Устройство для изучения капельной эрозии

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ КАПЕЛЬНОЙ ЭРОЗИИ, включающее телескопическую опору с закрепленной на ней капельницей и расположенные на основании емкость с почвенным образцом и улавливатель эродированных частиц, о т л. и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения трудоемкости измерений, улавливатель вьтолнен в виде экрана с отверстием, соосным с центром капельницы, на обращенной к капельнице поверхности экрана имеется съемное покрытие в виде липкой ленты, при этом экран закреплен на емкости с почвенным образцом с помощью дугообразной пружины, а емкость с почвенным образцом смонтирована на горизонтальной штанге посредством поворотного кронштейна.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(б1) С 01 N 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ

ИНТЕНСИВНОСТИ КАПЕЛЬНОЙ ЭРОЗИИ, включающее телескопическую опору с закрепленной на ней капельницей и расположенные на основании емкость с почвенным образцом и улавливатель эродированных частиц, о т л.и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения трудоемкости измерений, улавливатель выполнен в виде экрана с отверстием, соосным с центром капельницы, на обращенной к капельнице поверхности экрана имеется съемное покрытие в виде липкой ленты, при этом экран закреплен на емкости с почвенным образцом с помощью дугообразной пружины, а емкость с почвенным образцом смонтирована на горизонтальной штанге посредством поворотного кронштейна.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3530740/30-15 (22) 04. 01. 83 (46) 15.07. 84. Бюл. К 26 (72) Ю.П.Сухановский, В.N.Володин и Л.И.Бирюкова (71) Всесоюзный научно"исследовательский институт замледелия и защиты почв от эрозии (53) 634.0.384.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 410293, кл. G 01 N 33/24, 1972.

2. Хмельницкий А.В. Отрыв и перенос частиц при ударе капель воды о поверхность почвы. Сборник трудов по агрономической физике, вып. 22

"Физические проблемы мелиораций и обработки почв". Л., "Колос", 1970, с. 80-87 (прототип) .

„SU„„1103147 A

2. У стройство по и. 1, о т л ич ающе е с я тем, что съемное покрытие выполнено с координатной сеткой.

1103147

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что съемное покрытие состоит из концентрических колец, вставленных одно в другое.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации почвы, и может найти применение в мелиоративном машиностроении при разработке агротребований к дождеваль5 ным насадкам и в сельском хозяйстве при определении оптимальных режимов противоэрозионной обработки почвы.

Известно устройство для изучения количественных характеристик эрозии почвы при дожцевании, включающее телескопическую опору и наклонный лоток с установленным на нем конусообразными улавливателями, которые снабжены бумажными фильтрами (1) . 15

Однако в конусообразные улавливатели на некотором расстоянии от поверхности почвы попадает только часть разбрызгиваемых частиц, и поэтому искажаются данные о количестве эродированной почвы. Кроме того, такие устройства не позволяют определить разлет (дальность и направление) эродированных частиц, их фракционный состав, зависимость между интенсивностью эрозионных процессов и уклоном поверхности почвы.

Известено также устройство для изучения интенсивности капельной эрозии, включающее телескопическую опору с закрепленной капельницей и расположенные на основании емкость с почвенным образцом и улавливатель эродированных частиц (2) .

Недостатком известного устройства

35 является то, что стенки улавливателя, задерживая разлетающиеся частицы на цилиндрической поверхности, нарушают естественную траекторию полета частиц, вследствие этого нельзя произ- 40 вести измерения расстояния и угла разлета частиц. Вычисления дальности разлета частиц вниз по склону и дальности полета вверх по склону трудоемки, неточны и имеют лишь качественное значение. Кроме того, конструкция устройства не позволяет моделировать естественную крутизну склона и получать данные о разлете и фракционном составе эрозированной почвы в зависимости от угла падения склона.

Цель изобретения — повышение точности и сокращение трудоемкости измерений.

Цель достигается тем, что в устройстве для изучения интенсивности капельной эрозии улавливатель выполнен в виде экрана с отверстием, соосным с центром капельницы, на обращенной к капельнице поверхности экрана имеется съемное покрытие в виде липкой пленки, при этом экран закреплен на емкости с почвенным образ= цом с помощью дугообразной пружины, а емкость с почвенным образцом смонтирована на горизонтальной штанге посредством поворотного кронштейна.

Съемное покрытие выполнено с координатной сеткой.

Кроме того, съемное покрытие состоит иэ концентрических колец, вставленных одно в другое

На фиг. 1 представлено устройство для изучения интенсивности капельной эрозии, общий вид, на фиг. 2 — экран с координатной сеткой.

Устройство (фиг. 1) состоит из телескопической опоры 1, жестко укрепленной на основании 2, и капельницы 3. На опоре 1 на высоте емкости с почвенным образцом установлена ось 4, на которой закреплен кронштейн 5 с экраном 6. Экран выполнен из гетинакса. На кронштейне 5 закреплена пластинчатая пружина 7. Свободный конец пружины подведен к центру экрана 6 и на нем параллельно экрану установлена платформа 8 для емкости с почвенным образцом.

Платформа 8 подпружинена вплотную к экрану 6 и центр ее расположен под отверстием 9 экрана 6.Сверху со стороны капельницы на экран б (фиг. 2) 1103147 нанесено покрытие 10, которое не закрывает отверстие 8 экрана. Покрытие выполнено из липкой пленки. На него стеклографом нанесена координатная сетка 11, разрезанная по концентрическим окружностям 12. Сверху на покрытие нанесено фиксирующее вещество, представляющее собой 0,.17-ный водный раствор структурообразователя, например, серии К.

Экран позволяет разбрызгиваемым частицам разлетаться по естественной: траектории, оседать на плоскости, установленной заподлицо с поверхностью почвенного образца, и измерять дальность и угол разлета эродированной почвы.

Экран и подпружиненную к его дну платформу размещают на горизонтальной оси, укрепленной на опоре с возможностью изменения угла наклона для того, чтобы установить под заданным углом одновременно емкость с почвенным образцом и экран, т.е. имитиро.25 вать поверхность естественного склона. Моделирование естественных условий протекачия процесса способствует получению точных. данных обо всех характеристиках эродированной почвы.

Съемное покрытие дает возможность дифференцированно учитывать вес эродированной почвы в зависимости от дальности разлета. Покрытие выполнено разъемным по концентрическим окружностям .потому, что при угле наклона равном 0 разбрызгивание обладает азимутальной симметрией.

Покрытие выполнено негигроскопичным во избежание пропитмвания его фиксирующим веществом, которое закрепляет частицы в том положении, в

45 котором они попадают на покрытие, не позволяя им разрушаться при сушке, что повышает точность измерений фракционного состава эродированных частиц.

По координатной сетке определяют угол и дальность разлета разбрызгиваемых частиц.

Толщина экрана в 0,5-1 мм позволяет устанавливать образец почвы заподлицо с покрытием и таким образом имитировать естественную поверхность склона.

Устройство работает следующим образом.

Телескопическую опору 1 с закрепленной на ней капельницей 3 устанавпивают на заданной высоте от экрана 6.

Образец почвы насыпают в емкость так, чтобы его поверхность была на одном уровне с краями емкости. Емкость с почвенным образцом устанавливают на платформу 8, которая прижимается пружиной 7 к экрану 6. Изменяя угол наклона кронштейна 5 на оси 4 по отношению к стойке 1, одно-. временно устанавливают под заданным углом экран 6 и платформу 8. Подают каплю дождя., которая через отверстие 9 в экране попадает на почву.

Разбразгиваемые частицы попадают на покрытие и фиксируются на нем структурообразователем. По окончании процесса дождевания по координатной сетке 11 измеряют дальность и направление полета эродированных частиц почвы, затем покрытие разбирают по концентрическим окружностям 12, сушат и определяют дифференцированно для каждой части вес эродированных частиц (по разности весов покрытия до проведения дождевания и после него) и фракционный состав.

Экспериментально установлено, что по сравнению с известными в предлагаемом устройстве сокращаются затраты времени на 1 определение в 3 раза, повышается точность измерения фракционного состава в 1,5 раза и точность измерений длины разлета разбрызганных частиц в зависимости от о угла наклона образца от 0 до 10 в

1,7 раза, при угле падения склона от 10 до 45О- в 2,3 раза.

1103147

Составитель В.Хайченко

Техред А.Бабинец Корректор А.Дзятко

Редактор В.Ковтун

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 497 1/33 Тираж 823 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35) Раушская наб., д. 4/5