BRPI0802384A2 - penetrâmetro portÁtil para anÁlise de compactaÇço de solo - Google Patents

Abstract

PENETRâMETRO PORTÁTIL PARA ANÁLISE DE COMPACTAÇçO DE SOLO. O presente relatório diz respeito a um privilégio de invenção de um aparelho para medir a compactação de um solo e a resistência que este impõe para a correta penetração das raízes, e a que profundidade elas podem chegar, sendo este um aparelho pequeno, leve, compacto e de fácil utilização, permitindo análise de solos até 4 m de profundidade, o qual compreende, essencialmente: um cilindro monobloco (10) vazado, contendo uma haste (1) que o atravessa através da calota superior (8) e inferior (7), passando internamente pelo suporte de mola inferior (6), mola (5) e suporte de mola superior (2), este último sendo fixado na haste (1) através do manipulo (3) e tendo movimentação livre dentro do penetrômetro, subindo ou descendo de acordo com a força aplicada, e de acordo com o grau de resistência do solo que faz com que a mola (5) seja alongada, fazendo com que este mostre no mostrando no medidor de escala (9) qual o grau de compactação do solo, este sendo apresentado em mega pascal (MPa) e kilograma força por cm~ 2~ (Kgf/ cm~ 2~).

Description

"PENETRÔMETRO PORTÁTIL PARA ANÁLISE DE COMPACTAÇÃO DE SOLO"

O presente relatório se refere a umprivilégio de invenção para um penetrômetro portátil paraanálise de compactação de solo, pertencente ao ramo daagricultura, particularmente na área de pré-avaliação decondições do solo a ser efetuado qualquer tipo de plantio, o qualfoi desenvolvido para propiciar vantagens técnicas e econômicasfrente ao demais equipamentos e sistemas utilizados para medircompactação de solo.

Existem no mercado vários tipos depenetrômetros, porém, vários são os detalhes que fazem com queestes não atinjam sua correta função, ou nem mesmo sejamutilizados.

A função do Penetrômetro agrícola émedir qual o grau de compactação de um solo de forma que possao agricultor saber qual tipo de plantação, ou até mesmo preparode solo, deverá este efetuar antes de iniciar seus trabalhos.

Esta prévia avaliação é de fundamental importância antes do início de qualquer tipo de trabalho nocampo, pois tendo o agricultor o conhecimento de qual tipo de soloestá ele trabalhando terá como saber dois aspectosimportantíssimos, até onde pode a raiz se desenvolver, e até ondea água consegue penetrar.

Isso se faz por demais importante uma vezque, se a raiz não atingir um correto desenvolvimento pode aplanta em questão não desenvolver corretamente, não produzindoaquilo que era pelo agricultor esperado, por outro lado, se o solofor muito compacto, outro problema ainda pode atingir a mesma,pois a água ali inserida não penetrará no solo tal qual a raiz, eesta, ficando presa neste solo raso que continuará a receber água,que ali também ficará represada, fará com que esta, por excessode água no local, acabe matando a planta.

Por tal fato muitas vezes uma plantaçãotoda se perde por se desconhecer como funciona o solo em questãoe acaba o agricultor achando que o problema é falta de água, epor regá-las em excesso acaba piorando ainda mais a situação.

Aliás, conhecendo-se bem o tipo de solopode-se inclusive efetuar plantações sem a necessidade dequalquer tipo de irrigação, pois toda plantação acaba utilizando aágua que passa pelos lençóis freáticos existentes no solo local.

Assim, para que possam os agricultoresobter tais informações foram desenvolvidos os penetrômetros,porém, poucos são os que deles se utilizam para saber comocorretamente proceder, e os motivos são vários.

O primeiro deles está na complexidade deinstalação, pois existem penetrômetros que necessitam que seja olocal a ser medido limpo e aplainado, para que seja instalado umaplataforma de sustentação de haste e demais aparatos.

Quase a totalidade destes aparelhos seutiliza de um martelo, ou seja, um peso que atue por sobre ahaste de medição para que esta seja inserida no solo sempre com mesma força e velocidade, de forma a não se obter medidasdiferentes.

O problema é que muitos desses sistemasnecessitam de um agente que faça com que o peso seja acionadosobre tal haste, tal como um motor, e neste caso necessitando-sede combustível, ou até mesmo de eletricidade, o que nem sempreexiste no local a ser analisado.

Ora, se um aparelho deste requer autilização de um peso para usar como marreta, e algo que oacione, tal fato não só aumenta o peso a ser transportando, comoo volume e o custo, motivo pela qual tais aparelhos acabam sendoignorados e não utilizados no campo.

Para que o agricultor pudesse ter melhor acesso a esse tipo de equipamento algumas empresasdesenvolveram alguns modelos mais simples de penetrômetro, oqual, na realidade, nada mas são do que o mesmo equipamentoacima narrado mas que opera de forma manual, ou seja, alguémergue o peso até o limite da haste e o solta, permitindo que aoatingir o limitador na parte inferior este introduza a haste no soloe possa o agricultor com base no peso e na medida da haste obterum valor aproximado de compactação de tal solo.

Apesar de atender em parte a sua função,temos que estes ainda não são lá muito práticos, nem mesmoconfiáveis, pois necessitam de um corpo forte para absorver oimpacto do peso a ele direcionado, possuindo este em media 200cm de largura por 900 cm de comprimento, motivo pela qualpesam muito, em média de 5 a 8 kg, porém isso não é o pior, pois,devido a sua forma construtiva, estes não permitem obter umaleitura do solo superior a 55 cm de profundidade.

O solo nacional tem média de compactaçãode 85 cm de profundidade, daí, toda e qualquer leitura obtida portais aparelhos de nada adianta ao agricultor, o qual muitas vezesperde toda sua plantação por ter confiado em uma informaçãoque não era correta.

Observando todos esses problemasexistentes no mercado com relação ao trabalho destes penetrômetros, foi desenvolvido, visando melhorar tal situação epermitir uma melhor qualidade, agilidade e rapidez na mediçãoda compactação dos solos para posterior plantio, o penetrômetroobjeto desta patente, cuja funcionalidade se processa através deum tubo monobloco, medindo 530 mm de comprimento por 75mm de largura o qual, vazado na sua parte central permite aintrodução de uma haste que presa em um suporte contendo umamola, em um local contendo uma escala de medição, permite aousuário que, segurando o mesmo com as duas mãos na altura dacintura, consiga, apoiando este ao solo, com a simples força do corpo, obter uma exata posição acerca do tipo de compactação quepossui tal solo, esta lhe sendo posicionada pela escala na faceexterna do aparelho em mega pascal (MPa) e kilograma força porcm2 (Kgf/ cm2).

De modo a facilitar a compreensão acercade como é, e como funciona o penetrômetro portátil objeto destepedido, será o mesmo descrito com referências numéricas nosdesenhos anexos que ilustram a sua disposição construtivaexemplificativa e não restritiva, na qual:

Afig. 1 mostra uma vista esquemáticalateral superior em perspectiva do conjunto da invenção;

A fig. 2 mostra uma vista esquemáticalateral superior em perspectiva do mecanismo interno dainvenção;A fig. 3 mostra uma vista lateral dainvenção em repouso com vista para a escala de medição;

A fig. 4 mostra uma vista lateral dainvenção em repouso com vista para a lateral entre as escalas demedição;

A fig. 5 mostra uma vista lateral dainvenção em uso com um vista da escala de medição;

A fig. 6 mostra uma vista lateral dainvenção mostrando a atuação da mola;

As figs. 7 a 10 mostram a utilização dainvenção pelo usuário no solo;

De conformidade com o quanto ilustram asfiguras acima relacionadas, temos que é o penetrômetro portátilobjeto desta invenção formado por um corpo cilíndrico (10) contendo soldada na parte superior uma calota limitadora (8) ena inferior outra calota limitadora (7), sendo nesta últimasoldado o suporte de mola (6).

Internamente temos inserida a mola (5) queé presa na parte inferior no suporte de mola (6) e na partesuperior no outro suporte de mola (2), esta presa por parafusosnos furos (4) laterais existentes nos dois suportes.

Inserindo-se através do furo centralexistente no centro da calota limitadora superior (8) a haste (1)temos que esta atravessa o penetrômetro (10) na sua totalidade saindo através do orifício existente na calota inferior (7) erecebendo a ponteira (11) que visa facilitar a sua penetração nosolo.

Tal haste (1) e presa ao sistema de mola (5)através do manipulo (3) existente no suporte de mola (2) superior,sendo esta travada ao sistema enquanto a mola (5) encontra-seem respouso.

Feito isso basta segurar o penetrômetro(10) na altura da cintura e pressioná-lo sobre o solo através dacalota superior (8). Assim, teremos que a força (F) nele aplicadaserá transmitida para a calota inferior (7) através das paredes(10) do penetrômetro, que a transmite para o suporte de mola (6)transmitindo-a para a própria mola (5) que, presa ao suporte de mola (2) superior através do manipulo (3) transmite a mesmapara a haste (1).

Esta por sua vez transmite a força (F)através da ponteira (11) para o solo que, por sua vez respondecom uma força (R) contrária de resistência, fazendo com que a mola (5) seja alongada no mesmo sentido, porém, força essa quegera na haste (1) uma força contrária (M) de pressão da mola (5)sobre o solo.

Assim, enquanto a força do solo (R) formaior que a força (M) da mola (5), basta ao usuário aumentar a força (F) de penetração, situação no qual faz com que a mola (5)alongue-se cada vez mais, marcando na escala (9) dopenetrômetro (10) qual o grau de resistência de tal solo naquelelocal.

Quando houver a igualdade de força, a mola(5) fará com que a haste (1) penetre no solo por intermédio doponteiro (11), momento em que terá o suporte de mola (2)superior indicado o limite de resistência de tal solo.

Cada haste (1) tem o tamanho de 50 cm,motivo pela qual para se obter uma melhor e mais profundamedição basta que se acople na parte superior da haste (1), pelosistema de rosqueamento, novas hastes, bastando para tal queusuário, ao chegar o penetrômetro ao solo, tendo como base o limitador inferior (7), que soltar o manipulo (3) da haste jáfincada, subir o mesmo até a altura da cintura, travar novamentea haste (1) pelo manipulo (3) e aplicar nova força (F) sobre oaparelho, o qual possibilitará ao mesmo constatar qual o tipo decompactação que este solo possui em cada posição conforme aumenta a profundidade de penetração.

Através do sistema de acoplamento dehastes, é possível para o usuário obter medidas de 1,5 m deprofundidade, até, no máximo, 4 m se assim desejar.

O penetrômetro objeto desta invençãoconforme forma construtiva descrita, mostrou-se totalmenteeficiente e produtivo, com correta análise em todos os testesefetuados para os mais variados tipos de solo.

Claims (2)

1.

"PENETRÔMETRO PORTÁTIL PARA ANÁLISE DECOMPACTAÇÃO DE SOLO", caracterizado por compreender,na sua essência, um cilindro monobloco (10) vazado, contendo uma haste (1) que o atravessa através da calota superior (8) einferior (7), passando internamente pelo suporte de mola inferior(6), mola (5) e suporte de mola superior (2) que se fixa na haste(1) através do manipulo (3) que faz com que sua movimentação,de acordo com a força aplicada, mostre no medidor de escala (9)qual o grau de compactação do solo.