CZ19542U1

CZ19542U1 - Device for successive withdrawal of soil material from soil profile

Info

Publication number: CZ19542U1
Application number: CZ200820651U
Authority: CZ
Inventors: Prikner@Patrik
Original assignee: Ceská zemedelská univerzita v Praze
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2009-04-20

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká zařízení pro postupné odebírání půdní hmoty z půdního profilu do minimální hloubky 50 cm, zejména pro stanovení objemové hmotnosti a vlhkosti odebraného púd5 ního vzorku, které je tvořeno odběrovou soupravou s vrtacím tělesem opatřeným rukojetí. Dosavadní stav technikyThe invention relates to a device for the gradual removal of soil mass from the soil profile to a minimum depth of 50 cm, in particular for determining the bulk density and moisture of the collected flow sample, which consists of a sampling set with a drill body provided with a handle. BACKGROUND OF THE INVENTION

Na základě literární rešerše světových vědeckých a odborných publikací, je v současné době přes veškeré úsilí detekovat změny půdních fyzikálních parametrů vlivem nežádoucího zhutnění půdního profilu novými a přesnějšími postupy, používána přímá metoda odběru neporušených púd10 nich vzorků pomocí tzv. Kopeckého válečků. Značnou nevýhodou této metody je, že nezohledňuje tření půdních částic o kovové stěny, které způsobuje jeho zahlubování do půdy, a tak může docházet k nežádoucímu navýšení hodnot sledovaných půdních fyzikálních veličin. Dále není možnost postupného odběru v konkrétních hloubkách. Před vlastním odběrem je nezbytná úprava otvoru pro vložení odběrového půdního válečku. Odběr neporušených půdních vzorků je velice citlivý na chyby vzniklé v průběhu odebírání a extrakci vzorku, kde může docházet k velkému rozptylu naměřených hodnot.Based on a literature review of world scientific and professional publications, at present, despite all efforts to detect changes in soil physical parameters due to undesirable soil compaction by new and more accurate procedures, a direct method of sampling intact streams of samples using Kopecký rollers is being used. A significant disadvantage of this method is that it does not take into account the friction of soil particles against the metal walls, which causes it to sink into the soil, and thus the values of the observed physical soil quantities can be undesirable. Furthermore, there is no possibility of gradual sampling at specific depths. Before the actual collection is necessary to adjust the hole for insertion of soil removal roller. Sampling of intact soil samples is very sensitive to errors arising during sampling and extraction of the sample, where the measured values may be very dispersed.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení pro postupné odebírání půdní hmoty z půdního profilu, sestávající z odběrové soupravy s vrtacím válcovým tělesem a rámu opatřeného fixační objímkou pro průchod vrtacího válcového tělesa spojeného s vrtací tyčí s výsuvnou rukojetí na níž je nasazen ovladač uzávěru vrtacích otvorů zapadající na čepy, kdy vrtací tyč prochází otočným zahlubovacím přípravkem, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že otočný zahlubovací přípravek je závitem spojen s fixačním pouzdrem, které zapadá svými centrovacími čepy do fixační objímky. Vrtací válcové těleso je opatřeno dvěma půleliptic25 kými odřezávacími noži, přihrnovacím ostřím a ovládací hřídelí s uzávěrem vrtacích otvorů. Přihmovací ostří je k vrtacímu válcovému tělesu připojeno odnímatelně. Uzávěr vrtacích otvorů upevněný na ovládací hřídeli je vložený do dna vrtacího válcového tělesa.These drawbacks are largely eliminated by a device for the gradual removal of soil mass from the soil profile, consisting of a drilling cylinder collection set and a frame provided with a fixing sleeve for the drilling cylinder passage connected to a retractable handle drill rod on which a drilling closure actuator engaging According to the present invention, the drill rod is threadedly connected to a fixation sleeve which fits into the fixation sleeve with its centering pins. The cylindrical body is provided with two half-elliptical cutters, a grinding blade and a control shaft with a drill hole cap. The cutting edge is removably attached to the cylindrical body. The drill hole cap mounted on the control shaft is inserted into the bottom of the drill cylinder.

Půleliptický tvar odřezávacích nožů zaručuje rovnoměrné rozložení řezné síly při odběru půdní hmoty na celou plochu odřezávacího nože ve směru otáčení.The half-elliptical shape of the cutter blades ensures an even distribution of the cutting force when the soil mass is taken over the entire cutter blade in the direction of rotation.

Tvar, velikost a způsob uloženi uzávěru vrtacích otvorů do dna vrtacího válcového tělesa zaručuje maximální využití vrtacích prostorů a minimální ztráty při extrakci vzorku půdní hmoty z půdního profilu.The shape, size and method of placing the drill hole cap in the bottom of the cylindrical body guarantees maximum utilization of the drill chambers and minimum losses during extraction of the soil sample from the soil profile.

Otočný zahlubovací přípravek se závitem umožňuje přesné nastavení výšky odvrtané půdní vrstvy, konstantní přítlak na půleliptické odřezávací nože v průběhu odběru půdní hmoty a zaru35 čuje plynulé zahlubování vrtacího válcového tělesa do půdního profilu. Přenosný rám tvořený třemi rameny s hroty zajišťuje stabilitu odběrové soupravy na půdním povrchu při manipulaci.The rotary counterbore with thread allows precise height adjustment of the drilled soil layer, constant downforce on the half-elliptical cutter blades during soil removal, and ensures smooth recessing of the drill cylinder into the soil profile. Portable frame consisting of three arms with spikes ensures stability of the collection set on the soil surface during handling.

Zařízení podle technického řešení umožňuje přesné odebrání objemu půdní hmoty v libovolné hloubce půdního profilu.The device according to the technical solution enables exact removal of the soil mass volume at any depth of the soil profile.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí obrázků, kde na obr. 1 je znázorněna celková sestava zařízení pro postupné odebírání půdní hmoty z půdního profilu, na obr. 2 přenosný rám s fixační objímkou a vodicím pouzdrem, obr. 3 představuje otočný zahlubovací přípravek, dorazový nástavec a fixační pouzdro, obr. 4 pak znázorňuje rozložené vrtací válcové těleso, obr. 5 představuje vrtací tyč s výsuvnou rukojeti, obr. 6 znázorňuje ovladač uzávěru vrtacích otvorů a obr. 7The technical solution will be explained in more detail by means of the figures, in which Fig. 1 shows the overall assembly of the device for gradual removal of soil mass from the soil profile, Fig. 2 shows a portable frame with fixation sleeve and guide sleeve. and the fixing sleeve, FIG. 4 then shows the exploded drill barrel, FIG. 5 shows the drill rod with the pull-out handles, FIG. 6 shows the drill closure actuator, and FIG. 7

- 1 CZ 19542 Ul představuje nástavec vrtacího válcového tělesa. Obrázek 8 zobrazuje celkovou rozloženou sestavu vrtacího zařízení pro postupné odebírání půdní hmoty z půdního profilu.19542 U1 is a drill cylindrical extension. Figure 8 shows an overall exploded assembly of a drilling device for sequential removal of soil mass from the soil profile.

Příklady provedení technického řešeníExamples of technical solution

Hlavní část zařízení pro odběr půdní hmoty z půdního profilu tvoří vrtací válcové těleso 1, které má středící kužel 3 umístěný ve středu dna vrtacího válcového tělesa i, ze kterého vycházejí Nyinetiieky dva protilehle umístěné půleliptické odřezávací nože 2 s brny. Každý půlchpíicky odřezávací nůž 2 má na vnějším okraji vrtacího válcového tělesa i přihmovací ostří 4. Do vrtacího válcového tělesa 1 je vsunuta ovládací hřídel 6 s uzávěrem 5 vrtacích otvorů, majících přesný tvar vrtacích otvorů, pokrývající symetricky dno vrtacího válcového tělesa Na druhém konci ovládací hřídele 6 je uloženo uchycení 7 čepů 8. Pod uchycením 7 čepů 8 je na hřídel 6 nasunuta tlačná pružina 9 zajišťující konstantní přítlak uzávěru vrtacích otvorů 5 na dno vrtacího válcového tělesa f, na kterou dosedá nástavec 10 vrtacího válcového tělesa 1 upevněný na závitových úchytech JJ_, zajišťující fixaci vrtacího válcového tělesa i na vrtací tyč B s výsuvnou rukojetí 20. Otočný zahlubovací přípravek 14 s vnějším závitem a stavěcím elementem 15 je s nasunutým dorazovým nástavcem 1_8 zašroubovaný do fixačního pouzdra 1_6 s vnitřním závitem, které je svými centrovacími čepy U7 vložené do fixační objímky 19 upevněné v přenosném rámu 21 s vodicím pouzdrem 22. Otočný zahlubovací přípravek 14 s nasunutým dorazovým nástavcem 18 a fixační pouzdro 16 jsou nasunuty na vrtací tyč B s výsuvnou rukojetí 20. Ovladač 12 uzávěru 5 vrtacích otvorů, otočné uložený na vrtací tyči B s výsuvnou rukojetí 20, dosedá na čepy 8 v uchycení 7 a natáčí ovládací hřídel 6 s uzávěrem 5 vrtacích otvorů.The main part of the soil removal device from the soil profile consists of a cylindrical drill body 1 having a centering cone 3 located in the center of the bottom of the drill cylindrical body 1, from which the Nyinetiie two opposite half-elliptical cutter blades 2 with braces are coming. Each half-chisel cutter 2 has a gripping blade 4 at the outer edge of the drill body 4. The drill body 1 is fitted with a control shaft 6 with a drill hole closure 5 having a precise drill hole shape covering the bottom of the drill cylinder symmetrically at the other end 6 a journal 7 is supported. Under the journal 7, a compression spring 9 is inserted onto the shaft 6 to ensure a constant downforce of the borehole cap 5 on the bottom of the drill cylindrical body f, on which the extension 10 of the drill cylindrical body 1 is mounted. The rotary counterbore 14 with external thread and adjusting element 15 is screwed into the internally threaded fixation sleeve 16 with the stop screw 18, which is The rotary countersinking tool 14 with the abutment extension 18 and the retaining sleeve 16 are slid onto the drill rod B with the retractable handle 20. The drill hole lock actuator 12, rotatable mounted on the drill rod B with the retractable handle 20, it bears against the pins 8 in the grip 7 and rotates the control shaft 6 with the drill hole closure 5.

Zařízení pracuje tak, že po složení přenosného rámu 21_ do pracovní polohy se vloží vrtací tyč B s výsuvnou rukojetí 20 a namontovanou sestavou otočného zahlubovacího přípravku 14 s nasunutým dorazovým nástavcem J_8 a zašroubovaným ve fixačním pouzdru 16, které zapadá pomocí centrovacích čepů 17 do fixační objímky J_9 a ve spodní části přenosného rámu 21 se zasune vrtací válcové těleso i do vodícího pouzdra 22. Pomocí otočného zahlubovacího přípravku 1_4 zašroubovaného do fixačního pouzdra 16 se nastaví hloubka vrtu a ovladačem 12 uzávěru 5 vrtacích otvorů se nastaví uzávěr 5 vrtacích otvorů do otevřené polohy.The apparatus operates by inserting the drill rod B with the retractable handle 20 and the rotary countersink assembly 14 with the stopper 18 slid in and fixed in the fixation sleeve 16, which engages with the centering pins 17 into the fixation sleeve after folding the portable frame 21 into working position. 19 and at the bottom of the portable frame 21 the cylindrical body 1 is inserted into the guide sleeve 22. The depth of the borehole 14 is set by means of a rotary countersinking tool 14 screwed into the fixing sleeve and the borehole shutter 5 is set to the open position.

Na upravený terén se spustí vrtací tyč B s výsuvnou rukojetí 20 a vrtacím válcovým tělesem 1 a po jeho dosednutí se provede pomocí stavěcího elementu 15 upevnění otočného zahlubovacího přípravku 14 na vrtací tyč B, předem zašroubovaného do fixačního pouzdra 16, které je vloženo do fixační objímky 19. Otáčením vrtací tyče 13 s výsuvnou rukojetí 20, se vrtací válcové těleso 1 plynule zahlubuje ve směru hodinových ručiček do přednastavené hloubky vrtu.A drill rod B with a retractable handle 20 and a cylindrical drill body 1 is lowered onto the ground, and after its abutment, a rotary counterbore 14 is fastened to the drill rod B pre-screwed into the fixing sleeve 16, which is inserted into the fixing sleeve. 19. By rotating the drill rod 13 with the retractable handle 20, the drill cylindrical body 1 is countersinked continuously clockwise to a preset borehole depth.

Po dosednutí otočného zahlubovacího přípravku M na dorazový nástavec 18 je vrtání ukončeno a pomocí ovladače 12 uzávěru 5 vrtacích otvorů se nastaví uzávěr 5 vrtacích otvorů do uzavřené polohy. Celé zařízení se vyjme z fixační objímky _19, pomocí ovladače .12 uzávěru 5 vrtacích otvorů se pootočí uzávěrem 5 vrtacích otvorů, otevřou se vrtací otvory vrtacího válcového tělesa 1 a vysype se odebraný vzorek půdní hmoty do příslušné nádoby. Ve stejném vrtu se může pokračovat dalším odebíráním vzorků půdní hmoty až do požadované hloubky.After the rotary countersink M has come to rest on the stop bit 18, the drilling is terminated and the drill hole closure 5 is set to the closed position by means of the borehole shutter actuator 12. The whole device is removed from the fixation sleeve 19, by means of the actuator 12 of the drill hole closure 5, is rotated by the drill hole closure 5, the drill holes of the drill cylinder 1 are opened and the soil sample is poured into the respective container. The same well can be continued for further soil sampling up to the required depth.

Pro správnou funkci je výhodné, aby dno vrtacího válcového tělesa 1 tvořily dva protilehle umístěné odřezávací nože 2 s brity půleliptického tvaru, jejíchž plocha při pohledu z boční strany má tvar oblouku s plynule se zmenšujícím poloměrem navazujícího na dno vrtacího válcového tělesa 1, ve kterém jsou protilehle zapuštěny uzávěry 5 vrtacích otvorů, mající tvar vrtacích prostorů, ovládané uzávěrem 5 vrtacích otvorů. Každý půleiiptický odřezávací nůž 2 má na vnějším okraji vrtacího válcového tělesa 1 připevněno přihmovací ostří 4.For proper operation, it is advantageous for the bottom of the drill cylinder 1 to be formed by two opposing cutter blades 2 with blades of a half-elliptical shape, the surface of which is viewed from the side as an arc with a continuously decreasing radius adjoining the bottom of the drill cylinder 1 counterbored recesses 5 of the drill holes, having the shape of the drill chambers, actuated by the closure 5 of the drill holes. Each half-elliptical cutter 2 has a grooving blade 4 attached to the outer edge of the cylindrical body 1.

Zařízení podle technického řešení lze využít zejména při odběru vzorků zeminy pro stanovení objemové hmotnosti a vlhkosti půdy libovolného půdního druhu.The device according to the technical solution can be used especially in soil sampling to determine the density and soil moisture of any soil type.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

1 »A device for the gradual removal of soil mass from a soil profile consisting of a portable frame provided with a guide sleeve for the passage of a drill cylindrical body connected to a drill rod, on which a drill hole closure actuator engages the studs. characterized in that the rotary countersink fixture (14) attached to the drill rod (13) by the adjusting element (15) is threadedly connected to the fixation sleeve (16), which fits with its centering pins (17) into the fixation sleeve (19), the body (1) is equipped with two half-elliptical cutters (

2), each with one gripping blade (4) and a control shaft (6) with a drill hole cap (5).

Device according to claim 1, characterized in that the grooving blade (4) is removably connected to the boring barrel (1).

Device according to claim 1, characterized in that the drill hole closure (5) mounted on the control shaft (6) is recessed in the bottom of the drill cylinder body (1).