения при проникновении в грунт стержень 4 покрыт тефлоновой (фторопластовой) пленкой.
Измерительный стержень 4 длиной - 45-50 см и диаметром - 6-10 мм имеет закругления на конце (r=1,5-2 мм). Короткая нижняя опорная пластина 1 имеет прямоугольную форму. Отверстие в короткой планке 1 для прохождения стержня 4 имеет диаметр 12-14 мм.
С плотномером работают следующим образом.
В собранном виде плотномер, предварительно, устанавливают короткой опорной пластиной 1 на твердую поверхность (например, стол, скамейка и т.д.) и заливают воду в сосуд 6, который затем плотно закрывают.
Перед измерением стержень 4 протирают бумажной салфеткой, прочно фиксируют на длинной пластине 2 специальным стопором (на рис.не показан), так, чтобы конец стрелки 8 был расположен на нуле шкалы 9 линейных размеров. При этом наконечник стержня находится на кромке нижней плоскости короткой пластины 1.
При измерении плотномер ставят вертикально, короткой пластиной 2 на исследуемый грунт (почву) и освобождают измерительный стержень 4 от стопора. Стержень 4 падает вниз и погружается в почву. Оператор фиксирует значение глубины погружения стержня 4 по измерительной шкале. Измерительный стержень 4 погружается в почву по действием силы, задаваемой определенным, однозначно задаваемым грузом. В данном случае это вода, заливаемая в герметичную емкость, укрепленную на подвижной рамке 5. Объем емкости 0,9-1 л.
В плотную почву стержень 4 практически не проникает. В рыхлую почву стержень 4 проникает на 15-20 см (идеальная эталонная «рыхлость».
Глубина проникновения измерительного стержня 4 зависит от используемого диаметра стержня 4, радиуса закругления его рабочего конца и материала, из которого он сделан.
Перед серией измерений проводят калибровку плотномера, используя в качестве почвы глину и почвенно-торфяной субстрат, просеянный через сито.
Для этого используют высушенный грунт, просеянный через сито с отверстиями 2×2 мм, на который или под который укладывают слой влажной глины.
Работа данного плотномера позволяет работать в любых условиях
Таким образом все перечисленные нововведения позволяют обеспечить достижение намеченного технического результата.
Заявленная конструкция плотномера является новой и ранее неизвестной, что говорит о соответствии критерию патентоспособности новизна.
Почвенный плотномер может быть изготовлен на любом приборостроительном предприятии, что говорит о соответствии критерию патентоспособности промышленная применимость.