Устройство для отбора проб грунта

) (1) А 1 0 ОБРЕТЕНИ ИОАН МУ СВИДЕТЕЛЬСТ АВТО зяйствен альнаяМ.: ОбоССР 982 ьст 1/О Сгд ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГРУНТА (57) Изобретение относится к устройствам для отбора проб грунта ненарушенного строенияи позволяет повысить представительность отбираемых проб грунта за счет лучшего сохранения в них естественного строения, обусловленного возможностью регулирования давления пороховых газов в стволе устройства в соответствии с сопротивлением грунта внедрению в него пробоприемника. Устройство для отбора проб1302167 грунта содержит ствол 12, шток 3, установленный с возможностью поворотавокруг оси и подвижно соединенный спробоприемником 1, зарядную камеру20, запирающий 21 и ударно-спусковой24 механизмы, а также станину. Новоев устройстве - конструкция динамической системы и наличие диаметральнорасположенных канавок в стволе. Динамическая система выполнена в видепоршня (П) 9 и толкателя (Т) 11, между которыми помещена пружина 10, приэтом П 9 имеет в центре отверстие 29,а Т 11 - в центре конический выступ30 и на внешней стороне боковые проИзобретение относится к устройстСвам для послойного отбора проб грун-та ненарушенного строения, например,в земледелии для оценки того или иного агроприема,Цель изобретения - повышениепредставительности отбираемых пробгрунта и увеличение долговечностидеталей устройства путем дифференциации давления пороховых газов в соответствии с сопротивлением грунтавнедрению в него пробоприемника.На фиг, 1 показано устройство, установленное в станину с положениемпробоприемника, внедренного на 10 смв слой грунта, общий вид; на фиг.2сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 -динамическая система, общий вид.Устройство для отбора проб грунта(фиг. 1) состоит иэ пробоприемника 1,закрепленного на фланце 2, штока 3,имеющего кольцевой выступ 4 с боковыми прорезями 5 и винтовые выступы6, направляющей втулки 7, амортизатора 8 и динамической системы, содержащей поршень 9, пружину 10 и толкатель 11.Шток 3, направляющая втулка 7,амортизатор 8, поршень 9, пружина 10и толкатель 11 помещаются в ствол 12,который на внутренней полости имеетдиаметрально расположенные канавки 13(фиг, 1 и 2), простирающиеся от нижней части ствола 12 на расстояние,несколько большее общей высоты вместе рези. Ствол 12 имеет на внутреннейповерхности диаметрально расположенные канавки 13. При внедрении пробоприемника 1 в грунт вследствие взаимодействия деталей динамической системы регулируется давление пороховыхгазов в стволе устройства в соответствии с сопротивлением грунта внедрению в него пробоприемника, а приподходе подвижных деталей к крайнемунижнему положению давление пороховыхгазов сводится на нет, т.к, газы получают свободный выход в атмосферучерез диаметрально расположенные канавки ствола. 1 э,п. ф-лы, 3 ил. взятых направляющей втулки 7, амортизатора 8, кольцевого выступа 4 и деталей 9-11, составляющих динамическуюсистему.5 Снаружи ствол 12 снабжен радиальными выступами 14,Посредством радиальных выступов14 устройство фиксируется в станине,имеющей колонку 15 с продольными и1 О кольцевыми прорезями 16-18, расположенными друг от друга на расстоянии,равном высоте отбираемой пробы грунта. В нижней части станина имеетопорную плиту 19.Ствол 12 в своей верхней частиимеет зарядную камеру (патронник) 20и через запирающий механизм,21 соединяется со штангой 22, имеющей руко-ятки 23.В штанге 22 размещен ударный механизм 24, а в рукоятке 23 - спусковой25 и предохранительный 26 механизмы.Направляющая втулка 7 (фиг. 1 и 2)25имеет центральное отверстие 27 с вырезами, соответствующими винтовымвыступам 6 штока 3, резьбу для соединения со стволом 12 и продольные боковые окна 28, которые совмещаются скачавками 13 ствола 12 при соединенииэтих деталей. Динамическая система (фиг. 3) состоит из поршня 9, пружины 10 и толкателя 11. Поршень 9 имеет в центре от верстие 29, а толкатель 11 - коничес 130213кий выступ 30, а на внешней стороне боковые прорези 31.Устройство работает следующим образом.В патронник (зарядную камеру) 20 вводится патрон и запирается в нем. На поверхность грунта устанавливают станину и на ее опорную плиту 19 становятся ногами, На фланец 2 надевается пробоприемник 1, который пово ротом по часовой стрелке фиксируется на нем. Закрепленный на фланце 2 пробоприемник 1 вводится в колонку 15 станины до контакта его с поверхностью грунта, При этом детали, состав ляющие динамическую систему, - поршень 9, пружина 10 и толкатель 11, а также шток 3 занимают крайнее верхнее положение, а радиальные выступы 14 ствола 12 оказываются напротив верх ней кольцевой прорези 16 колонки 15, Поворотом рукояток 23 по часовойострелке на 90 радиальные выступы 14 ствола 12 вводятся в кольцевую прорезь 16 колонки 15. 25Таким образом, устройство устанавливается в исходное положение, В последующем взводят ударный механизм и производят выстрел.Под действием пороховых газов толкатель 11 устремляется вниз, сжимая пружину 10 и сообщая двюкение поршню 9, который в свою очередь передает двюкение штоку 3, а с ним через .фланец 2 пробоприемнику 1, который 35 заглубляется в грунт. При этом толкатель 11 коническим выступом 30 закрывает отверстие 29 поршня 9, а пороховые газы, оказывая бсновное давление на толкатель 11, частично про никают через его боковые прорези 31 в пространство между поршнем 9 и толкателем 11, где они повышают давление, действующее на пружину 10. В результате на некотором участке пути 45 ускоряется движение поршня 9, штока 3 и пробоприемника 1 относительно толкателя 11 в момент, когда совместное усилие пружины 10 и частично проникших через боковые прорези 31 толкателя 11 пороховых газов на поршень 9 достигнет большей величины, чем сила сопротивления грунта внедрению в него пробоприемника 1. Поэтому в этот момент отверстие 29 поршня 9 освобож дается от конического выступа 30 толкателя 11, что дает возможность выкода пороховым газам через отверстие 6729 поршня 9 и далее через боковые прорези 5 кольцевого зыступа 4 штока 3 в полость ствола 12 между кольцевым выступом 4 штока 3 и направляющей втулкой 7, а затем в атмосферу через продольные боковые окна 28 направляющей втулки 7. Такое положение обуславливает снижение давления пороховых газов в канале ствола 12 н ско. рости подвижных деталей при внедрении в грунт пробоприемника .В зависимости от силы сопротивления грунта внедрению в него пробоприемника 1 требуется различное усилие для ускорения движения поршня 9, штока 3 и пробоприемника 1 относительно толкателя 11. Так, при слабом сопро- тивлении грунта требуется меньшее совместное усилие пружины 10 и пороховых газов, проникающих через боковые прорези 31 толкателя 11 в пространство между поршнем 9 н толкателем 11, для ускорения движения поршня 9, штока 3 и пробоприемника 1 относительно толкателя 11, так как здесь при меньшем количестве газов и за более короткий отрезок времени создается необходимое давление на поршень 9. При большем сопротивлении грунта необходимо проникновение большего количества газов, на что требуется больший отрезок времени, Поэтому давление в канале ствола 12 снижается быстрее при слабом сопротивлении грунта и медленнее при сильном его сопротивлении.Таким образом, подвижные детали, получив толчок, необходимый для преодоления их инерции покоя и сопротивления грунта внедреныо в него пробоприемника 1, в последующем движутся с замедляющейся скоростью, а прн подходе к крайнему нижнему положению (как только толкатель 11 пересечет уровень диаметрально. расположенных канавок 13) шток 3 и связанный с ним пробоприемник 1, а также поршень 9 резко замедляют скорость движения вплоть до полной остановки, так как пороховым газам открывается свободный выход в атмосферу через канавки 13, а грунт оказыгает тормозящее действие внедрендо в него пробоприемника 1. При этом толкатель 11, находящийся на некотором расстоянии от поршня 9, сохраняя инерцию движения, передает смягченный пружиной 10 толчок через поршень 9 штоку 3. Послед 5 130 нее способствует перемещению штока 3 до упора его кольцевого выступа 4 в амортизатор 8, в случае если остановка его произошла несколько раньше такого положения деталей. Все это обеспечивает погружение пробоприемника 1 на заданную глубину, сохранение естественного строения грунта в образце сводит на нет инерцию движения подвижных деталей в конце пути, что повышает их долговечность.Таким образом, скорость движенияФподвижных деталей устройства как при слабом, так и при более сильном сопротивлении грунта одинаково замедляется за счет равНовременного снижения давления пороховых газов в стволе 12.Повернув рукоятки 23 по часовой стрелке на 90 , выводят радиальные выступы 14 ствола 12 из кольцевых прорезей 16 .колонки 15, При этом находящийся в пробоприемнике 1 образец отделяется от грунта. После этого устройство с образцом грунта в пробоприемнике 1 извлекают из колонки 15 станины, заменяют пробоприемник 1, и процесс повторяется.Для взятия проб грунта с последующих слоев необходимо вводить пробоприемник 1 в скважину, образовавшуюся от предыдущей пробы, располагая ради 2167 6альные выступы 14 ствола 12 в соответствующих по глубине кольцевых про"резях 17, а затем в прорезях 18 колонки 15.5 Формула изобретения 1. Устройство для отбора проб грунта, включающее с 1 вол, кожух, динами ческую систему, выполненную в видештока, установленного с возможностью поворота вокруг оси, и подвижно соединенного с ним пробоприемника, зарядную камеру, запирающий и ударно спусковой механизмы и станину, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности отбираемых проб грунта и увеличения долговечности деталей путем дифферен циации давления пороховых газов всоответствии с сопротивлением грунта внедрению в него пробоприемника, динамическая система снабжена толкателем с коническим выступом в центре и боковыми прорезями, поршнем с центральным отверстием и пружиной, установленной между ними.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что ствол име ет на внутренней поверхности диаметрально расположенные канавки.11302167 ЗО О 29 ф Составитель Г. ВеселовРедактор О. Юрковецкая Техред А.Кравчук орректор И. Муска роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектна Заказ 1210/42 Тир ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Ж аж 777 Подписненного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5