УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ВОДНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ
DEVICE FOR COLLECTION OF WATER PHYTOCENOSIS

Изобретение относится к устройствам для гидробиологических исследований, в частности к устройствам для сбора водных фитоценозов.
Известно устройство для сбора фитоценозов, включающее прикрепленные к штанге верхний и нижний держатели с закрепленными между ними кверху дном сетчатым и с шарнирно установленным подпружиненным ножом для среза зарослей, а также трос, одним концом прикрепленный к ножу. См. Кашкин Н.И. Методика количественного изучения населения зарослей водных растений. М., 1957 год, стр.3-8.
К недостаткам известного устройства можно отнести сложность выполнения режущих ножей и низкие технологические возможности, заключающиеся в ограниченном высотой мешка сборе водорослей и водно-зарослевого населения.
Известно более совершенное устройство для сбора водных фитоценозов, см а.с. №766555 от 13.07.78 г. «Устройство для сбора водных фитоценозов» (прототип), содержащее прикрепленные к штанге верхний и нижний держатели с закрепленным между ними кверху дном сетчатым мешком и с шарнирно установленным подпружиненным ножом для среза зарослей, а также трос, одним концом прикрепленный к ножу, при этом нижний держатель выполнен в виде кронштейна, а нож смонтирован на конце последнего, при этом другой конец троса пропущен через кронштейн, кромки устья сетчатого мешка закреплены, а на тросе - с возможностью перемещения посредством колец. Кронштейн имеет прорезь для ввода лезвия ножа, а сетчатый мешок выполнен по форме трехгранной призмы. На штанге укреплена с возможностью перемещения вдоль нее установочная рейка с опорной пластиной на нижнем конце. Верхний держатель образован двумя рейками, закрепленными одним концом на штанге с возможностью поворота.
К недостаткам известного устройства-прототипа можно отнести значительные потери материала в промежутке между сетчатым мешком и держателями при закрывании сетчатого мешка, а также низкие технологические возможности, заключающиеся в сборе и скоплении материала, находящегося в верхних слоях водоема до уровня опущенных нижнего держателя и ножа.
Технической задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности, повышение технологических возможностей устройства, заключающихся в возможности количественного без значимых потерь сбора мягких водных растений и населяющих их организмов с заданного горизонта зарослей.
Поставленная техническая задача достигается тем, что устройство снабжено дополнительным механизмом срезания верхней части зарослей, мешок для сбора материала выполнен сквозным, плотно прикреплен к нижним и верхним держателям, ножам и к тросу, а по длине выполнен больше, чем расстояние между нижними и верхними держателями, при этом на наружных торцах каждого держателя смонтирован механизм фиксации положения и перемещения ножей, а на внутреннем к штанге краю на каждом держателе и ноже выполнены выемки для размещения в них кромки сборки передней шторки.
Механизм фиксации положения и перемещения держателя выполнен в виде подпружиненного толкателя, контактирующего поочередно с двумя выемками ножа, выполненными на его торце, при помощи которых осуществляется фиксация положения ножа в открытом и закрытом положениях.
Длина сетчатого мешка по отношению к расстоянию между верхним и нижним держателями выполнена в соотношении как 1,0/1,4.
Трос одним концом связан со свободным краем шарнирно смонтированного нижнего ножа, а другим со свободным краем шарнирно смонтированного верхнего ножа, в средней части троса жестко закреплен связанный с обеими ножами дополнительный управляющий трос.
Верх и низ мешка нанизаны на трос в сборку при помощи вшитых в мешок колец через которые пропущен трос.
Штанга устройства смонтирована на рейке телескопически с возможностью свободного по ней перемещения.
Ось шарнирного соединения механизма фиксации и положения ножа с держателем выполнена с двумя лысками, контактирующими во время работы со стенками продольных пазов, выполненных в каждом держателе с возможностью осуществления шарнирно-кинематических движений.
Новизной предложенного технического решения является выполнение устройства, снабженного дополнительным механизмом срезания верхней части зарослей, мешка для сбора материала сквозным, плотно прикрепленным к нижним и верхним держателям, ножам и к тросу, а по длине, выполненным больше, чем расстояние между нижними и верхними держателями, при этом на наружных торцах каждого держателя смонтирован механизм фиксации положения и перемещения держателей, а на внутреннем к штанге краю на каждом держателе и ноже выполнены выемки для размещения в них кромки сборки передней шторки.
Указанные признаки являются новыми, неочевидными, промышленно выполнимыми и направлены на достижение поставленной изобретением технической задачи.
Так, наличие дополнительного механизма срезания зарослей в верхней части и выполнение сетчатого мешка сквозным позволяет на любом заданном горизонте глубины, без захватывания и перемещения водных организмов из верхних слоев в нижние, получить достоверную картину вертикального распределения водных растений и населяющих их организмов зооперифитона в водоеме. Наличие механизма фиксации положения и перемещения держателей позволяет раскрывать мешок на строго заданный объем и удерживать этот объем во время работы - во время опускания устройства в водоем. В другом положении механизм фиксации положения и перемещения способствует плотному закрыванию мешка с его торцов. Выполнение выемок на держателях и ножах позволяет плотно соединить ножи с держателями без зазора между ними и обеспечить сохранение находящихся в объеме мешка материала, при этом вшитые в мешок кольца, нанизанные на трос, размещаются в этих выемках и не мешают плотному закрыванию мешка.
Признаки выполнения механизма фиксации и перемещения держателя в виде подпружиненного толкателя, контактирующего поочередно с двумя выемками ножа, выполненными на его торце, при помощи которых осуществляется фиксация положения ножа в открытом и закрытом положениях, выполнение сетчатого мешка по длине по отношению к расстоянию между верхним и нижним держателями в соотношении как 1,0/1,4, связь одного конца троса со свободным краем шарнирно смонтированного нижнего ножа, а другим со свободным краем шарнирно смонтированного верхнего ножа, и наличие в средней части троса жестко закрепленного связанного с обеими ножами управляющего троса, выполнение верха и низа мешка нанизанными на трос в сборку при помощи вшитых в мешок колец, через которые пропущен трос, выполнение штанги устройства смонтированной на рейке телескопически с возможностью свободного по ней перемещения и монтаж оси шарнирного соединения механизма фиксации и положения ножа с держателем в продольно выполненном в каждом держателе пазах с возможностью осуществления шарнирно-кинематических движений - являются признаками дополнительными, способствующими достижению поставленной изобретением технической задачи.
Так, управляющее воздействие на центральную часть троса, связывающего свободные края режущих ножей устройства управляющим тросом, позволяет равномерно с одинаковыми усилиями закрывать мешок и сверху и снизу, срезая при этом водные растения. При этом соединение механизма фиксации и положения ножа с держателем в продольно выполненных пазах держателей с возможностью осуществления шарнирно-кинематических движений обеспечивает дополнительное продольное перемещение ножа во время срезания водных растений при закрывании ножа, облегчая срезание. Телескопическое соединение штанги и рейки друг с другом обеспечивает удобство в работе и визуальный контроль за глубиной погружения устройства в водоем.
На фиг.1 схематично представлено предлагаемое устройство.
На фиг.2 схематично показан держатель с шарнирно закрепленным на нем ножом и тросом с нанизанными и вшитыми в материал мешка кольцами.
На фиг.3 показан механизм фиксации положения и перемещения ножей: а) нож в закрытом положении в держателе и перемещен вперед, б) нож в отведенном от держателя положении и перемещен назад.
На фиг.4 показана ось ножа с лысками.
Предлагаемое устройство состоит из штанги 1 с верхним держателем 2 с верхним ножом 3 и нижним держателем 4 с нижним ножом 5, телескопически смонтированной на рейке 6. Между держателями 2 и 4 закреплен сетчатый мешок 7, выполненный в виде трехгранной призмы, две стороны 8 и 9 которого плотно закреплены на держателях 2 и 4 и ножах 3 и 5, а третья сторона 10 при помощи вшитых колец 11 нанизана на трос 12. Трос 12 одним концом связан с открытым краем 13 нижнего, шарнирно смонтированного ножа 5, а другим концом связан с открытым краем 14 верхнего, шарнирно связанного с верхним держателем 2 ножа 3. В центральной части троса 12 жестко закреплен управляющий трос 15. В торце каждого держателя 2 и 4 смонтированы механизмы фиксации положения и перемещения ножей 3 и 5 относительно держателей, выполненные в виде толкателя 16, оси 17 с лысками 18, смонтированной в продольном пазу 19, с отверстием 20 по диаметру оси 17, пружины 21, двух фиксирующих выемок 22 и 23 на каждом ноже 3 и 5, в непосредственной близости к штанге 1 у каждого держателя 2 и 4 и каждого ножа 3 и 5 для собираемых вместе при закрывании мешка 7 колец 11. Фиксация штанги 1 на рейке 6 осуществляется при помощи зажимных винтов 24. Круглые отверстия 20 выполнены на дальнем от штанги 1 краю держателей в продольных пазах 19 по диаметру оси 17.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Перед началом работы устройство приводят в рабочее состояние. Для этого поочередно сжимают пружину 21 каждого механизма фиксации положения и перемещения ножа и отводят нож в сторону от держателя, фиксируя предварительное положение ножа в отверстии 20 за счет разворота оси 17. При этом каждый нож 3 и 5 при помощи осей 18 перемещается по продольному пазу 19. При достижении крайнего положения осей ножей 3 и 5 вместе с ножами поворачиваются и оси 17 в выполненных круглых отверстиях 20 на конце продольного паза 19. В открытом крайнем положении ножей каждый толкатель 16 устанавливается в выемку 22 и фиксирует нож в этом положении. Устройство готово к работе.
При помощи рейки 6, на которой телескопически смонтирована штанга 1, устройство опускают на дно водоема нанизывая мешок на вертикально стоящие водные растения. Затем, натягивая вверх управляющий трос 15, осуществляют закрывание мешка 7 и срезание растений ножами 3 и 5 внизу и вверху. При приближении ножей 3 и 5 к держателям 2 и 4 каждый нож под действием пружины 21 при помощи продольного паза 19 и лысок 18 перемещается вперед к штанге по пазу держателя, дорезая зажатые в нем растения. Передние выступы ножей 25 при этом выполняют роль замка, надежно удерживая устройство в закрытом положении. При перемещении управляющего троса вверх нанизанные на шторку кольца собираются на тросе и смещаются вместе с тросом в выемки держателей и ножей, не препятствуя срезанию растений и плотному закрыванию мешка.
В настоящее время авторами разработана техническая документация, в лабораторных условиях изготовлен опытный образец, который на испытаниях показал положительные результаты. Принято решение об использовании предлагаемого устройства при изучении фитоценозов в водоемах Алтайского края и Западной Сибири.