一種原狀土柱和根系採掘器的製作方法

2023-10-05 10:44:14

專利名稱：一種原狀土柱和根系採掘器的製作方法
技術領域：
本發明涉及土壤學研究領域，具體的說是一種原狀土柱和根系採掘器。
背景技術：
按照取土方式的不同，土鑽有3種類型:直壓式、螺旋式和錘擊式。採用螺旋式和錘擊式取土，會造成土壤擾動，不能得到理想的原狀土壤樣品。楊學明和賈書剛公開了一種直壓式手動原狀土取土鑽(CN2132177A)，採用直壓式取原狀土，解決了取土過程中土壤對土鑽的阻力問題，但當土鑽的直徑較大時，直壓手動的取土方式很難將土鑽壓入土壤中，同時也無法對植物根系進行取樣。

發明內容
為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種造價低廉、使用方便、不會造成土壤擾動的原狀土柱和根系採掘器。為了實現這一目的，本發明提供如下解決方案:
一種原狀土柱和根系採掘器，由支撐系統、鑽取系統和升降系統構成。支撐系統包括3個支杆，3個支腳，3個地矛，3根拉線，I個拉環。鑽取系統包括鑽頭5和3個連杆。升降系統包括升降杆10、底盤7、升降軸92、軸承91、旋轉杆93、加長杆94。3個支杆呈正三角·錐形支撐，在3個支杆的底端分別裝有3個支腳，每個支腳兩側有孔，地矛分別從支腳外側孔插入土壤中固定採掘器；3個拉線分別連接在支腳內側孔上，並與拉環44連接。每個支杆的頂端固定在軸承91上，軸承91內裝有升降軸92，升降軸92可以在軸承91內自由旋轉，形成軸承結構；升降軸92內裝有升降杆10，升降軸92與升降杆10之間由螺紋咬合；升降軸92上固定有旋轉杆93，並附帶與旋轉杆93配套的加長杆94。升降杆10的底端固定有底盤7，鑽頭5通過螺絲8固定在底盤7上，鑽頭5正對拉環44，並且拉環44直徑大於鑽頭5。連杆分別從支杆上預設的孔中穿過，再分別穿過底盤7上的套環，垂直插入土壤中。所述底盤7由盤面70和3個套環構成，套環均勻分布在盤面70的外側，盤面70上打有底盤小孔74，中心是與升降杆10之間的固定點75。所述鑽頭5由土鑽55和焊接在頂部的連接片51構成，在連接片51上打有與底盤小孔74對應的鑽頭小孔52，螺絲8穿過底盤小孔74與鑽頭小孔52將鑽頭5固定在底盤7上；土鑽55由鋼管從中間縱向切開後，接縫處焊接合頁53，靠銷子54連接而成。使用該採掘器時，確定採掘點後，按照上述方案安裝採掘器，使採掘點位於拉環44內。轉動旋轉杆93，由於連杆61、62、63的固定作用，使得升降杆10不會隨旋轉杆93轉動，而是逐漸下降，並帶動鑽頭5通過拉環44鑽入土壤中，繼續轉動旋轉杆93，直至鑽頭5進入土壤的深度達到預期目標。上述過程中如果感覺費力可以用加長杆94。然後反方向轉動旋轉杆93，使土鑽55從土壤中拉出，擰開螺絲8，取下鑽頭5，拔出銷子54，打開土鑽55，取出土柱進行分析。鑽頭固定在升降杆底盤上，通過轉動旋轉杆將鑽頭壓入土壤進行採掘。鑽頭設計為可以打開的兩半結構，使鑽頭採掘出來的土柱可以完整的取出。該原狀土柱和根系採掘器可以把土柱完整的採掘出來，不會破壞土壤結構，也無需挖掘土壤剖面，省時省力，破壞性小。


圖1是本發明的結構示意 圖2是底盤7的俯視 圖3是鑽頭5的俯視 圖4是鑽頭5的側視圖。圖中:11、12、13為支杆，21、22、23 為支腳，31、32、33 為地矛，41、42、43 為拉線，44為拉環，5為鑽頭，51為連接片，52為鑽頭小孔，53為合頁，54為銷子，55為土鑽，61、62、63為連杆，7為底盤，70為盤面，71、72、73為套環，74為底盤小孔，75為固定點，8為螺絲，91為軸承、92為升降軸、93為旋轉杆、94為加長杆、10為升降杆。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的技術方案:
本發明提供一種原狀土柱和根系採掘器，由支撐系統、鑽取系統和升降系統構成，如圖1 — 4所示。支撐系統包括支杆11、 12、13，支腳21、22、23，地矛31、32、33，拉線41、42、43，拉環44。鑽取系統包括鑽頭5和連杆61、62、63。升降系統包括升降杆10、底盤7、升降軸92、軸承91、旋轉杆93、加長杆94。支杆11、12、13呈正三角錐形支撐於地面，在支杆11、12、13的底端分別裝有支腳21、22、23，支腳21、22、23兩側有孔，地矛31、32、33分別從支腳21、22、23外側孔插入或斜插入土壤中固定採掘器；拉線41、42、43分別連接在支腳21、22、23內側孔上，並與拉環44連接。支杆11、12、13的頂端固定在軸承91上，軸承91內裝有升降軸92，升降軸92可以在軸承91內自由旋轉，形成軸承結構；升降軸92內裝有升降杆10，升降軸92與升降杆10之間由螺紋咬合；升降軸92上固定有旋轉杆93，並附帶與旋轉杆93配套的加長杆94。升降杆10的底端固定有底盤7，鑽頭5通過螺絲8固定在底盤7上，鑽頭5正對拉環44，並且拉環44直徑大於鑽頭5。連杆61、62、63分別從支杆11、12、13上預設的孔中穿過，再分別穿過底盤7上的套環71、72、73，垂直插入土壤中。所述底盤7由盤面70和套環71、72、73構成，套環71、72、73均勻分布在盤面70的外側，盤面70上打有底盤小孔74，中心是與升降杆10之間的固定點75。所述鑽頭5由土鑽55和焊接在頂部的連接片51構成，在連接片51上打有與底盤小孔74對應的鑽頭小孔52，螺絲8穿過底盤小孔74與鑽頭小孔52將鑽頭5固定在底盤7上；土鑽55由鋼管從中間縱向切開後，接縫處焊接合頁53，靠銷子54連接而成。使用該採掘器時，確定採掘點後，按照上述方案安裝採掘器，使採掘點位於拉環44內。轉動旋轉杆93，由於連杆61、62、63的固定作用，使得升降杆10不會隨旋轉杆93轉動，而是逐漸下降，並帶動鑽頭5通過拉環44鑽入土壤中，繼續轉動旋轉杆93，直至鑽頭5進入土壤的深度達到預期目標。上述過程中如果感覺費力可以用加長杆94。然後反方向轉動旋轉杆93，使土鑽55從土壤中拉出，擰開螺絲8，取下鑽頭5，拔出銷子54，打開土鑽55，取出土柱進行分析。所述一種原狀土柱和根系採掘器的全部部件由鋼鐵或合金材料製成，保證採掘器的強度。所述部件的連接固定方式採用螺絲固定，便於採掘器拆裝移動，從而實現便攜。上述方案中，裝置規格可以根據實際需要變化。上述實施方案的描述僅作為本發明技術方案的一種實施例提出，不作為對裝置結構和功能的單一限制條件。本發明技術方案的有意效果是可以把土柱完整的採掘出來，不會破壞土壤結構，也無需挖掘土壤剖面，省時省力，破壞性 小。
權利要求
1.一種原狀土柱和根系採掘器，其特徵在於由支撐系統、鑽取系統和升降系統構成: 支撐系統包括3個支杆，3個支腳，3個地矛，3根拉線和1個拉環(44)； 鑽取系統包括鑽頭(5)和3個連杆； 升降系統包括升降杆(10)、底盤(7)、升降軸(92)、軸承(91)、旋轉杆(93)和加長杆(94)； 3個支杆呈正三角錐形支撐於地面，在3個支杆的底端分別裝有3個支腳，每個支腳兩側有孔，地矛分別從支腳外側孔插入土壤中固定採掘器；3個拉線分別連接在支腳內側孔上，並與拉環(44)連接；每個支杆的頂端固定在軸承(91)上，軸承(91)內裝有升降軸(92)，升降軸(92)可以在軸承(91)內自由旋轉，形成軸承結構；升降軸(92)內裝有升降杆(10)，升降軸(92)與升降杆(10)之間由螺紋咬合；升降軸(92)上固定有旋轉杆(93)，並附帶與旋轉杆(93)配套的加長杆(94);升降杆(10)的底端固定有底盤(7)，鑽頭(5)通過螺絲(8)固定在底盤(7 )上，鑽頭(5 )正對拉環(44)，並且拉環(44)直徑大於鑽頭(5 );連杆分別從支杆上預設的孔中穿過，再分別穿過底盤(7)上的套環，垂直插入土壤中； 底盤(7 )由盤面(70 )和3個套環構成，套環均勻分布在盤面(70 )的外側，盤面(70 )上打有底盤小孔(74 )，中心是與升降杆(10 )之間的固定點(75 ); 鑽頭(5)由土鑽(55)和焊接在頂部的連接片(51)構成，在連接片(51)上打有與底盤小孔(74 )對應的鑽頭小孔(52 )，螺絲(8 )穿過底盤小孔(74 )與鑽頭小孔(52 )將鑽頭(5 )固定在底盤(7)上；土鑽(55)由鋼管從中間縱向切開後，接縫處焊接合頁(53)，靠銷子(54)連接而成。
2.權利要求1所述的原狀土柱和根系採掘器在採掘土壤和植物根系中的用途。
全文摘要
本發明涉及土壤學研究領域，提供一種原狀土柱和根系採掘器，由支撐系統、鑽取系統、和升降系統構成。支撐系統包括支杆、支腳、地矛、拉線、拉環，鑽取系統包括鑽頭和連杆，升降系統包括升降杆、底盤、升降軸、軸承、旋轉杆、加長杆。鑽頭固定在升降杆底盤上，通過轉動旋轉杆將鑽頭壓入土壤進行採掘。鑽頭設計為可以打開的兩半結構，使鑽頭採掘出來的土柱可以完整的取出。該原狀土柱和根系採掘器可以把土柱完整的採掘出來，不會破壞土壤結構，也無需挖掘土壤剖面，省時省力，破壞性小。
文檔編號G01N1/08GK103234776SQ20131011790
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月7日 優先權日2013年4月7日
發明者王建林, 楊新民, 房全孝 申請人:青島農業大學