ПРОБООТБОРНИК ГРУНТА

Полезная модель относится к устройствам для отбора проб грунта.
Известны устройства для отбора проб грунта, содержащие цилиндр, в который вставляют стаканы. Например, устройство, содержащее штангу, являющуюся продолжением ствола, имеющего на внутренней поверхности диаметрально расположенные канавки, а с наружной - неотъемные радиальные выступы, шток, установленный с возможностью поворота вокруг оси и подвижно соединенный с пробоприемником, а также зарядную камеру, запирающий, ударно-спусковой механизмы и динамическую систему (а.с. СССР N 1302167 - МПК G 01 N 1/02, 1987).
Однако это устройство обладает недостатком - не обеспечивается взятие проб глубже 30 см, так как неотъемные на стволе радиальные выступы не позволяют ему погружаться за пределы опорной плиты станины ввиду того, что нижний кольцевой вырез колонки станины ограничен поверхностью грунта. Если же допустить взятие проб вне связи устройства со станиной, то при выстреле обратное вдвижение - отдача не погашается станиной, что не позволит взять пробу из более глубоких слоев без нарушения ее естественного строения.
Этот недостаток устранен в устройстве для отбора проб грунта, который состоит из съемного пробоприемника, соединенного с подвижной системой устройства, стола, штанги и рукоятки управления (патент РФ №2144137 «Устройство для отбора проб грунта» МПК Е 21 В 49/02. G 01 N 1/02, E 02 D 1/04 от 10.01.2000).
В нем штанга выполнена с кольцевыми приливами, расположенными на строго определенном расстоянии, на которых прорезаны поперечные канавки. Обойма фиксируется на столе, а в последующем, через каждый 30 см заглубления устройства - на кольцевых приливах штанги путем введения фиксирующего стержня своей полной стороной при повороте его по часовой стрелке на 180° в положение.
Устройство работают следующим образом. На поверхность грунта устанавливают станину и на ее опорную плиту становятся ногами. Устройство с пробоприемником вводят в колонку станины до контакта пробоприемника с поверхностью грунта. При этом радиальные выступы обоймы окажутся напротив верхнего кольцевого выреза колонки. Поворотом рукояток на 90° радиальные выступы обоймы вводятся в верхний кольцевой вырез колонки. Таким образом устройство устанавливается в исходное положение. В последующем производят выстрел. Под действием пороховых газов пробоприемник заглубляется в грунт на 0-10 см и занимается положение. Для взятия проб грунта с последующих
слоев необходимо вводить пробоприемник в скважину, образовавшуюся от предыдущей пробы, располагая радиальные выступы обоймы в соответствующих по глубине кольцевых вырезах колонки - среднем и нижнем. При этом пробоприемник при выстреле переместится в землю соответственно на 10-20 см.
Устройство позволяет производить отбор проб на значительной глубине без нарушения их естественного строения.
Недостатком устройства для отбора проб грунта является сложность конструкции и эксплуатации, например, для заглубления пробоприемника необходимо производить выстрел.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому техническому решению является «Бурав для отбора керна древесины» (патент РФ №2038961, МПК B 27 G 15/00, G 01 N 1/08 от 09.07.1995).
Бурав состоит из трубчатого корпуса, выполненного составным из трех частей: режущей головки, трубки и хвостовика. Внутри корпус имеет отверстие, причем в режущей головке оно выполнено коническим, а заходная часть режущей кромки головки образует острый угол между внутренней конической поверхностью и внешней поверхностью, причем внешняя поверхность на длине шага резьбы головки выполнена по радиусу,
На наружной поверхности головки выполнена резьба, между витками которой в верхней части головки выполнен кулачок, вершины которого по высоте равны высоте резьбы. С помощью хвостовика трубчатый корпус крепится в рабочем положении к футляру-воротку через соответствующее отверстие пластинчатой защелкой пластинчатой защелкой с подпружиненной кнопкой.
Бурав работает следующим образом.
Трубчатый корпус вставляется хвостовиком в отверстие футляра-воротка и крепится пластинчатой защелкой, фиксируемой подпружиненной кнопкой. Вращением футляра-воротка трубчатый корпус с помощью режущей головки вворачивается в ствол дерева, при этом внутреннее отверстие в корпусе заполняется керном древесины, а вершины кулачка уплотняют волокна древесины, формируя отверстие, в результате чего трубка заходит в древесину свободно, не касаясь волокон древесины, что облегчает введение корпуса в древесину.
При заходе режущей головки волокна древесины, подрезаясь острой кромкой плавно по радиусу, обтекают внешнюю поверхность головки. Создается малое сопротивление срезу, что значительно повышает качество поверхности керна.
Существенным недостатком этого устройства является то, что он является неработоспособным при сверлении в вертикальном положении. Следовательно, данный
пробоотборник не может быть использован для отбора проб грунта.
Задачей полезной модели расширение эксплуатационных свойств пробоотборника
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в возможности использования пробоотборника в любом его рабочем положении, в исключении возможности высыпания пробы грунта после ее отбора.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для отбора проб грунта содержит коническую режущую головка с нанесенной на ней резьбой, корпус с отверстием и рукоятку. При этом корпус выполнен цилиндро-конической формы, на наружной поверхности которого выполнена режущая резьба, а на внутренней - резьба для перемещения пробы, заканчивающаяся направляющей для емкости, установленной съемно во внутренней полости корпуса
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство пробоотборника, на фиг.2 - его сечение А-А, на фиг.3 - изображено положение пробоотборника в начальный момент отбора пробы грунта и на фиг.4 - его положение в конечный момент отбора пробы грунта.
где: 1 - корпус;
2 - емкость для пробы;
3 - крышка;
4 - рукоятка;
5 - внешняя резьба;
6 - внутренняя резьба;
7 - направляющая;
8 - входное отверстие.
Пробоотборник грунта состоит из корпуса 1, емкости для пробы 2 и крышки 3 с рукояткой 4 (фиг.1).
С наружной стороны корпуса 1 выполнена внешняя резьба 5 для врезания в грунт, а с внутренней стороны - внутренняя 6, которая совместно с наружной поверхностью емкости для пробы 2 образует пустотелые каналы для перемещения пробы грунта наверх в сторону рукоятки 4. В верхней части внутренней резьбы 6 выполнена направляющая 7 для направления перемещения пробы грунта во внутреннюю полость емкости для пробы 2. Форма как внешней резьбы 5, так и внутренней 6 - цилиндрическая с переходом в коническую. В нижней части корпуса 1 выполнено входное отверстие 8 для забора пробы.
Емкость для пробы 2 предназначен для сбора, хранения и транспортирования пробы грунта.
В исходном состоянии пробоотборник грунта собирается в соответствии с фиг.1.
Устройство работает следующим образом (фиг.3).
Пробоотборник устанавливается на почву, с которой необходимо взять пробу, предварительно очистив ее от растительности и от других посторонних предметов. Вращая на ручки 4 корпус 1 пробоотборника внедряют в грунт. Для его лучшего перемещения и повышения долговечности наружной режущей резьбы она выполняется из легированных инструментальных сталей марки типа Х12М. Остальные составные части пробоотборника могут изготавливаться из простой углеродистой стали, например марки сталь 3, 20 и др.
При этом по мере перемещения пробоотборника в грунт он по внутренней резьбе 6 корпуса перемещается в сторону ручки 4 (вверх). Дойдя до верхней части корпуса грунт с помощью направляющей 7 поступает в емкость для пробы 2.
Для доставки пробы грунта (фиг.4) корпус необходимо вращать в противоположную сторону, т.е. против часовой стрелки. При этом пробоотборник будет подниматься из грунта, а проба грунта, находящаяся в емкости 2, будет оставаться на месте.
Для того, чтобы достать пробу грунта необходимо только открутить крышку 3.
Для отбора следующей пробы необходимо в корпус 1 пробоотборника поместить другую емкость для пробы 2. При необходимости обрабатывают внутреннюю поверхность пробоотборника.
Глубина, с которой берется проба грунта, зависит от длины пробоотборника. Устройство является переносным. Пробоотборник прост в изготовлении и эксплуатации и исключает самопроизвольное высыпание пробы грунта.