S. RZĄSA
„PNEUMATYCZNY OPOROMIERZ GLEBOWY” DO BADAŃ ZWIĘZŁOŚCI GLEB I GRUNTÓW
(Z K ated ry G leb o zn a w stw a W yższej S zk oły R oln iczej — Poznań)
Prace nad skonstruowaniem prototypu aparatu do terenow ych ba dań zwięzłości gleb i gruntów zostały zakończone w kw ietniu 1958 r. Dalsze badania, a mianowicie: wypróbowanie działania aparatu na różnych gatunkach gleb i gruntów — przy różnej ich wilgotności, oraz opracowanie szczegółowej m etodyki pomiarowej — przeprowadzone zo staną w najbliższych miesiącach.
„Pneum atyczny oporomierz gleb ow y” działa na następującej zasa dzie: w zbiorniku o pojemności około 2000 cm 3 spręża się powietrze pompą tłokową (samochodową). Sprężone powietrze działa w szlifow a nym cylindrze (podłączony bezpośrednio do zbiornika powietrznego) na tłok z uszczelką skórzaną. Do tłoka, poprzez tłoczysko, przy m ocowany jest zaczepami stalow y pręt zakończony wgłębnikiem (koń cówką). Siła sprężonego powietrza uruchamia tłok, a tym samym prze suwa w prowadnicach (tulejach) tłoczysko i pręt w głębnikow y z końcówką. Podłączone do zbiornika powietrznego manometry okreś lają opór, jaki pokonuje końcówka przy zagłębieniu się w glebę lub w grunt.
Pokonywanie oporów glebowych przez wgłębnik, przy zastosowaniu siły sprężonego powietrza, postępuje równomiernie i stosunkowo w ol no w porównaniu np. z sondą M eyenburga. W yelim inowane są również boczne w ychylenia aparatu, których nie da się uniknąć przy zastoso waniu siły ręcznego nacisku.
P o m i a r a p a r a t e m : uchw ytam i aparatu przyciska się jego pod staw ę do gleby (położenie pionowe wyznacza poziomica pudełkowa), a następnie spręża się powietrze pompą tłokową (samochodową) tak długo, aż końcówka rozpocznie zagłębianie się w glebę. Na manometrach odczytuje się siłę, przy jakiej w głębnik rozpoczął i zakończył zagłębianie,
236 S. Rząsa
Wielkość i głębokość przesuwu końcówki określa na podziałce m ilim e trowej (0 — 200 mm) wskazówka przymocowana do tłoczyska.
Ponieważ przez przesunięcie się tłoka, a tym samym i końcówki, zmniejsza się ciśnienie w zbiorniku powietrznym , dlatego po kilku m i
limetrach lub centym etrach zagłę biania ustaje ruch tłoka i wgłębnika.
Średnia wartość siły przed i po prze sunięciu się końcówki określa opór gleby dla tej głębokości, na której przesunął się wgłębnik.
Dalszy pomiar przebiega po dobnie — dopoanpowanie powietrza, a następnie odczytanie na manome trze i na skali liniowej: siły i prze suwu.
R ys. 1. P n e u m a ty c z n y oporom ierz gleb o w y
Po przeprowadzeniu pomiaru na głębokości 0 — 20 cm zwalnia się zaczepy na pręcie w głębnikow ym , przesuwa się tłoczysko z tłokiem do położenia górnego, przez co w ysu nięty zostaje pręt w głębnikow y (20 cm). Pow yższy pręt posiada więc dwa zaczepy: na wysokości 20 i 40 cm. Badania zwięzłości gleb po niżej głębokości 40 cm można prze prowadzać w dołach glebow ych (oznaczenia na dnie dołu i w ścianie profilowej).
D a n e t e c h n i c z n e a p a r a t u : 1) ciężar (bez pompy tłokowej) — 7 kg; 2) wysokość — 86 cm;
3) powierzchnia przekroju cylindra tłokow ego — 15,2 cm 2;
4) opór w cylindrze tłokow ym i w prowadnicach (tulejach) — około 1,5 kG;
5) maksymalna siła na tłoku — 60,8 kG;
6) maksymalna siła na pręcie w głębnikow ym — około 59 kG; 7) m aksym alny zasięg pomiaru — 120 kG /cm 2;
8) długość pomiarowa pręta wgłębnikow ego — 40 cm;
9) dwa manometry: jeden niew ym ienny (0 — 4 atm) i jeden w ym ien ny (0 — 0,6 atm lub 0 — 2,5 atm);
„P n eu m atyczn y oporom ierz g le b o w y ” 237
a) manometr o zasięgu pomiaru 0 — 0,6 atm służy do badań gleb 0 stosunkowo niedużej zwięzłości (warstwa om a, gleby piasz czyste itp.),
b) m anom etry ze skalą 0 — 2,5 atm i 0 — 4 atm służą do badań gleb i gruntów odpowiednio zwięźlej szych;
10) błąd m anometrów — 2,5%;
11) wgłębniki wykonano ze stali konstrukcyjnej (różny kształt i roz miar):
a) stożkowe (pow. przekroju 0,5 cm 2, 1 cm 2, 2 cm 2; wysokość 2d), b) ostrosłupowe (pow. przekroju 1 cm 2; wysokość 2d),
c) stożek ścięty z podstawą skierowaną do gleby (pow. przekroju 1 cm 2),
d) stożek ścięty z wklęsłą powierzchnią podstawy (pow. przekro ju 10 cm 2, 2 cm 2) — do badań ściśliwości w arstw y ornej, e) półkuliste (pow. przekroju 1 cm 2, 2 cm 2),
f) klinowe ostrze (szerokość 5 cm, wysokość 4 cm) — do badań oporów przy mechanicznej uprawie gleby;
12) całość aparatu m etalowa (przeważnie stal).
Zewnętrzny w ygląd aparatu przedstawiony jest na załączonym zdję ciu fotograficznym , rys. 1.
Prototyp aparatu wykonał inż. m echanik R. Unruh na podstawie projektu konstrukcyjnego autora.
Opracowanie powyższego aparatu zlecił autorowi Zarząd Główny PTG, pokrywając koszty wykonania.
С. Ж О Н С А П Н Е В М А Т И Ч Е С К И И «С О П Р О Т И В Л Я Е М О М Е Т Р » Д Л Я И С С Л Е Д О В А Н И Й С В Я ЗН О С Т И ПО ЧВ И Г РУ Н Т О В (К аф едра П очвоведения Вы сш ей сельск охозяй ственной школы — Познань) Р е з ю м е П риведено описание и принципы действия аппарата, прототип которого был с о зд а н на основе конструкторского проекта автора.
238 S. Rząsa S. R Z Ą SA
„PNEUMATIC SOIL RESISTOMETER” FOR MEASUREMENT OF CONSISTENCY OF SOILS AND GROUNDS
(C hair of S o il S c ien ce of th e A g ricu ltu ra l C ollege — Poznań)
S u m m a r y
The description of structural details and operation principle of the apparatus. The prototype of this apparatus was made according to the author’s d e sig n ..
