BR102014025433B1 - collector equipment for deformed or undeformed soil samples - Google Patents

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BR102014025433B1
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Veneraldo Pinheiro
Marcelo Rodrigues Pinheiro
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Embrapa - Empresa Brasileira De Pesquisa Agropecuária
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Abstract

EQUIPAMENTO COLETOR DE AMOSTRAS DE SOLO DEFORMADAS OU INDEFORMADAS. É descrito um equipamento coletor e amostrador de solos para amostras tanto deformadas quanto indeformadas, que funciona preferencialmente por empurrão direto estático encaixado no terceiro ponto do trator agrícola (21). O equipamento coletor e amostrador de solos é constituído basicamente por um tubo externo (1) que contém internamente um suporte semicilíndrico (2) contendo cilindros volumétricos (3) internos que no momento da amostragem acomodam o solo dentro dos cilindros volumétricos (3) e penetra no solo por uma sapata de corte ( 4) na extremidade inferior e na extremidade superior contém uma estrutura de fixação (13) que se constitui em uma chapa contendo rasgos (18) para fixar o equipamento em um engate (12) acoplado em um pistão (11) para movimento vertical do equipamento, por empurrão direto estático.COLLECTING EQUIPMENT FOR DEFORMED OR UNDEFORMED SOIL SAMPLES. Soil collection and sampling equipment for both deformed and undeformed samples is described, which preferably works by direct static pushing fitted in the third point of the agricultural tractor (21). The soil sampling and sampling equipment basically consists of an external tube (1) that contains a semi-cylindrical support (2) internally containing volumetric cylinders (3) that at the moment of sampling accommodate the soil inside the volumetric cylinders (3) and penetrates on the ground by a cutting shoe (4) at the lower end and at the upper end it contains a fixing structure (13) that consists of a plate containing slots (18) to fix the equipment in a coupling (12) coupled to a piston (11) for vertical movement of the equipment, by direct static pushing.

Description

CAMPO TÉCNICOTECHNICAL FIELD
[1] O relatório descritivo refere-se a uni equipamento amostrador de solos, para uso agrícola, possibilitando a coleta de amostras indeformadas e/ou deformadas de solo, no perfil do solo diretamenle em cilindro volumétrico. O equipamento possui uma estrutura tubular que penetra no solo, dentro da qual se insere um suporte contendo cilindros, e o conjunto amostrador possui um engate para ser encaixado a um pistão hidráulico ligado ao trator agrícola, utilizado pela técnica do empurrão direto estático.[1] The descriptive report refers to a soil sampling equipment, for agricultural use, allowing the collection of unformed and / or deformed soil samples, in the soil profile directly in a volumetric cylinder. The equipment has a tubular structure that penetrates the soil, inside which a support containing cylinders is inserted, and the sampling set has a coupling to be fitted to a hydraulic piston connected to the agricultural tractor, used by the static direct pushing technique.
ESTADO DA TÉCNICATECHNICAL STATUS
[2] A análise de solo st insere como ferramenta indispensável na agricultura intensiva, que depende, de forma crescente e irreversível, da utilização de insumos e tecnologia adequada. A análise de solo tanto química quanto física deve ser utilizada como parte do planejamento da propriedade, de modo a determinar a composição e propriedades do substrato no momento anterior ao plantio, suas condições naturais e aquelas decorrentes de sua utilização e manejo, ou seja, apresenta funções básicas como; indicar os níveis de nutrientes no solo, possibilitando o desenvolvimento de um programa de calagem e adubaçâo, bem como monitorar c avaliar periodicamente o balanço dos nutrientes no solo,[2] Soil analysis is an indispensable tool in intensive agriculture, which depends, increasingly and irreversibly, on the use of inputs and appropriate technology. Soil analysis, both chemical and physical, should be used as part of property planning, in order to determine the composition and properties of the substrate prior to planting, its natural conditions and those resulting from its use and management, that is, it presents basic functions like; indicate the levels of nutrients in the soil, enabling the development of a liming and fertilization program, as well as monitoring and periodically assessing the balance of nutrients in the soil,
[3] Sendo a primeira etapa de um bom planejamento agrícola a coleta de amostras de solo, tanto para as amostras deformadas quanto indeformadas. por mais que a análise das amostras seja hem feita, a análise em laboratório não corrige falhas na coleta da amostra ou na sua representatividade. Portanto, para se obter maior confiabilidade, a amostragem deve ser realizada corretamenie, evitando os efeitos negativos dos muitos fatores que interferem em uma boa amostragem, como pessoa não especializada na amostragem, equipamento coletor, amostrador, pressão utilizada, e fatores intrínsecos do solo, como teor de matéria orgânica, textura, umidade, estrutura, e outros.[3] Being the first stage of good agricultural planning, the collection of soil samples, both for deformed and undeformed samples. however much the analysis of the samples is done, the analysis in the laboratory does not correct flaws in the collection of the sample or its representativeness. Therefore, in order to obtain greater reliability, sampling must be carried out correctly, avoiding the negative effects of the many factors that interfere in a good sampling, such as a person not specialized in sampling, collection equipment, sampler, pressure used, and intrinsic factors of the soil, such as organic matter content, texture, moisture, structure, and others.
[4] Nesse contexto, a possibilidade de mecanização e automação do processo de coleta de amostras é o método mais prático e produtivo nesta tarefa, principahnenie com relação a grandes áreas, e à utilização na agricultura de precisão.[4] In this context, the possibility of mechanization and automation of the sampling process is the most practical and productive method in this task, principally in relation to large areas, and for use in precision agriculture.
[5] A coleta de amostras indeformadas de solo deve ser feita de modo que lenha as menores alterações possíveis na retirada da amostra. Em todos os casos, devem ser escolhidas as ferramentas mais adequadas para cada solo. As seguintes ferramentas e materiais são geralmente utilizadas na coleta de amostras: colher, barbante, trincha, parafina, papel alumínio, plástico, chave de fenda, colher de pedreiro, faca, régua ou fita métrica, ferramentas de escavar, canivete, algodão, pá, enxada, fita isolante. papel, recipientes adequados, extratores, anéis volumétricos, trado de rosca (o solo fica aderido à rosca), liado calador e trado caneca (cilindros de solo) e trado holandês, pá de corte e trado fatiador (fatias de solo), extrator de anel volumétrico (ex, extrator de Uhland com aπel de Kopecky).[5] The collection of undisturbed soil samples should be done in such a way that it makes the smallest possible changes in the sample removal. In all cases, the most appropriate tools for each soil must be chosen. The following tools and materials are generally used in sample collection: spoon, string, brush, paraffin, aluminum foil, plastic, screwdriver, trowel, knife, ruler or measuring tape, digging tools, pocket knife, cotton, shovel , hoe, electrical tape. paper, suitable containers, extractors, volumetric rings, auger auger (the soil is adhered to the auger), caliper and auger auger (soil cylinders) and Dutch auger, cutting shovel and slicer auger (soil slices), extractor volumetric ring (eg, Uhland extractor with Kopecky aπel).
[6] Diversos documentos de patente existentes no estado da técnica tratam de amoslradores / coletores de solo c também equipamentos para investigação geológica gcolécnica existentes no estado da técnica, desde modelos muito simples aos mais elaborados. O documento BR7(Mt]935 descreve um amostrador de aço de peça única contendo urna abertura para encaixe do cilindro coletor e no outro extremo um bloco para ser marretado. O documento BR202012010547 relata um amostrador contendo um coipo bipartido para acesso ao solo em seu interior e uma sapata de corte acoplado a um equipamento possuindo um martelo automático e um martelo roto-percursor. O documento BRO 102919 trata-se de um amostrador elétrico de amostras deformadas com regulador dc profundidade, contendo uma broca traz a amostra do solo para dentro de um caneco coletor. O documento BRO104897' trata de um sistema de amostragem contendo um amostrador tubular constituído por um tubo guia, um tubo amostrador transparente e uma luva que interconecia os tubos.[6] Several patent documents existing in the state of the art deal with soil samplers / collectors and also equipment for geological and geological research existing in the state of the art, from very simple to more elaborate models. The document BR7 (Mt] 935 describes a one-piece steel sampler containing an opening for fitting the collecting cylinder and at the other end a block to be hammered in. The document BR202012010547 reports a sampler containing a split part for access to the soil inside. and a cutting shoe coupled to an equipment with an automatic hammer and a roto-percussion hammer.The document BRO 102919 is an electric sampler of deformed samples with a depth regulator, containing a drill that brings the soil sample into a collecting cup, document BRO104897 'deals with a sampling system containing a tubular sampler consisting of a guide tube, a transparent sampling tube and a glove that interconnects the tubes.
[7] O estado da técnica não trata de amostrador que possibilita extrair no mesmo ponto de amostragem e ao longo do perfil do solo a estratificação em várias profundidades e com o mínimo de perturbação na amostra, tanto para amostrar, quanto para retirar os cilindros com o solo.[7] The state of the art does not deal with a sampler that makes it possible to extract at the same sampling point and along the soil profile stratification at various depths and with minimum disturbance in the sample, both for sampling and for removing cylinders with the soil.
[8] A técnica usual exige marretagens ou batidas com peso no extrator de “Uhland" para que o cilindro penetre no solo na profundidade desejada. A técnica usual se revela atualmente rústica, manual e duvidosa por ter as desvantagens de facilmente promover perturbações na amostra, alternância da altura de queda do peso, entre outros inconvenientes.[8] The usual technique requires hammering or striking the Uhland extractor in order for the cylinder to penetrate the soil at the desired depth. The usual technique is nowadays rustic, manual and doubtful because it has the disadvantages of easily promoting disturbances in the sample. , alternating height of weight drop, among other drawbacks.
[9] Para resolver estes problemas, o amostrador aqui especificado tem funcionamento por empurrão direto estático, e utilizado também para amostragem de solo, por métodos manuais, mecânicos ou hidráulicos. A amostragem por empurrão direto descrita no estado da técnica utiliza um sistema com tubo duplo, um externo de maior diâmetro, para estabilização e alinhamento do furo, e um tubo interno para amostragem propriamente dita, porém este sistema não é subdividido a fim de proporcionar a amostragem em profundidades seccionadas.[9] To solve these problems, the sampler specified here is operated by direct static pushing, and also used for soil sampling, by manual, mechanical or hydraulic methods. The direct push sampling described in the state of the art uses a double tube system, an external one with a larger diameter, for stabilization and alignment of the hole, and an internal tube for sampling itself, however this system is not subdivided in order to provide sampling in sectioned depths.
[10] () equipamento amostrador proposto não exige a abertura de trincheiras nas subcamadas a serem amostradas no solo, como é exigida na técnica usual, evitando-se assim esse esforço desnecessário do operador principalmente em solos mais duros, e promovendo uma amostragem eficiente e mais rápida.[10] () the proposed sampling equipment does not require the opening of trenches in the sub-layers to be sampled on the ground, as is required in the usual technique, thus avoiding this unnecessary effort by the operator, especially on harder soils, and promoting efficient sampling and faster.
[11] O equipamento proposto permite a amostragem de solo deformado ou indeformado, especíálmente de solo indeformado, cm maiores profundidades sem a necessidade do operador realizar a escavação com pá e enxada a fim de amostrar as camadas desejadas do solo. Isso representa um diferencial importante do ponto de vista técnico e competitivo com relação aos métodos existentes no estado da técnica.[11] The proposed equipment allows the sampling of deformed or undisturbed soil, especially undisturbed soil, at greater depths without the need for the operator to excavate with a shovel and hoe in order to sample the desired soil layers. This represents an important differential from a technical and competitive point of view in relation to existing methods in the state of the art.
[12] O maior diferencial deste equipamento é que as amostras indeformadas são retiradas diretamente e facilmente dentro dos cilindros volumétricos, e podem ser levadas ao laboratório para realização de análises que a técnica exige a amostragem de solo indeformado em anel volumétrico tipo “Kopeckx". como usualmente é feito para análise de densidade do solo, porosidade total, microporosidade, macroporosidade. de acordo com o documento da Ernbrapa (EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Manual de Métodos de Análise de Solos. Orgs; Donagena, G. K. et al. Ernbrapa Solos. 2011. 230p.) A amostragem de solo deformado também pode ser rcídizada pelo equipamento descrito, apenas havendo a necessidade de extrair o solo de dentro dos cilindros volumétricos e acondicionara amostra em recipientes adequados e identificados, ou ainda pode-se usar uma ponta específica para amostra deformada que solta a amostra sem contato manual.[12] The biggest difference of this equipment is that the undisturbed samples are taken directly and easily inside the volumetric cylinders, and can be taken to the laboratory for analysis that the technique requires sampling of undisturbed soil in a “Kopeckx” volumetric ring. as is usually done for analysis of soil density, total porosity, microporosity, macroporosity, according to the Ernbrapa document (EMBRAPA - Brazilian Agricultural Research Corporation. Soil Analysis Methods Manual. Orgs; Donagena, GK et al. Ernbrapa Solos. 2011. 230p.) The sampling of deformed soil can also be performed by the equipment described, there being only the need to extract the soil from inside the volumetric cylinders and pack the sample in suitable and identified containers, or even use a specific tip for deformed sample that releases the sample without manual contact.
SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION
[13] 0 equipamento amostrador de solos é constituído basicamente por um tubo externo (1) que contém internamcnle um suporte semicilíndrico (2) contendo uma alça (20) presa ao cilindro base (19) para facilitar a retirada dos cilindros volumétricos (3) internos, para a coleta do solo em diferentes profundidades. O equipamento penetra no solo por uma sapata de corte (4) contida na extremidade inferior do tubo externo (1). O equipamento amostrador pode ser acoplado a um veículo suporte provedor de ação motora e peso, encaixando-se a parle inferior da tone de metal (10) e as mangueiras do pistão de dupla ação (11) sã<i ligadas nos engates rápido de um sistema hidráulico, e um engate especial (12) formado por um;r viga metálica (14), pinos de encaixe (15) c ura tubo cilíndrico (16) •’veste” a extremidade superior do tubo externo (I). O engate especial (12) se encaixa na estrutura de fixação (chapa) (13) com rasgos (18) existente no tubo externo (1) através dos pinos de encaixe (15), na extremidade oposta à sapata de corte (4). Esse engate especial (12) se acopla à chapa (13) pelos pinos (15) que se encaixam nos rasgos (18). O conjunto pistão-amoslrador (22), compreende uma torre de meia) (10) um pistão de dupla ação (11) e a estrutura tubular externa (1) com seus componentes internos (2) e (3).[13] The soil sampling equipment basically consists of an external tube (1) that internally contains a semi-cylindrical support (2) containing a handle (20) attached to the base cylinder (19) to facilitate the removal of the volumetric cylinders (3) for collecting soil at different depths. The equipment enters the ground through a cutting shoe (4) contained in the lower end of the outer tube (1). The sampling equipment can be coupled to a support vehicle providing motor action and weight, fitting to the lower part of the metal tone (10) and the double action piston hoses (11) are connected to the quick couplings of a hydraulic system, and a special coupling (12) formed by a: metal beam (14), locking pins (15) with a cylindrical tube (16) • 'wears' the upper end of the outer tube (I). The special coupling (12) fits into the fixing structure (plate) (13) with slots (18) in the external tube (1) through the locking pins (15), at the opposite end to the cutting shoe (4). This special coupling (12) is coupled to the plate (13) by the pins (15) that fit into the slots (18). The piston-sample assembly (22) comprises a half-tower (10), a double-acting piston (11) and the external tubular structure (1) with its internal components (2) and (3).
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
[14] A Figura 1 apresenta o acoplamento do conjunto pislãu-amosirador (22). mais especificamente a torre de metal (10), na traseira do trator agrícola (21). O símbolo numéi ico (I) corresponde à estrutura tubular externa do amostrador.[14] Figure 1 shows the coupling of the polisu-sampler set (22). more specifically the metal tower (10), at the rear of the agricultural tractor (21). The numerical symbol (I) corresponds to the external tubular structure of the sampler.
[15] A Figura 2 apresenta as vistas frontal, de topo e lateral direita do conjunto pistão- amostrador (22). constituído por uma torre de metal (1(1) e um pistão de dupla ação (11) que guiam o amostrador até penetrar o solo. Os símbolos numéricos correspondem à estrutura tubular externa do amostrador (I). sapata de corte (4). estrutura de fixação (13) com rasgos concêntricos (18), engate especial (12) e base corn alça para giro e travanienio (17) do tubo externo (1) do amostrador ao engate (12).[15] Figure 2 shows the front, top and right side views of the piston-sampler assembly (22). consisting of a metal tower (1 (1) and a double-acting piston (11) that guide the sampler until it penetrates the ground.The numerical symbols correspond to the outer tubular structure of the sampler (I). cutting shoe (4). fixation structure (13) with concentric slots (18), special coupling (12) and base with handle for turning and travianienio (17) of the external tube (1) of the sampler to the coupling (12).
[16] A Figura 3 apresenta o equipamento amostrador em vista frontal, de topo, lateral, em corte, e a representação em desenho “explodido". Os símbolos numéricos da estrutura externa do amostrador possuem a seguinte correspondência: sapata de corte (4), constituída por um tubo de corte (6) e uma peça de fixação da sapata de corte (5) ao tubo externo (1) c a estrutura de fixação (13) com rasgos (18). A representação interna do amostrador apresenta um suporte semicilíndrico (2) e os cilindros volumétricos (3); o engate especial (12) contém pinos (15), uma base (17) e a viga metálica (14) na parte superior.[16] Figure 3 shows the sampling equipment in front, top, side, sectional view, and the representation in “exploded” design. The numerical symbols of the external structure of the sampler have the following correspondence: cutting shoe (4) , consisting of a cutting tube (6) and a fixing part of the cutting shoe (5) to the external tube (1) and the fixing structure (13) with slots (18). The internal representation of the sampler has a semi-cylindrical support (2) and the volumetric cylinders (3), the special hitch (12) contains pins (15), a base (17) and the metal beam (14) at the top.
[17] A Figura 4 apresenta as vistas frontal, superior e inferior e lateral do engate especial (12). constituído por uma viga metálica (14). pinos (15). base para auxiliar o giro e travamento (17) e um tubo cilíndrico (16).[17] Figure 4 shows the front, top and bottom and side views of the special coupling (12). consisting of a metal beam (14). pins (15). base to assist turning and locking (17) and a cylindrical tube (16).
[18] A Figura 5 apresenta o tubo externo (1) cm vistas frontal, lateral e superior, com detalhe dos desenhos dos rasgos (18) da estrutura de fixação (13) que circunda o tubo externo (1).[18] Figure 5 shows the external tube (1) in front, side and top views, with details of the drawings of the slots (18) of the fixation structure (13) that surround the external tube (1).
[19] A Figura 6 apresenta as vistas frontal, lateral e o detalhe do suporte semicilíndrico (2) contendo uma alça (20) fixa ao cilindro base (19) para possibilitara retirada do suporte semicilíndrico do tubo externo.[19] Figure 6 shows the front, side and detail views of the semi-cylindrical support (2) containing a handle (20) attached to the base cylinder (19) to enable the removal of the semi-cylindrical support from the external tube.
[20] A Figura 7 apresenta as vistas frontal, lateral, superior e detalhe interior da sapata de corte (5) constituída por uma peça de fixação (5), um tubo de corte (6), a parte cónica (8). um ressalto externo (7) e um ressalto interno (9) que apoia o tubo de corte (6) e o suporte semicilíndrico (2) com os coletores (3).[20] Figure 7 shows the front, side, top and interior details of the cutting shoe (5) consisting of a fixing piece (5), a cutting tube (6), the conical part (8). an external shoulder (7) and an internal shoulder (9) that supports the cutting tube (6) and the semi-cylindrical support (2) with the collectors (3).
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[21] O presente equipamento amostrador de solos é composto por elementos que tornam a amostragem de solo mais rápida e eficiente tanto para amostras deformadas quanto para indeformadas.[21] The present soil sampling equipment is composed of elements that make soil sampling faster and more efficient for both deformed and undeformed samples.
[22] Fazendo referencia <i Figura 3, o amostrador de solos essenciaImenle é formado por uma estrutura tubular externa (1), que pode ser construída em aço galvanizado, e ou inoxidável contendo intemamente uma estrutura semicircular, em aço inox denominada suporte semicilíndrico (2), formando um semicilindro que serve para acomodar os cilindros volumétricos (3) que possuem tamanho padronizado. O suporte semícilindrico possui uma de suas extremidades afixada em torno de um cilindro base (19),[22] Referring to <i Figure 3, the essential soil sampler is formed by an external tubular structure (1), which can be built in galvanized steel, or stainless steel containing an internal semicircular structure, in stainless steel called semicylindrical support ( 2), forming a semi-cylinder that serves to accommodate the volumetric cylinders (3) that have a standardized size. The semi-inductive support has one end attached to a base cylinder (19),
[23] Cada cilindro (3) corresponde a uma coleta de solo em diferentes profundidades amostradas no perfil do solo. Os cilindros volumétricos (3) se apoiam entre o cilindro base (19) e no ressalto interno da pane da sapata de corte (4) durante a inserção no solo.[23] Each cylinder (3) corresponds to a collection of soil at different depths sampled in the soil profile. The volumetric cylinders (3) are supported between the base cylinder (19) and the internal shoulder of the part of the cutting shoe (4) during insertion into the ground.
[24] A estrutura tubular externa (1) possui uma construção para facilitar a entrada do amostrador no solo, denominada sapata de corte (4), fixada na extremidade inferior do tubo (I), a qual pode ser rosqueada. pinada, soldada (Figura 7). Em concretização da invenção, a sapata de corto (4) foi construída em duas parles: uma peça dc fixação (5) e um tubo de corte (6) que penetram no solo.[24] The external tubular structure (1) has a construction to facilitate the entry of the sampler into the ground, called the cutting shoe (4), attached to the lower end of the tube (I), which can be threaded. pinned, welded (Figure 7). In embodiment of the invention, the cutting shoe (4) was built in two parts: a fixing part (5) and a cutting tube (6) that penetrate the ground.
[25] Fazendo-se referência à Figura 7, a peça de fixação (5) é cilíndrica e com interior oco, e foi construída em aço inoxidável, possuindo um pequeno ressalto (7) que envolve sua parede externa na parte superior da peça (5) como um anel, com a finalidade de alargar o furo e reduzir o contato das paredes superiores do amostrador com o solo, concentrando o atrito na sapata de corte (4). Um segundo ressalto (9) na parte interna da peça (5) serve para apoiar o tubo de corte (6) e os cilindros volumétricos (3). O tubo de corte (6) possui borda inferior prefcrencialmente amolada na parle externa. A peça de fixação (5) tem acabamento amolado na parte externa e em formato dc bisel, para facilitar a penetração no solo. O tubo de corte (6) também pode ser construído em aço carbono temperado. É importante ainda salientar que a solução concebida para a sapata de corte (4). dotada de duas peças separadas (tubo de corte (6) e peça de fixação (5)) configura apenas uma das possíveis formas de concretização, e facilita a manutenção do equipamento, pelo desgaste provocado pelo atrito provocado pelo contato do aço e do solo,[25] Referring to Figure 7, the fixation part (5) is cylindrical and with a hollow interior, and was constructed in stainless steel, having a small shoulder (7) that surrounds its external wall at the top of the part ( 5) as a ring, with the purpose of widening the hole and reducing the contact of the upper walls of the sampler with the ground, concentrating the friction on the cutting shoe (4). A second shoulder (9) on the inside of the part (5) serves to support the cutting tube (6) and the volumetric cylinders (3). The cutting tube (6) has a sharply sharpened lower edge on the outer part. The fixing part (5) has a beveled finish on the outside and in a bevel format, to facilitate penetration into the ground. The cutting tube (6) can also be made of hardened carbon steel. It is also important to note that the solution designed for the cutting shoe (4). equipped with two separate parts (cutting tube (6) and fixing part (5)), it configures only one of the possible forms of implementation, and facilitates the maintenance of the equipment, due to the wear caused by the friction caused by the contact of the steel and the ground,
[26] O amostrador de solos contém estruturas de fixação na traseira de um veículo (cx. trator agrícola, Figura I). acoplando-se na bana de tração no terceiro ponto e nos engates do sistema hidráulico. Para o funcionamento pelo trator agrícola, o conjunto pistão- amostrador (22) c composto de uma torre de metal (10), que se constituí em um tubo retangular metálico onde se engata o pistão dc dupla ação (11) voltado para o solo, com sua potência fornecida pelos engates do sistema hidráulico. As estruturas de fixação no pistão (11) se constituem em ura engate especial (12) com ura parafuso dc fixação na ponta da haste do pistão e uma estrutura de fixação (13) que compreende uma chapa para fixação do tubo (1) no engate (12) através do encaixe dos pinos (15). ilustrado na Figura 3.[26] The soil sampler contains fastening structures on the rear of a vehicle (box agricultural tractor, Figure I). coupling to the traction plate at the third point and the couplings of the hydraulic system. For operation by the agricultural tractor, the piston-sampler assembly (22) is composed of a metal tower (10), which consists of a rectangular metallic tube where the double-acting piston (11) facing the ground is engaged, with its power supplied by the hydraulic system couplings. The fixing structures on the piston (11) consist of a special coupling (12) with a fixing screw on the tip of the piston rod and a fixing structure (13) comprising a plate for fixing the tube (1) on the coupling (12) through the socket of the pins (15). illustrated in Figure 3.
[27] A estrutura denominada engate especial (12) (Figura 4) serve para acoplar o amostrador na ponta da haste do pistão dc dupla ação (11). O engate especial (12) é formado por uma viga metálica (14) na parte superior do engate (12). Na parte inferior do engate (12), há dois pinos para encaixe e fixação (15) c um tubo cilíndrico (16). Entre a viga (14) e o tubo (16) existe uma base metálica com um cabo (17) para auxiliar a fixação do engate (12)ao tubo (1). A viga metálica (14) se encaixa no pistão (I 1) e o tubo cilíndrico (16) recobre o tubo (I) em sua extremidade superior, "vestindo-o” por fora c servindo de apoio durante a ação de inserção. A viga (14) se liga ao conjunto pistão- amoslrador que desce em linha reta levando todo o conjunto amostrador. até peneirar o solo na profundidade desejada.[27] The structure called special coupling (12) (Figure 4) serves to couple the sampler on the tip of the double-acting piston rod (11). The special hitch (12) is formed by a metal beam (14) at the top of the hitch (12). At the bottom of the coupling (12), there are two pins for fitting and fixing (15) and a cylindrical tube (16). Between the beam (14) and the tube (16) there is a metal base with a cable (17) to help fix the coupling (12) to the tube (1). The metal beam (14) fits into the piston (I 1) and the cylindrical tube (16) covers the tube (I) at its upper end, "dressing" it from the outside and serving as a support during the insertion action. beam (14) connects to the piston-sampler assembly that descends in a straight line taking the entire sampling assembly, until the soil is sieved to the desired depth.
[28] Fazendo referência à Figura 5. a estrutura de fixação (13) compreende uma chapa com rasgos em curvas concêntricas (18), e fica localizada na extremidade superior do tubo extern o (1). circundando-o. Esta Chapa da estrutura de fixação (13) pode ser construída em formato ovalado, em aço galvanizado, por exemplo, e serve para fixar o engate (12) ã estrutura tubular externa (1). A estrutura de fixação (13) contém rasgos (18) na chapa, os quais servem para entrada, encaixe dos pinos (15) com posterior travamento (15) na estrutura tubular externa (I). fixando o conjunto pistão-amoslrador (22). Os rasgos (18) são preferencialmente projetados em curvas concêntricas, possuindo maior diâmetro em uma das extremidades, localizados em direções opostas na chapa da estrutura de fixação (13). em relação um ao outro, se estreitando no final de sua extensão, coincidindo com o diâmetro do corpo do pino (15) correspondente a cada rasgo (18). Quando os pinos (15) são inseridos nos rasgos (18) exisientvs na estrutura de Fixação (13), e com o movimento de meio giro com a ajuda do cabo (17). os pinos (15) deslizam para a parte mais estreita dos rasgos (18), prendendo o conjunto e promovendo o travamento.[28] Referring to Figure 5. the fixation structure (13) comprises a plate with slots in concentric curves (18), and is located at the upper end of the outer tube (1). surrounding it. This plate of the fixing structure (13) can be constructed in an oval shape, in galvanized steel, for example, and serves to fix the coupling (12) to the external tubular structure (1). The fixing structure (13) contains slots (18) in the plate, which are used for entry, fitting the pins (15) with subsequent locking (15) in the external tubular structure (I). fixing the piston-sample assembly (22). The slots (18) are preferably projected in concentric curves, having a larger diameter at one end, located in opposite directions on the plate of the fixing structure (13). in relation to each other, narrowing at the end of its extension, coinciding with the diameter of the body of the pin (15) corresponding to each slot (18). When the pins (15) are inserted in the slots (18) existing in the Fixation structure (13), and with the movement of half a rotation with the help of the cable (17). the pins (15) slide to the narrowest part of the slots (18), holding the assembly and promoting the locking.
[29] Quando da ação de recolhimento do pistão (11), a cabeça dos pinos (15) se apoia na estrutura de fixação (13) e puxa todo o conjunto do solo. Quando o tubo externo é girado no sentido inverso, os pinos (15) saem dos rasgos (18) e o conjunto fica livre para retirada das amostras contidas nos cilindros (3) dentro da estrutura tubular externa (1). apoiados no suporte semicilíndrico (2).[29] When the piston is retracted (11), the head of the pins (15) rests on the fixing structure (13) and pulls the entire ground assembly. When the external tube is turned in the opposite direction, the pins (15) come out of the slots (18) and the set is free to remove the samples contained in the cylinders (3) inside the external tubular structure (1). supported on the semi-cylindrical support (2).
[30] Um cilindro base (19) com uma alça na parte superior (20). de diâmetro igual ao dos cilindros de coleta (3), serve de apoio durante a operação. A retirada dos cilindros (3) é auxiliada pela alça (20) contida no topo do cilindro base (19), puxando manualmente com auxílio de uma haste de ponta curva o conjunto de suporte (2) contendo os cilindros (3), com o máximo de cuidado necessário para que no caso de amostras indeformadas, estas sejam retiradas inteiras junto com cada cilindro (3) e devidamente acondicionadas, de modo a não haver perda de solo e o mínimo de perturbação na amostra. No caso de amostras deformadas, estas podem ser retiradas de dentro de cada cilindro (3). que corresponde à profundidade desejada de amostragem, e acondicionadas em recipientes de coletas adequados c correiamente identificados.[30] A base cylinder (19) with a handle at the top (20). with the same diameter as the collection cylinders (3), it serves as a support during the operation. The removal of the cylinders (3) is aided by the handle (20) contained on the top of the base cylinder (19), manually pulling the support assembly (2) containing the cylinders (3) with the aid of a curved tip rod. maximum care necessary so that in the case of undisturbed samples, they are removed whole with each cylinder (3) and properly packed, so that there is no loss of soil and the minimum of disturbance in the sample. In the case of deformed samples, these can be removed from inside each cylinder (3). corresponding to the desired sampling depth, and packed in suitable collection containers and correctly identified.
[31] Vale ressaltar que as configurações contidas neste relatório descritivo definem apenas uma possível concretização :et portanto, as variações possíveis devem ser entendidas como abrangidas pelo conceito inventivo da presente tecnologia. Outros arranjos são igualmcnte possíveis. como por exemplo, inserção de uma ponta para amostragem de solo deformado para retirada das amostras, bem como armação em bana de alcance para retirada de amostras longe do trator acionador, para uso em áreas de acesso restrito de máquinas. O amostrador de solos da presente invenção pode ser construído com diferentes dimensões e capacidades de coleta para atender às diversas necessidades dos produtores, seja em relação ao tipo de solo a ser preparado (tais como argiloso, silloso ou arenoso). Devido à configuração estrutural do equipamento desenvolvido, obtém-se uma redução significativa do esforço do operador, da mão-de- obra c do tempo de amostragem se comparado ao método tradicional de coleta de solos, que efetua uma amostragem por profundidade por vez.[31] It is noteworthy that the configurations contained in this specification define only one possible embodiment: et therefore, the possible variations must be understood as covered by the inventive concept of the present technology. Other arrangements are also possible. as for example, insertion of a tip for the sampling of deformed soil for sample removal, as well as a reach frame for sample removal away from the driving tractor, for use in restricted machine access areas. The soil sampler of the present invention can be built with different dimensions and collection capacities to meet the diverse needs of producers, whether in relation to the type of soil to be prepared (such as clayey, silty or sandy). Due to the structural configuration of the developed equipment, a significant reduction in the operator's effort, labor and sampling time is obtained when compared to the traditional soil collection method, which performs a depth sampling at a time.
[32] Em funcionamento, o equipamento amostrador dc solos pode ser acoplado an trator (Figura 1) e quando em operação, com o ajuste do terceiro ponto, ligado ao engate rápido do trator, o conjunto pistão-amostrador (22) é devidamente aprumado, ficando na posição vertical, Através da técnica do empurrão direto estático, quando o pistão (11) é pressurizado ele prolonga sua haste c insere o tubo amostrador (I) no solo, permitindo a definição da profundidade a ser amostrada. Pressurizando o pistão (11) para ação de recolhimento inverte-se o processo e o conjunto sapata (4). tubo (I) contendo suporte (2) e cilindros (3) intentos é retirado do solo simultaneamente.[32] In operation, the soil sampling equipment can be coupled to a tractor (Figure 1) and when in operation, with the adjustment of the third point, connected to the tractor quick coupling, the piston-sampler assembly (22) is properly erected , staying in the vertical position, using the direct static push technique, when the piston (11) is pressurized it extends its stem and inserts the sampling tube (I) into the ground, allowing the definition of the depth to be sampled. Pressurizing the piston (11) for recoil action, the process and the shoe set (4) are inverted. tube (I) containing support (2) and cylinders (3) intents is removed from the ground simultaneously.
[33] Para a retirada das amostras, o suporte semicilíndrico (2) contendo os cilindros (3) é sacada inteiro, através da alça (20) na parle superior, para fora do tubo externo com os núcleos ainda encaixados. Neste momento cada cilindro contem a amostra correspondente a uma profundidade e é possível escolher a forma de armazená-las.[33] For sample removal, the semi-cylindrical support (2) containing the cylinders (3) is removed in its entirety, through the handle (20) in the upper part, out of the outer tube with the cores still attached. At this time, each cylinder contains the sample corresponding to a depth and it is possible to choose how to store them.
[34] No caso de intervalos de profundidades variadas em uma só amostragem pode-se usar uma ferramenta de corte para separar os cilindros (3) uns dos outros, e assim facilitar a retirada dos cilindros (3) do suporte semicilíndrico (2).[34] In the case of varying depth intervals in a single sampling, a cutting tool can be used to separate the cylinders (3) from each other, thus facilitating the removal of the cylinders (3) from the semi-cylindrical support (2).
[35] O equipamento amostrador descrito neste documento possibilita maior eficiência na coleta de amostras de solos. No caso específico de amostras indeformadas. o equipamento possibilita a amostragem estratificada, diretamente nos cilindros (3), possibilitando a coleta de camadas estratificadas do solo sem necessidade de abertum dc trincheira, possibilitando o envio para análise em laboratório da amostra diretamente dentro do cilindro a qual foi coletada.[35] The sampling equipment described in this document enables greater efficiency in collecting soil samples. In the specific case of undisturbed samples. the equipment allows stratified sampling, directly in the cylinders (3), allowing the collection of stratified soil layers without the need for a trench opening, allowing the sample to be sent for laboratory analysis directly inside the cylinder which was collected.
EXEMPLOEXAMPLE
[36] Exemplo de concretização do modelo de utilidade: O exemplo de concretização da invenção é descrito para melhor entendera invenção, não estando a mesma limitada às características colocadas no exemplo concretizado. Portanto, as dimensões do amostrador de solos são variáveis e podem ser construídas de acordo com o interesse de uso. A seguir são listadas as dimensões das principais partes do amostrador de solos.[36] Example of embodiment of the utility model: The example of embodiment of the invention is described to better understand the invention, and it is not limited to the characteristics placed in the actualized example. Therefore, the dimensions of the soil sampler are variable and can be built according to the interest of use. The dimensions of the main parts of the soil sampler are listed below.
[37] O equipamento amostrador o tubo externo (1) foi construído em aço galvanizado, com diâmetro externo de 60 mm, diâmetro interno de 54 mm, espessura de 3 mm e comprimento de 700 mm. O suporte semicilíndrico (2) foi construído em chapa inoxidável de 0.5 mm por 100 mm de largura por 700 mm de comprimento. O cilindro base (19) foi fabricado com 51 mm diâmetro externo e 51 mm comprimento. Os cilindros (3) para amostragem são cilindros tipo "anel de Kopecky" construídos em tubo de aço inox, com parede de 1,2 mm e seu tamanho é padronizado em 51 mm de diâmetro externo por 51 mm de comprimento e 48,6 mm de diâmetro interno.[37] The external tube sampling equipment (1) was made of galvanized steel, with an external diameter of 60 mm, an internal diameter of 54 mm, a thickness of 3 mm and a length of 700 mm. The semi-cylindrical support (2) was made of 0.5 mm by 100 mm wide and 700 mm long stainless steel plate. The base cylinder (19) was manufactured with 51 mm outside diameter and 51 mm length. The cylinders (3) for sampling are "Kopecky ring" type cylinders built in stainless steel tube, with a 1.2 mm wall and their size is standardized in 51 mm in external diameter by 51 mm in length and 48.6 mm internal diameter.
[38] A sapata de corte (4) foi construída em duas partes: uma peça de fixação (5) com diâmetro interno de 54 mm acima do ressalto interno e 65 mm de comprimento total na parte externa, o diâmetro externo de 60 mm fora o ressalto e o corte em bisel, com diâmetro interno do ressalto dc 49 mm e um tubo de corte (6) com parede de 1.2 mm, 48,4 mm de diâmetro externo c 40 mm de comprimento por 46 mm de diâmetro interno, 0 ressidto (7) da peça de fixação (5) possui diâmetro externo de 66 mm, e foi feito em solda. O ressalto (9) na parle interna da peça (5) foi feito com 2,5 mm de altura por 3 mm de largura.[38] The cutting shoe (4) was built in two parts: a fixing part (5) with an inside diameter of 54 mm above the internal shoulder and 65 mm in total length on the outside, the outside diameter of 60 mm outside the shoulder and the bevel cut, with the internal diameter of the shoulder dc 49 mm and a cutting tube (6) with a 1.2 mm wall, 48.4 mm outside diameter and 40 mm long by 46 mm inside diameter, 0 residto (7) of the fixing part (5) has an external diameter of 66 mm, and was made in welding. The shoulder (9) in the internal part of the part (5) was made 2.5 mm high by 3 mm wide.
[39] A torre de metal (10) é um tubo retangular construído a partir de uma chapa metálica de W de dimensões 100 mm de largura por 80 mm de profundidade por 1200 mm comprimento. O pistão de dupla ação (11) utilizado foi da marca M1AC, com haste de 51 mm de diâmetro e 700 mm de abertura de haste e com camisa de 90mm de diâmetro. A estrutura de fixação (13) foi construída em chapa de aço galvanizado 1020 com 1/2” de espessura, com largura dc 75 mm por I25 mm e cantos arredondados. A viga metálica (14) foi concebida como um tubo quadrado em chapa '/<“ com 52 x 52 ram de parede interna por SOmm dc comprimento.[39] The metal tower (10) is a rectangular tube constructed from a metal sheet of W dimensions 100 mm wide by 80 mm deep by 1200 mm long. The double-acting piston (11) used was of the M1AC brand, with a 51 mm diameter rod and 700 mm rod opening and with a 90 mm diameter jacket. The fixing structure (13) was made of 1020 1/2 ”thick galvanized steel sheet, with a width of 75 mm by I25 mm and rounded corners. The metal beam (14) was designed as a square tube in sheet '/ <' with 52 x 52 ram internal walls per SOmm dc in length.
[40] Os pinos para encaixe e fixação (I5) são em aço 8.8 de l/2” de diâmetro por 3“ de comprimento ajustável e cabeça com diâmetro de 22 mm. O tubo cilíndrico (16) possui diâmetro interno de 61 mm e externo de 72 mm e 40 mm comprimento. A base metálica com um cabo (17) foi concretizada em chapa metálica de 1/2” com 122 mm de comprimento por 30 mm largura. Os rasgos (18) foram feitos nas dimensões dc 14 mm por 28 mm para entrada dos pinos de 24 mm.[40] The pins for fitting and fixing (I5) are made of steel 8.8 of l / 2 "in diameter by 3" in adjustable length and head with a diameter of 22 mm. The cylindrical tube (16) has an internal diameter of 61 mm and an external diameter of 72 mm and a length of 40 mm. The metal base with a handle (17) was made of 1/2 ”metal plate 122 mm long by 30 mm wide. The slots (18) were made in the dimensions of 14 mm by 28 mm for the entry of the 24 mm pins.
[41] O equipamento permite a retirada de urn volume representativo de solo cm cada ponto amostrado com eficácia, dispensando a retirada de várias subamostras para se ter um volume desejado, sendo uma ferramenta de grande utilidade em mapeamento de solos.[41] The equipment allows the removal of a representative volume of soil in each point sampled effectively, eliminating the removal of several subsamples to have a desired volume, being a tool of great use in soil mapping.

Claims (11)

1. Equipamento coletor e amostrador de solos, caracterizado por compreender: a. uma estrutura tubular (I) contendo uma sapata de corte (4) na extremidade inferior e uma estrutura de fixação (13) na extremidade superior; b. um suporte semicilíndrico (2) interno à estrutura tubular, contendo cilindros volumétricos (3). c. um conjunto pistão-a mostrador (22) que compreende os itens a e b. um engate (12). uma estrutura de fixação (13). uma torre de metal (10) e uni pistão de dupla ação (II).1. Soil collection and sampling equipment, characterized by comprising: a. a tubular structure (I) containing a cutting shoe (4) at the lower end and a fixing structure (13) at the upper end; B. a semi-cylindrical support (2) internal to the tubular structure, containing volumetric cylinders (3). ç. a piston-a display assembly (22) comprising items a and b. a coupling (12). a fixing structure (13). a metal tower (10) and a double-acting piston (II).
2. Equipamento coletor e amostrador de solos, de acordo com a reivindicação I. caracterizado pelo falo de que a estrutura de fixação (13) compreende rasgos (18) para fixação da estrutura tubular (1) ao engate (12).2. Soil collection and sampling equipment, according to claim I. characterized by the fact that the fixation structure (13) comprises slots (18) for fixing the tubular structure (1) to the coupling (12).
3. Equipamento coletor e amostrador de solos, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o engate (12) é fixado à estrutura tubular (1) através do encaixe dos pinos (15) nos rasgos (18).3. Soil collection and sampling equipment, according to claim 2, characterized by the fact that the coupling (12) is fixed to the tubular structure (1) by fitting the pins (15) in the slots (18).
4. Equipamento coletor e amostrador de solos, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato do engate (12) ser acoplado em um pistão (11) de dupla ação.4. Soil collection and sampling equipment, according to claim 3, characterized by the fact that the coupling (12) is coupled to a double-acting piston (11).
5. Equipamento coletor e amostrador de solos, de acordo com a reivindicação 4. caracterizado pelo lato do pistão (I I) compreender uma torre (10) fixa a um veículo locomotor.5. Soil sampling and collecting equipment, according to claim 4. characterized by the broadness of the piston (I I) comprising a tower (10) fixed to a locomotor vehicle.
6. Equipamento coletor e amostrador de solos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a sapata de corte (4) compreende uma estrutura de fixação (5) c um tubo de corte (6).6. Soil collection and sampling equipment according to claim 1, characterized by the fact that the cutting shoe (4) comprises a fixing structure (5) and a cutting tube (6).
7. Equipamento coletor e amostrador de solos, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a sapata de corte (4) é fixada à estrutura tubular (1) por meio da estrutura de fixação (5).7. Soil collection and sampling equipment, according to claim 5, characterized by the fact that the cutting shoe (4) is fixed to the tubular structure (1) by means of the fixing structure (5).
8. Equipamento coletor e amostrador de solos, de acordo coro a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o tubo de corte (6) da sapata de corte (4) possui formato em bisel.8. Soil collection and sampling equipment, according to claim 6, characterized by the fact that the cutting tube (6) of the cutting shoe (4) has a bevel shape.
9. Equipamento coletor e amostrador dc solos, de acordo com a reivindicação 5. caracterizado pelo fato dc que a estrutura de fixação (5) da sapata de corte (4) possui um ressalto externo (7) e um ressalto interno (9).9. Soil collection and sampling equipment, according to claim 5. characterized by the fact that the fixing structure (5) of the cutting shoe (4) has an external shoulder (7) and an internal shoulder (9).
10. Equipamento coletor e amostrador de solos, dc acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o suporte semicilíndrico (2) compreende em sua extremidade superior uma alça (20) fixada a um cilindro base (19).10. Soil collection and sampling equipment, according to claim 1, characterized by the fact that the semi-cylindrical support (2) comprises at its upper end a handle (20) fixed to a base cylinder (19).
11. Equipamento coletor e amostrador de solos, de acordo com a reivindicação 1. caracterizado pelo falo de que as coletas de solos nos cilindros (3) correspondentes a diferentes profundidades são amostradas de uma única vezem cada ponto de amostragem.11. Soil collecting and sampling equipment, according to claim 1. characterized by the fact that the soil collections in the cylinders (3) corresponding to different depths are sampled at a single time at each sampling point.
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