專利名稱：一種原狀土柱和根系采掘器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土壤學(xué)研究領(lǐng)域，具體的說是一種原狀土柱和根系采掘器。
背景技術(shù)：
按照取土方式的不同，土鉆有3種類型:直壓式、螺旋式和錘擊式。采用螺旋式和錘擊式取土，會(huì)造成土壤擾動(dòng)，不能得到理想的原狀土壤樣品。楊學(xué)明和賈書剛公開了一種直壓式手動(dòng)原狀土取土鉆(CN2132177A)，采用直壓式取原狀土，解決了取土過程中土壤對土鉆的阻力問題，但當(dāng)土鉆的直徑較大時(shí)，直壓手動(dòng)的取土方式很難將土鉆壓入土壤中，同時(shí)也無法對植物根系進(jìn)行取樣。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種造價(jià)低廉、使用方便、不會(huì)造成土壤擾動(dòng)的原狀土柱和根系采掘器。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明提供如下解決方案:
一種原狀土柱和根系采掘器，由支撐系統(tǒng)、鉆取系統(tǒng)和升降系統(tǒng)構(gòu)成。支撐系統(tǒng)包括3個(gè)支桿，3個(gè)支腳，3個(gè)地矛，3根拉線，I個(gè)拉環(huán)。鉆取系統(tǒng)包括鉆頭5和3個(gè)連桿。升降系統(tǒng)包括升降桿10、底盤7、升降軸92、軸承91、旋轉(zhuǎn)桿93、加長桿94。3個(gè)支桿呈正三角·錐形支撐，在3個(gè)支桿的底端分別裝有3個(gè)支腳，每個(gè)支腳兩側(cè)有孔，地矛分別從支腳外側(cè)孔插入土壤中固定采掘器；3個(gè)拉線分別連接在支腳內(nèi)側(cè)孔上，并與拉環(huán)44連接。每個(gè)支桿的頂端固定在軸承91上，軸承91內(nèi)裝有升降軸92，升降軸92可以在軸承91內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，形成軸承結(jié)構(gòu)；升降軸92內(nèi)裝有升降桿10，升降軸92與升降桿10之間由螺紋咬合；升降軸92上固定有旋轉(zhuǎn)桿93，并附帶與旋轉(zhuǎn)桿93配套的加長桿94。升降桿10的底端固定有底盤7，鉆頭5通過螺絲8固定在底盤7上，鉆頭5正對拉環(huán)44，并且拉環(huán)44直徑大于鉆頭5。連桿分別從支桿上預(yù)設(shè)的孔中穿過，再分別穿過底盤7上的套環(huán)，垂直插入土壤中。所述底盤7由盤面70和3個(gè)套環(huán)構(gòu)成，套環(huán)均勻分布在盤面70的外側(cè)，盤面70上打有底盤小孔74，中心是與升降桿10之間的固定點(diǎn)75。所述鉆頭5由土鉆55和焊接在頂部的連接片51構(gòu)成，在連接片51上打有與底盤小孔74對應(yīng)的鉆頭小孔52，螺絲8穿過底盤小孔74與鉆頭小孔52將鉆頭5固定在底盤7上；土鉆55由鋼管從中間縱向切開后，接縫處焊接合頁53，靠銷子54連接而成。使用該采掘器時(shí)，確定采掘點(diǎn)后，按照上述方案安裝采掘器，使采掘點(diǎn)位于拉環(huán)44內(nèi)。轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿93，由于連桿61、62、63的固定作用，使得升降桿10不會(huì)隨旋轉(zhuǎn)桿93轉(zhuǎn)動(dòng)，而是逐漸下降，并帶動(dòng)鉆頭5通過拉環(huán)44鉆入土壤中，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿93，直至鉆頭5進(jìn)入土壤的深度達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。上述過程中如果感覺費(fèi)力可以用加長桿94。然后反方向轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿93，使土鉆55從土壤中拉出，擰開螺絲8，取下鉆頭5，拔出銷子54，打開土鉆55，取出土柱進(jìn)行分析。鉆頭固定在升降桿底盤上，通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿將鉆頭壓入土壤進(jìn)行采掘。鉆頭設(shè)計(jì)為可以打開的兩半結(jié)構(gòu)，使鉆頭采掘出來的土柱可以完整的取出。該原狀土柱和根系采掘器可以把土柱完整的采掘出來，不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，也無需挖掘土壤剖面，省時(shí)省力，破壞性小。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是底盤7的俯視 圖3是鉆頭5的俯視 圖4是鉆頭5的側(cè)視圖。圖中:11、12、13為支桿，21、22、23 為支腳，31、32、33 為地矛，41、42、43 為拉線，44為拉環(huán)，5為鉆頭，51為連接片，52為鉆頭小孔，53為合頁，54為銷子，55為土鉆，61、62、63為連桿，7為底盤，70為盤面，71、72、73為套環(huán)，74為底盤小孔，75為固定點(diǎn)，8為螺絲，91為軸承、92為升降軸、93為旋轉(zhuǎn)桿、94為加長桿、10為升降桿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案:
本發(fā)明提供一種原狀土柱和根系采掘器，由支撐系統(tǒng)、鉆取系統(tǒng)和升降系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1 — 4所示。支撐系統(tǒng)包括支桿11、 12、13，支腳21、22、23，地矛31、32、33，拉線41、42、43，拉環(huán)44。鉆取系統(tǒng)包括鉆頭5和連桿61、62、63。升降系統(tǒng)包括升降桿10、底盤7、升降軸92、軸承91、旋轉(zhuǎn)桿93、加長桿94。支桿11、12、13呈正三角錐形支撐于地面，在支桿11、12、13的底端分別裝有支腳21、22、23，支腳21、22、23兩側(cè)有孔，地矛31、32、33分別從支腳21、22、23外側(cè)孔插入或斜插入土壤中固定采掘器；拉線41、42、43分別連接在支腳21、22、23內(nèi)側(cè)孔上，并與拉環(huán)44連接。支桿11、12、13的頂端固定在軸承91上，軸承91內(nèi)裝有升降軸92，升降軸92可以在軸承91內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，形成軸承結(jié)構(gòu)；升降軸92內(nèi)裝有升降桿10，升降軸92與升降桿10之間由螺紋咬合；升降軸92上固定有旋轉(zhuǎn)桿93，并附帶與旋轉(zhuǎn)桿93配套的加長桿94。升降桿10的底端固定有底盤7，鉆頭5通過螺絲8固定在底盤7上，鉆頭5正對拉環(huán)44，并且拉環(huán)44直徑大于鉆頭5。連桿61、62、63分別從支桿11、12、13上預(yù)設(shè)的孔中穿過，再分別穿過底盤7上的套環(huán)71、72、73，垂直插入土壤中。所述底盤7由盤面70和套環(huán)71、72、73構(gòu)成，套環(huán)71、72、73均勻分布在盤面70的外側(cè)，盤面70上打有底盤小孔74，中心是與升降桿10之間的固定點(diǎn)75。所述鉆頭5由土鉆55和焊接在頂部的連接片51構(gòu)成，在連接片51上打有與底盤小孔74對應(yīng)的鉆頭小孔52，螺絲8穿過底盤小孔74與鉆頭小孔52將鉆頭5固定在底盤7上；土鉆55由鋼管從中間縱向切開后，接縫處焊接合頁53，靠銷子54連接而成。使用該采掘器時(shí)，確定采掘點(diǎn)后，按照上述方案安裝采掘器，使采掘點(diǎn)位于拉環(huán)44內(nèi)。轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿93，由于連桿61、62、63的固定作用，使得升降桿10不會(huì)隨旋轉(zhuǎn)桿93轉(zhuǎn)動(dòng)，而是逐漸下降，并帶動(dòng)鉆頭5通過拉環(huán)44鉆入土壤中，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿93，直至鉆頭5進(jìn)入土壤的深度達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。上述過程中如果感覺費(fèi)力可以用加長桿94。然后反方向轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿93，使土鉆55從土壤中拉出，擰開螺絲8，取下鉆頭5，拔出銷子54，打開土鉆55，取出土柱進(jìn)行分析。所述一種原狀土柱和根系采掘器的全部部件由鋼鐵或合金材料制成，保證采掘器的強(qiáng)度。所述部件的連接固定方式采用螺絲固定，便于采掘器拆裝移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)便攜。上述方案中，裝置規(guī)格可以根據(jù)實(shí)際需要變化。上述實(shí)施方案的描述僅作為本發(fā)明技術(shù)方案的一種實(shí)施例提出，不作為對裝置結(jié)構(gòu)和功能的單一限制條件。本發(fā)明技術(shù)方案的有意效果是可以把土柱完整的采掘出來，不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，也無需挖掘土壤剖面，省時(shí)省力，破壞性 小。
權(quán)利要求
1.一種原狀土柱和根系采掘器，其特征在于由支撐系統(tǒng)、鉆取系統(tǒng)和升降系統(tǒng)構(gòu)成: 支撐系統(tǒng)包括3個(gè)支桿，3個(gè)支腳，3個(gè)地矛，3根拉線和1個(gè)拉環(huán)(44)； 鉆取系統(tǒng)包括鉆頭(5)和3個(gè)連桿； 升降系統(tǒng)包括升降桿(10)、底盤(7)、升降軸(92)、軸承(91)、旋轉(zhuǎn)桿(93)和加長桿(94)； 3個(gè)支桿呈正三角錐形支撐于地面，在3個(gè)支桿的底端分別裝有3個(gè)支腳，每個(gè)支腳兩側(cè)有孔，地矛分別從支腳外側(cè)孔插入土壤中固定采掘器；3個(gè)拉線分別連接在支腳內(nèi)側(cè)孔上，并與拉環(huán)(44)連接；每個(gè)支桿的頂端固定在軸承(91)上，軸承(91)內(nèi)裝有升降軸(92)，升降軸(92)可以在軸承(91)內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，形成軸承結(jié)構(gòu)；升降軸(92)內(nèi)裝有升降桿(10)，升降軸(92)與升降桿(10)之間由螺紋咬合；升降軸(92)上固定有旋轉(zhuǎn)桿(93)，并附帶與旋轉(zhuǎn)桿(93)配套的加長桿(94);升降桿(10)的底端固定有底盤(7)，鉆頭(5)通過螺絲(8)固定在底盤(7 )上，鉆頭(5 )正對拉環(huán)(44)，并且拉環(huán)(44)直徑大于鉆頭(5 );連桿分別從支桿上預(yù)設(shè)的孔中穿過，再分別穿過底盤(7)上的套環(huán)，垂直插入土壤中； 底盤(7 )由盤面(70 )和3個(gè)套環(huán)構(gòu)成，套環(huán)均勻分布在盤面(70 )的外側(cè)，盤面(70 )上打有底盤小孔(74 )，中心是與升降桿(10 )之間的固定點(diǎn)(75 ); 鉆頭(5)由土鉆(55)和焊接在頂部的連接片(51)構(gòu)成，在連接片(51)上打有與底盤小孔(74 )對應(yīng)的鉆頭小孔(52 )，螺絲(8 )穿過底盤小孔(74 )與鉆頭小孔(52 )將鉆頭(5 )固定在底盤(7)上；土鉆(55)由鋼管從中間縱向切開后，接縫處焊接合頁(53)，靠銷子(54)連接而成。
2.權(quán)利要求1所述的原狀土柱和根系采掘器在采掘土壤和植物根系中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及土壤學(xué)研究領(lǐng)域，提供一種原狀土柱和根系采掘器，由支撐系統(tǒng)、鉆取系統(tǒng)、和升降系統(tǒng)構(gòu)成。支撐系統(tǒng)包括支桿、支腳、地矛、拉線、拉環(huán)，鉆取系統(tǒng)包括鉆頭和連桿，升降系統(tǒng)包括升降桿、底盤、升降軸、軸承、旋轉(zhuǎn)桿、加長桿。鉆頭固定在升降桿底盤上，通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿將鉆頭壓入土壤進(jìn)行采掘。鉆頭設(shè)計(jì)為可以打開的兩半結(jié)構(gòu)，使鉆頭采掘出來的土柱可以完整的取出。該原狀土柱和根系采掘器可以把土柱完整的采掘出來，不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，也無需挖掘土壤剖面，省時(shí)省力，破壞性小。
文檔編號(hào)G01N1/08GK103234776SQ20131011790
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者王建林, 楊新民, 房全孝 申請人:青島農(nóng)業(yè)大學(xué)