RU214385U1 - DEVICE FOR MEASURING SOIL HARDNESS - Google Patents

DEVICE FOR MEASURING SOIL HARDNESS Download PDF

Info

Publication number
RU214385U1
RU214385U1 RU2022120371U RU2022120371U RU214385U1 RU 214385 U1 RU214385 U1 RU 214385U1 RU 2022120371 U RU2022120371 U RU 2022120371U RU 2022120371 U RU2022120371 U RU 2022120371U RU 214385 U1 RU214385 U1 RU 214385U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
rod
protrusion
spring
hardness
Prior art date
Application number
RU2022120371U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Борычев
Дмитрий Владимирович Колошеин
Алексей Анатольевич Голиков
Ольга Петровна Гаврилина
Татьяна Сергеевна Ткач
Андрей Сергеевич Попов
Елена Юрьевна Гаврикова
Ангелина Михайловна Ашарина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева" (ФГБОУ ВО РГАТУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева" (ФГБОУ ВО РГАТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева" (ФГБОУ ВО РГАТУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU214385U1 publication Critical patent/RU214385U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к инструментам для измерения физических свойств почв, в частности для определения твердости почвы. Устройство для измерения твердости почвы включает направляющие штанги 1 с основанием 2 и подвижную пластину 3, верхнюю опорную пластину 4, стопорный узел 5, штангу 6 со сменным наконечником 7, рукояткой 8, пластину 9, причем между штангой 6 и пружиной 10 расположена подвижная прижимная пластина 11, на боковой поверхности которой имеется выступ в форме цилиндра 12, а на пластине 9 выполнена сквозная прорезь 13 для свободного перемещения выступа в вертикальном направлении при деформации пружины 10, выступ 12 подвижной прижимной пластины 11 кинематически связан со штоком 14 потенциометрического датчика линейного перемещения 15, причем выходной сигнал с датчика 15 через преобразователь 16 поступает на дисплейный модуль 17. Предлагаемое устройство предназначено для определения твердости почвы в полевых условиях.

Figure 00000001
The utility model relates to instruments for measuring the physical properties of soils, in particular for determining soil hardness. The device for measuring soil hardness includes guide rods 1 with a base 2 and a movable plate 3, an upper support plate 4, a locking assembly 5, a rod 6 with a replaceable tip 7, a handle 8, a plate 9, and a movable pressure plate is located between the rod 6 and the spring 10 11, on the side surface of which there is a protrusion in the form of a cylinder 12, and on the plate 9 there is a through slot 13 for free movement of the protrusion in the vertical direction when the spring 10 is deformed, the protrusion 12 of the movable pressure plate 11 is kinematically connected to the rod 14 of the potentiometric linear displacement sensor 15, moreover, the output signal from the sensor 15 through the converter 16 is fed to the display module 17. The proposed device is designed to determine the hardness of the soil in the field.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к инструментам для измерения физических свойств почв, в частности для определения твердости почвы. The utility model relates to instruments for measuring the physical properties of soils, in particular for determining soil hardness.

Известен твердомер Ревякина [1], вследствие простоты и надежности он получил наибольшее распространение и постепенно вытеснил другие приборы на советском, а впоследствии и на постсоветском пространстве. Частью рабочего прибора являются сменный наконечник, навинченный на нижний конец телескопической штанги, который через пружину связан с нажимной рукояткой. Деформация пружины через систему тяг и рычагов передается на пружинную скобу и формирует карандашом диаграмму на бумажной ленте.The Revyakin hardness tester is known [1], due to its simplicity and reliability, it has become most widespread and gradually replaced other devices in the Soviet, and subsequently in the post-Soviet space. Part of the working device is a replaceable tip screwed onto the lower end of the telescopic rod, which is connected to the push handle through a spring. The deformation of the spring is transmitted through a system of rods and levers to the spring bracket and forms a diagram on a paper tape with a pencil.

Недостатком данного устройства является сложность перевода результатов замера из кодированного значения в натуральное (кг/см2), а также точность полученных результатов замеров.The disadvantage of this device is the difficulty of translating the measurement results from the encoded value in natural (kg/cm 2 ), as well as the accuracy of the measurement results.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения твердости почвы, включающее верхние и нижние опорные пластины с закрепленными между ними направляющими штангами с подвижной пластиной, съемной пластиной для бумаги и телескопической штангой со сменным наконечником, с пружиной, кареткой, пишущим механизмом, рукояткой и фиксирующим винтом, причем между горизонтальной тягой и пружинной скобой пишущего механизма дополнительно выполнен поворотный узел, состоящий из корпуса с рычагом, малой цилиндрической пружины, оси с шайбой и гайками, а на направляющих штангах с одной стороны под верхней опорной пластиной закреплен стопорный узел, выполненный из цилиндрических зажимов с болтами и отверстием по центру под фиксирующий винт, а с другой над нижним краем базовой пластины хомутом закреплен пружинный зажим с нажимными скобами, внутри которого в центре нижнего цилиндрического отворота базовой пластины установлен диск с лыской, прилегающий к направляющей штанге [2].The closest in technical essence is a device for measuring soil hardness, including upper and lower support plates with guide rods fixed between them with a movable plate, a removable paper plate and a telescopic rod with a replaceable tip, with a spring, a carriage, a writing mechanism, a handle and a fixing screw, and between the horizontal rod and the spring bracket of the writing mechanism, a rotary assembly is additionally made, consisting of a body with a lever, a small cylindrical spring, an axle with a washer and nuts, and on the guide rods on one side under the upper support plate a locking assembly is fixed, made of cylindrical clamps with bolts and a hole in the center for the fixing screw, and on the other hand, a spring clamp with pressure brackets is fixed above the lower edge of the base plate with a clamp, inside which a disk with a flat is installed in the center of the lower cylindrical lapel of the base plate, adjacent to the guide rod [2].

Наличие большого количества шарнирных соединений в совокупности со способом снятия показаний (на съемной пластине для бумаг карандаш отчерчивает кривую, затем производят ее замер и при помощи тарировочного коэффициента (индивидуального для каждого твердомера), определяют среднее значение твердости) не позволяет с достаточной точность производить замеры твердости почвы.The presence of a large number of hinged joints in conjunction with the method of taking readings (a pencil draws a curve on a removable plate for papers, then it is measured and, using a calibration coefficient (individual for each hardness tester), the average hardness value is determined) does not allow hardness measurements to be made with sufficient accuracy soil.

Задача предлагаемой полезной модели заключается в разработке технического решения, позволяющего с высокой точностью производить замер твердости почвы в полевых условиях.The objective of the proposed utility model is to develop a technical solution that makes it possible to measure soil hardness in the field with high accuracy.

Сущность: уменьшение количества подвижных сопряжений элементов в механизмах устройства, а также автоматизированный способ получения результатов замеров в натуральных величинах способствует высокой точности определения твердости почвы.Essence: reducing the number of movable interfaces of elements in the mechanisms of the device, as well as an automated method for obtaining measurement results in physical terms, contributes to high accuracy in determining soil hardness.

Технический результат полезной модели заключается в повышение точности результатов при измерении твердости почвы.The technical result of the utility model is to increase the accuracy of the results when measuring soil hardness.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения твердости почвы, включает направляющие штанги 1 с основанием 2 и подвижную пластину 3, верхнюю опорную пластину 4, стопорный узел 5, штангу 6 со сменным наконечником 7, рукояткой 8, пластину 9, причем между штангой 6 и пружиной 10 расположена подвижная прижимная пластина 11, на боковой поверхности которой имеется выступ в форме цилиндра 12, а на пластине 9 выполнена сквозная прорезь 13 для свободного перемещения выступа в вертикальном направлении при деформации пружины 10, выступ 12 подвижной прижимной пластины 11 кинематически связан со штоком 14 потенциометрического датчика линейного перемещения 15, причем выходной сигнал с датчика 15 через преобразователь 16 поступает на дисплейный модуль 17.The technical result is achieved in that the device for measuring soil hardness includes guide rods 1 with a base 2 and a movable plate 3, an upper support plate 4, a locking assembly 5, a rod 6 with a replaceable tip 7, a handle 8, a plate 9, and between the rod 6 and spring 10 is a movable pressure plate 11, on the side surface of which there is a protrusion in the form of a cylinder 12, and on the plate 9 there is a through slot 13 for free movement of the protrusion in the vertical direction when the spring 10 is deformed, the protrusion 12 of the movable pressure plate 11 is kinematically connected to the rod 14 of the potentiometric linear displacement sensor 15, and the output signal from the sensor 15 through the converter 16 is fed to the display module 17.

Предлагаемое устройство для измерения твердости почвы поясняется технологической схемой, представленной на фиг. 1 «Общий вид», фиг. 2 «Вид спереди при работе» и фиг 3 «Вид сбоку при работе».The proposed device for measuring soil hardness is illustrated by the flow diagram shown in Fig. 1 "General view", fig. 2 "Front view at work" and Fig 3 "Side view at work".

Устройство для измерения твердости почвы, включает:Soil hardness measuring device includes:

1 - направляющие штанги;1 - guide rods;

2 - основание;2 - base;

3 - подвижную пластину;3 - movable plate;

4 - верхнюю опорную пластину;4 - upper support plate;

5 - стопорный узел;5 - locking knot;

6 - штангу;6 - bar;

7 - сменный наконечник;7 - replaceable tip;

8 - рукоятку;8 - handle;

9 - пластину;9 - plate;

10 - пружину;10 - spring;

11 - подвижную прижимную пластину;11 - movable pressure plate;

12 - выступ в форме цилиндра;12 - protrusion in the form of a cylinder;

13 - сквозную прорезь;13 - through slot;

14 - шток потенциометрический датчик линейного перемещения;14 - rod potentiometric linear displacement sensor;

15 - потенциометрический датчик линейного перемещения;15 - potentiometric linear displacement sensor;

16 - преобразователь;16 - converter;

17 - дисплейный модуль.17 - display module.

Устройство работает следующим образом. В заданном месте ставят твердомер основанием 2 на почву в вертикальном положении. Придерживая устройство за верхнюю опорную пластину 4, давят на рукоятку 8. Усилие передается на подвижную пластину 3, которая перемещаясь по направляющим штангам 1, воздействует на штангу 6. Штанга 6 воздействует на подвижную прижимную пластину 11 и пружину 10. Сжимаясь, пружина 10 вдавливает сменный наконечник 7 в почву (например, на глубину dx (фиг. 1)).The device works as follows. In a given place, a hardness tester is placed with its base 2 on the soil in a vertical position. Holding the device by the upper support plate 4, they press on the handle 8. The force is transferred to the movable plate 3, which, moving along the guide rods 1, acts on the rod 6. The rod 6 acts on the movable pressure plate 11 and the spring 10. Compressing, the spring 10 presses the replaceable tip 7 into the soil (for example, to a depth of dx (Fig. 1)).

При перемещении подвижной прижимной пластины 11 вниз (при давлении на рукоятку 8) выступ 12 тянет за собой шток 14 потенциометрического датчика линейного перемещения 15. Сигнал с датчика 15 поступает на преобразователь 16, и после перевода в кг/см2 выводится на дисплейный модуль 17.When the movable pressure plate 11 moves down (with pressure on the handle 8), the protrusion 12 pulls the rod 14 of the potentiometric linear displacement sensor 15. The signal from the sensor 15 is fed to the transducer 16, and after being converted to kg/cm 2 it is output to the display module 17.

После снятия нагрузки с рукоятки 8, пружина 10 разжимается, а наконечник 7 возвращается в первоначальное положение (фиг. 3). При этом результаты сохраняются на дисплейном модуле 17 (пиковое значение) до следующего замера или выключения устройства.After removing the load from the handle 8, the spring 10 is released, and the tip 7 returns to its original position (Fig. 3). In this case, the results are stored on the display module 17 (peak value) until the next measurement or turning off the device.

При измерении твердости на сильно уплотненной или ссохшейся почве к рукоятке 8 твердомера прикладывают большие усилия для заглубления наконечника. На твердомер возрастают скручивающие нагрузки, которые расшатывают узлы крепления направляющих штанг 1 с верхней опорной пластиной 4 и основанием 2. Для увеличения общей жесткости конструкции под верхней опорной пластиной 4 твердомера установлен стопорный узел 5. Кроме этого, стопорный узел 5 ограничивает вертикальные перемещения штанг 6, что исключает выпадение наконечника 7 из центрального отверстия основания 2.When measuring hardness on highly compacted or dried soil, great efforts are applied to the handle 8 of the hardness tester to deepen the tip. Torsional loads increase on the hardness tester, which loosen the attachment points of the guide rods 1 with the upper support plate 4 and the base 2. To increase the overall rigidity of the structure, a locking assembly 5 is installed under the upper support plate 4 of the hardness tester. In addition, the locking assembly 5 limits the vertical movement of the rods 6, which prevents the tip 7 from falling out of the central hole of the base 2.

Предлагаемое устройство предназначено для определения твердости почвы в полевых условиях.The proposed device is designed to determine the hardness of the soil in the field.

Список литературыBibliography

1. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. - М.: Агропромиздат, 1986. - 141 с.1. Vadyunina A.F., Korchagina Z.A. Methods for studying the physical properties of soils. - M.: Agropromizdat, 1986. - 141 p.

2. Патент №2717169 С1 Российская Федерация, МПК G01N 3/40. Устройство для измерения твердости почвы: №2019118685: заявл. 14.06.2019: опубл. 18.03.2020 / В.А. Вытовтов, А.В. Прущик, Ю.П. Сухановский, С.А. Тарасов; заявитель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Курский федеральный аграрный научный центр».2. Patent No. 2717169 C1 Russian Federation, IPC G01N 3/40. Soil hardness measuring device: No. 2019118685: Appl. 06/14/2019: publ. 03/18/2020 / V.A. Vytovtov, A.V. Pruschik, Yu.P. Sukhanovsky, S.A. Tarasov; applicant Federal State Budgetary Scientific Institution "Kursk Federal Agrarian Research Center".

Claims (1)

Устройство для измерения твердости почвы, включающее направляющие штанги с основанием и подвижную пластину, верхнюю опорную пластину, стопорный узел, штангу со сменным наконечником, рукояткой, пластину, отличающееся тем, что между штангой и пружиной расположена подвижная прижимная пластина, на боковой поверхности которой имеется выступ в форме цилиндра, а на пластине выполнена сквозная прорезь для свободного перемещения выступа в вертикальном направлении при деформации пружины, выступ подвижной прижимной пластины кинематически связан со штоком потенциометрического датчика линейного перемещения, причем выходной сигнал с датчика через преобразователь поступает на дисплейный модуль.A device for measuring soil hardness, including guide rods with a base and a movable plate, an upper support plate, a locking assembly, a rod with a replaceable tip, a handle, a plate, characterized in that a movable pressure plate is located between the rod and the spring, on the side surface of which there is a protrusion in the form of a cylinder, and a through slot is made on the plate for free movement of the protrusion in the vertical direction when the spring is deformed, the protrusion of the movable pressure plate is kinematically connected to the rod of the potentiometric linear displacement sensor, and the output signal from the sensor through the converter is fed to the display module.
RU2022120371U 2022-07-25 DEVICE FOR MEASURING SOIL HARDNESS RU214385U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU214385U1 true RU214385U1 (en) 2022-10-25

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117685918A (en) * 2024-01-31 2024-03-12 国工恒昌新材料(义乌)有限公司 Copper alloy thickness measuring equipment and method convenient for leveling
CN117685918B (en) * 2024-01-31 2024-05-03 国工恒昌新材料(义乌)有限公司 Copper alloy thickness measuring equipment and method convenient for leveling

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2128330C1 (en) * 1997-01-08 1999-03-27 Беленький Дмитрий Михалевич Method determining technological and operational properties of materials and gear for its implementation
CN2729690Y (en) * 2003-12-01 2005-09-28 吴绍明 Hardness meter
RU2717169C1 (en) * 2019-06-14 2020-03-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Курский федеральный аграрный научный центр" Device for measuring hardness of soil
RU2756884C1 (en) * 2020-10-13 2021-10-06 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Курский федеральный аграрный научный центр" Apparatus for measuring the hardness of soil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2128330C1 (en) * 1997-01-08 1999-03-27 Беленький Дмитрий Михалевич Method determining technological and operational properties of materials and gear for its implementation
CN2729690Y (en) * 2003-12-01 2005-09-28 吴绍明 Hardness meter
RU2717169C1 (en) * 2019-06-14 2020-03-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Курский федеральный аграрный научный центр" Device for measuring hardness of soil
RU2756884C1 (en) * 2020-10-13 2021-10-06 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Курский федеральный аграрный научный центр" Apparatus for measuring the hardness of soil

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117685918A (en) * 2024-01-31 2024-03-12 国工恒昌新材料(义乌)有限公司 Copper alloy thickness measuring equipment and method convenient for leveling
CN117685918B (en) * 2024-01-31 2024-05-03 国工恒昌新材料(义乌)有限公司 Copper alloy thickness measuring equipment and method convenient for leveling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU214385U1 (en) DEVICE FOR MEASURING SOIL HARDNESS
CN208921572U (en) A kind of no white point composite material impact test machine
RU2717169C1 (en) Device for measuring hardness of soil
CN214149263U (en) Multifunctional side slope measuring instrument
CN213689229U (en) Metal plate anti-deformation performance testing device
CN207540916U (en) A kind of device for drawing the novel curve of rock core relative hardness
CN109556507A (en) A kind of lightweight stamping die self-operated measuring unit
US3138952A (en) Extensometer device
CN205749126U (en) Extensometer method measure apparatus of youngs modulus
RU2008125936A (en) METHOD FOR RESEARCHING SOILS BY DYNAMIC PROBING AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS)
RU2791146C1 (en) Device for measuring soil hardness
RU172393U1 (en) BENCH FOR TESTING REINFORCED CONCRETE ELEMENTS WITH COMPRESSION AND SHORT DYNAMIC TURNING
SU973702A1 (en) Instrument for compression testing of soil
RU224913U1 (en) Digital penetrometer for measuring compressive and tensile forces
SU1105155A1 (en) Arrangement for controlling the relative change of turgescence
CN208459194U (en) A kind of hardometer testing jig
CN108931581A (en) A kind of road surface self-regulation nondestructive inspection trolley based on ultrasonic pulse
SU603834A1 (en) Strain transducer
RU55469U1 (en) DEVICE FOR MEASURING SUPPORT REACTIONS
JPH05322723A (en) Measuring method for value of elastoplastic fracture toughness
RU54054U1 (en) DEVICE FOR SOUND SENSING
SU143582A1 (en) Instrument for gapping of yield strength
CN213456152U (en) A soil sample collection equipment for soil fertility detects
RU46361U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING STRENGTH PROPERTIES OF SOILS IN FIELD CONDITIONS
SU960376A1 (en) Apparatus for shear testing of oil