CN204202997U - 一种植物根系拉拔仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及岩土力学领域，公开了一种植物根系拉拔仪，其包括拉拔杆、驱动装置、拉力测试装置以及支撑装置；所述驱动装置包括液压缸、驱动泵和液压油管，驱动泵通过液压油管与所述液压缸连接，所述拉拔杆的一端穿过所述液压缸的中心孔，其另一端用于连接植物植株；所述拉力测试装置包括拉力传感器和拉力数值显示器，拉力传感器通过传感器连接线与拉力数值显示器连接；所述支撑装置包括上支撑盘、下支撑盘、多个升降杆和多个脚架，所述下支撑盘通过多个升降杆与所述上支撑盘连接，所述上支撑盘通过多个脚架支撑在地面上，所述液压缸设置在所述下支撑盘上。本实用新型结构合理，既能保证测量精度，又能适应多种地形条件的植物根系拉拔。

Description

一种植物根系拉拔仪

技术领域

本实用新型涉及岩土力学技术领域，特别是涉及一种植物根系拉拔仪。

背景技术

植物根系拉拔仪是一种用来检测植物根系抗拉拔力的仪器，目前的测试设备主要是实验室的电子拉力试验机，通常是在实验室按照相关标准进行根系样品的制作，然后进行拉拔试验，该种设备拉拔速度可控、测试精度高，但是操作复杂、价格较高并且不能用于野外不同地形条件下原始位置生长状态下植物根系的测定。另一种拉拔仪为建筑工程用锚杆拉拔仪，该类型设备在测定植物抗拔力时存在如下问题：(1)液压缸行程较短，对较大植物单个行程不能获得最大抗拔力；(2)量程普遍偏大并且边坡条件下液压缸无法平稳放置，测量精确度受限；(3)液压缸中心孔直径较小，无法测量大直径以及无杆植物。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种结构合理，既能保证测量精度，又能适应多种地形条件的植物根系拉拔仪。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种植物根系拉拔仪，其包括拉拔杆、驱动装置、拉力测试装置以及支撑装置；

所述驱动装置包括液压缸、驱动泵和液压油管，所述驱动泵通过液压油管与所述液压缸连接，所述拉拔杆的一端穿过所述液压缸的中心孔，所述拉拔杆的另一端用于连接植物植株；

所述拉力测试装置包括拉力传感器和拉力数值显示器，所述拉力传感器设置在所述驱动泵上，所述拉力传感器通过传感器连接线与所述拉力数值显示器连接；

所述支撑装置包括上支撑盘、下支撑盘、多个升降杆和多个脚架，所述下支撑盘通过多个所述升降杆与所述上支撑盘连接，所述上支撑盘通过多个所述脚架支撑在地面上，所述液压缸设置在所述下支撑盘上。

进一步地，所述升降杆均布在所述下支撑盘的四周，所述上支撑盘的圆周上设有供所述升降杆穿过的多个通孔，所述升降杆穿过所述通孔并通过固定件与所述上支撑盘连接。

进一步地，所述上支撑盘和下支撑盘的中心设有与所述液压缸的中心孔大小相适应的圆孔，所述上支撑盘的盘径大于所述下支撑盘的盘径。

进一步地，多个所述脚架通过转换接头与多个所述升降杆一一对应连接，每个所述脚架由多段钢管组成，多段所述钢管可相对滑动。

进一步地，每个所述脚架的下端固定设有角铁。

进一步地，所述升降杆和脚架的数量分别为三个。

其中，所述驱动泵为手动泵，所述手动泵设有注油孔、卸荷阀和压把。

其中，所述液压油管的两端设有快速接头，分别用于与所述驱动泵和液压缸连接。

其中，所述拉力测试装置还包括数据处理器，所述数据处理器设置在所述压力传感器和压力数值显示器之间。

其中，所述数据处理器为单片机。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的一种植物根系拉拔仪，包括拉拔杆、驱动装置、拉力测试装置以及支撑装置，通过将液压缸设置在支撑装置的下支撑盘上，避免了液压缸与地面直接接触，能够始终保持驱动泵的水平放置，能够保证根系拉拔仪的工作稳定性，并且提高试验精确度。

该植物根系拉拔仪结构简单、制造成本低廉、试验结果真实可靠，可以执行野外植物根系原位随机拉拔实验，同时实现了野外根系拉拔测量准确性和平衡性，应用前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型一种植物根系拉拔仪中的驱动装置和拉力测试装置的连接关系示意图；

图2为本实用新型一种植物根系拉拔仪中的支撑装置的结构示意图；

图3为本实用新型一种植物根系拉拔仪的整体结构示意图。

图中：1：注油孔；2：手动泵；3：压把；4：卸荷阀；5：压力传感器；6：传感器连接线；7：液压油管；8：压力数值显示器；9：快速接头；10：液压缸；11：升降杆；12：固定件；13：转换接头；14：脚架；15：螺帽；16：角铁；17：下支撑盘；18：上支撑盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1-3所示，为本实用新型提供的一种植物根系拉拔仪，其包括拉拔杆、驱动装置、拉力测试装置以及支撑装置；

所述驱动装置包括液压缸10、驱动泵和液压油管7，所述液压油管7的两端设有快速接头9，分别用于连接所述驱动泵与所述液压缸10，所述拉拔杆的一端穿过所述液压缸10的中心孔，所述拉拔杆的另一端可以通过连接件如绳索连接植物植株，既可以用于有杆植物的根系拉拔，也可以用于无杆植物的根系拉拔；

所述拉力测试装置包括拉力传感器和拉力数值显示器，所述拉力传感器设置在所述驱动泵上位于出油口处，用于感应所述驱动泵施加的力，所述拉力传感器通过传感器连接线6与所述拉力数值显示器连接，可以直观地观察在拉拔过程中所施加的拉力情况；

所述支撑装置包括上支撑盘18、下支撑盘17、多个升降杆11和多个脚架14，所述下支撑盘17通过多个所述升降杆11与所述上支撑盘18连接，具体地，多个所述升降杆11均布在所述下支撑盘17的四周，所述升降杆11的下端通过连接接头与所述下支撑盘17固定连接，所述上支撑盘18的圆周上设有供所述升降杆11穿过的多个通孔，所述升降杆11的上端穿过所述通孔并通过固定件12如角钢片与所述上支撑盘18连接；多个所述脚架14设置在所述上支撑盘18的下端，并通过转换接头13如转换螺杆与多个所述升降杆11一一对应连接，可以根据具体情况调节所述脚架14与转换接头13的角度，所述液压缸10设置在所述下支撑盘17上。可以根据实地条件恰当调整所述支撑装置的位置和角度进行植物根系的拉拔力测量。该拉拔仪结构简单、制造成本低廉、试验结果真实可靠，可以执行野外植物根系原位随机拉拔实验，同时能够实现野外根系拉拔测量的准确性和平衡性。

进一步地，所述脚架14与上支撑盘18的接触点在上支撑盘18上均布排列；所述下支撑盘17用于承载液压缸10，所述下支撑盘17可以通过调节升降杆11与所述上支撑盘18的连接高度，调节所述液压缸10在所述下支撑盘17上的位置。所述上支撑盘18和下支撑盘17的中心设有与所述液压缸10的中心孔大小相适应的圆孔，以便于所述拉拔杆依次穿过所述上支撑盘18的圆孔、液压缸10的中心孔和下支撑盘17的圆孔，进行拉拔试验，所述上支撑盘18的盘径大于所述下支撑盘17的盘径，以便于所述脚架14的角度调节。

进一步地，所述脚架14由多段钢管组成，多段所述钢管可相对滑动，并通过螺帽15固定相邻两段钢管之间的位置，例如，需要调整所述脚架14的长度时，松开所述螺帽15，当调节到所需要的长度后，再旋紧所述螺帽15，即可固定所述脚架14的长度，使用方便，可以确保在试验过程中驱动泵的油缸始终水平、稳定放置。所述多段钢管优选为两段。

进一步地，所述脚架14的下端固定设有角铁16，以增加所述脚架14摆放的平衡性和稳定性。

根据实际需要，所述升降杆11和脚架14的数量分别优选为三个。

其中，所述驱动泵为手动泵2，所述手动泵2上设有注油孔1、卸荷阀4和压把3。所述手动泵2用于提供动力，利用传感器连接线6将压力传感器5和压力数值显示器8连接，将手动泵2和液压缸10通过液压油管7连接，逆时针方向拧动卸荷阀4，使液压缸10中的液压油排回到手动泵2的油缸中；从手动泵2的尾部拧开注油孔1上的注油盖，检查油量；检查完毕后连接液压缸10，排掉油缸、液压油管7及液压缸10中的空气，具体地，将手动泵2放在比液压缸10稍高的地方，顺时针拧紧卸荷阀4，压下所述压把3，使液压缸10活塞伸出至最大行程，再打开卸荷阀4，使活塞缩回，重复3-5次，以排出空气。

其中，所述拉力测试装置还包括数据处理器，所述数据处理器设置在所述压力传感器5和压力数值显示器8之间，所述数据处理器优选为单片机，其可靠性高并且功耗低，保证拉拔仪在野外条件下能够长时间、多样本测量。所述压力数值显示器8具有峰值保持、清零、数据查询及保存功能，压力传感器5受力产生电压信号，通过20位A/D转换器转换成数字信号，经单片机处理后由液晶显示器显示压力值，测试结果准确、可靠。

本实用新型的具体测试过程中，将1m长，直径与液压缸10直径相等的拉拔杆如铁杆由上往下依次穿过上支撑盘18、液压缸10、下支撑盘17，然后通过连接接头连接被测植物，缓慢下压压把3，液压缸10活塞上升约2mm；当拉拔杆与植物茎杆接触但未发生位移时，按下压力数值显示器8上的峰值键进入峰值保持状态，再按清零键一次将液压缸10内摩擦力值减去；继续缓慢下压压把3，液压缸10带动拉拔杆和植物上移，对植物茎秆的拉力也不断增加，当达到极限拉力时植物脱离土体，此时最大拉力值被保持，按键选择保存该值，检测完成后，逆时针转动卸荷阀4，活塞回缩至初始位置时取下拉拔杆及植物茎秆，实现一次根系拉拔过程。

本实用新型实用性强、使用方便、操作简单、试验结果真实可靠，并实现了野外根系拉拔测量的准确性和平衡性，应用范围广阔。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种植物根系拉拔仪，其特征在于，包括拉拔杆、驱动装置、拉力测试装置以及支撑装置；

所述驱动装置包括液压缸、驱动泵和液压油管，所述驱动泵通过液压油管与所述液压缸连接，所述拉拔杆的一端穿过所述液压缸的中心孔，所述拉拔杆的另一端用于连接植物植株；

所述拉力测试装置包括拉力传感器和拉力数值显示器，所述拉力传感器设置在所述驱动泵上，所述拉力传感器通过传感器连接线与所述拉力数值显示器连接；

所述支撑装置包括上支撑盘、下支撑盘、多个升降杆和多个脚架，所述下支撑盘通过多个所述升降杆与所述上支撑盘连接，所述上支撑盘通过多个所述脚架支撑在地面上，所述液压缸设置在所述下支撑盘上。

2.如权利要求1所述的植物根系拉拔仪，其特征在于，所述升降杆均布在所述下支撑盘的四周，所述上支撑盘的圆周上设有供所述升降杆穿过的多个通孔，所述升降杆穿过所述通孔并通过固定件与所述上支撑盘连接。

3.如权利要求2所述的植物根系拉拔仪，其特征在于，所述上支撑盘和下支撑盘的中心设有与所述液压缸的中心孔大小相适应的圆孔，所述上支撑盘的盘径大于所述下支撑盘的盘径。

4.如权利要求3所述的植物根系拉拔仪，其特征在于，多个所述脚架通过转换接头与多个所述升降杆一一对应连接，每个所述脚架由多段钢管组成，多段所述钢管可相对滑动。

5.如权利要求4所述的植物根系拉拔仪，其特征在于，每个所述脚架的下端固定设有角铁。

6.如权利要求5所述的植物根系拉拔仪，其特征在于，所述升降杆和脚架的数量分别为三个。

7.如权利要求1所述的植物根系拉拔仪，其特征在于，所述驱动泵为手动泵，所述手动泵设有注油孔、卸荷阀和压把。

8.如权利要求1所述的植物根系拉拔仪，其特征在于，所述液压油管的两端设有快速接头，分别用于与所述驱动泵和液压缸连接。

9.如权利要求1所述的植物根系拉拔仪，其特征在于，所述拉力测试装置还包括数据处理器，所述数据处理器设置在所述压力传感器和压力数值显示器之间。

10.如权利要求9所述的植物根系拉拔仪，其特征在于，所述数据处理器为单片机。