CN209639991U - 一种土壤取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及取样设备技术领域，具体是一种土壤取样装置，包括机架、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第五锥齿轮、转轴、驱动装置、套筒、第一半离合器、第二半离合器、第三半离合器、第四半离合器、主动连架杆、从动连架杆、连杆、拨杆、拉簧、丝杠、滑块、取样筒和增速装置；所述机架的底部设有万向轮。相对于现有技术，本实用新型的土壤取样装置通过电动的方式驱动取样筒插入土壤中并从土壤中抽出，不需要取样人员弯腰用力推拉，能够降低取样人员的劳动强度，另外，第四锥齿轮每转动一圈就会换向，因此丝杠每转动一定的角度就会反向旋转，使取样筒下移和上移的距离固定，从而精确控制取样深度，提高取样质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及取样设备技术领域，具体是一种土壤取样装置。
背景技术
农田土壤质量监测是农业环境监测的组成部分，农田土壤取样是通过取样器在取样点取样，然后监控土壤的含水量、密实度、颗粒类别、污染物含量等指标。取样的规范操作，保证了土壤样品的代表性，能够准确的反映所监测范围的土壤状况。
对农田土壤取样时，需要对数十甚至上百个取样点进行取样，对于环境因素和污染分布较为复杂的监测区，取样点则更多。现有的土样采集器如图1所示，包括T形杆34，T形杆34的下端设有取样筒20，取样筒20的下端设有环形刃口，使用时握住T形杆34向下用力将取样筒20压入土壤中，达到目标深度后，再握住T形杆34将取样筒20拉出，然后将土样从取样筒20中取出。现有的土样采集器存在以下缺点：(1)在使用时需要弯腰用力推拉T形杆，长时间如此工作造成取样人员的劳动强度大，甚至患上腰背疾病；(2)人工很难精确控制取样深度，取样过深或过浅都会影响取样质量，影响农田环境监测精度。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种土壤取样装置，具有省力、取样质量高的优点。
本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种土壤取样装置，包括机架、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第五锥齿轮、转轴、驱动装置、套筒、第一半离合器、第二半离合器、第三半离合器、第四半离合器、主动连架杆、从动连架杆、连杆、拨杆、拉簧、丝杠、滑块、取样筒和增速装置；所述第一锥齿轮安装在机架上并且其轴线呈竖直方向，所述第二锥齿轮和第三锥齿轮均安装在机架上并且与第一锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与第三锥齿轮同轴并且其轴线呈水平方向；所述转轴安装在机架上并且与第二锥齿轮同轴；所述第四锥齿轮安装在机架上并且其轴线呈竖直方向，所述第五锥齿轮固定安装在转轴上并且与第四锥齿轮啮合；所述驱动装置安装在机架上并与第一锥齿轮连接；所述套筒通过松键安装在转轴上并且位于第二锥齿轮和第三锥齿轮之间，所述第一半离合器和第二半离合器分别固定安装在套筒的两端并且与套筒同轴，所述第三半离合器与第二锥齿轮同轴固定连接并与第一半离合器匹配，所述第四半离合器与第三锥齿轮同轴固定连接并与第二半离合器匹配；所述主动连架杆和从动连架杆均枢接在机架上，所述连杆的两端分别与主动连架杆和从动连架杆枢接；所述拨杆与第四锥齿轮固定连接，所述拨杆上设有用于拨动主动连架杆的第一拨销；所述套筒上设有环形槽，所述从动连架杆上设有与环形槽匹配的第二拨销；所述拉簧安装在机架和从动连架杆之间并能够对从动连架杆施加使其摆动的力；所述丝杠安装在机架上并且其轴线呈竖直方向，所述滑块可竖直滑动的安装在机架上并且与丝杠螺纹配合；所述取样筒与滑块固定连接；所述第四锥齿轮通过增速装置与丝杠连接；所述机架的底部设有万向轮。使用时，将土壤取样装置移动到取样点，然后启动驱动装置，驱动装置驱动第一锥齿轮旋转，第一锥齿轮同时带动第二锥齿轮和第三锥齿轮旋转。初始时第一半离合器与第三半离合器啮合，套筒与第二锥齿轮连动，由于套筒通过松键安装在转轴上，因此套筒能够相对转轴轴向滑动并且能够带动转轴转动。转轴带动第五锥齿轮转动，第五锥齿轮带动第四锥齿轮转动，第四锥齿轮通过增速装置带动丝杠转动，丝杠带动滑块下移，使取样筒插入土壤中。拨杆随第四锥齿轮转动，当拨杆转动到一定位置后，拨杆通过第一拨销拨动主动连架杆摆动，主动连架杆通过连杆带动从动连架杆摆动，从动连架杆通过第二拨销带动套筒向第三锥齿轮平移，当主动连架杆越过死点后，在拉簧的作用下，第一半离合器与第三半离合器脱离，并且第二半离合器与第四半离合器啮合，第三锥齿轮与转轴连动，使第四锥齿轮换向，丝杠带动滑块上移，使取样筒从土壤中抽出。
本实用新型的技术方案还有：所述增速装置包括安装在机架上的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮和第六齿轮；所述第一齿轮与第四锥齿轮同轴固定连接，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第一齿轮与第二齿轮之间的传动比为1：3；所述第三齿轮与第二齿轮同轴固定连接，所述第四齿轮与第三齿轮啮合，所述第三齿轮与第四齿轮之间的传动比为1：3；所述第五齿轮与第四齿轮同轴固定连接，所述第六齿轮与第五齿轮啮合，所述第五齿轮与第六齿轮之间的传动比为1：3；所述第六齿轮与丝杠同轴固定连接。采用本技术方案，第四锥齿轮通过多级齿轮增速，第四锥齿轮每转动一圈使丝杠转动27圈。
本实用新型的技术方案还有：所述第二拨销上设有滚轮。采用本技术方案，滚轮能够降低第二拨销与套筒的磨损。
本实用新型的技术方案还有：所述取样筒的外圆面设有拨样豁口，所述拨样豁口向下延伸至取样筒的下端。采用本技术方案，用拨片从拨样豁口的上端插入，即可将土样从取样筒中拨出。
本实用新型的技术方案还有：所述驱动装置为驱动电机。
本实用新型的技术方案还有：所述取样筒螺纹安装在滑块上。采用本技术方案，便于拆装取样筒。
相对于现有技术，本实用新型土壤取样装置的有益效果为：(1)通过电动的方式驱动取样筒插入土壤中并从土壤中抽出，不需要取样人员弯腰用力推拉，能够降低取样人员的劳动强度，避免取样人员因弯腰用力推拉取样筒而患上腰背疾病；(2)第四锥齿轮每转动一圈就会换向，因此丝杠每转动一定的角度就会反向旋转，使取样筒下移和上移的距离固定，从而精确控制取样深度，提高取样质量。
附图说明
图1为现有土壤取样器的结构示意图。
图2为本实用新型土壤取样装置的主视图。
图3为图2中A部的局部放大图。
图4为本实用新型土壤取样装置的俯视图(第一半离合器与第三半离合器啮合状态)。
图5为本实用新型土壤取样装置的俯视图(第二半离合器与第四半离合器啮合状态)。
图中：1、机架，2、第一锥齿轮，3、第二锥齿轮，4、第三锥齿轮，5、第四锥齿轮，6、第五锥齿轮，7、转轴，8、套筒，9、第一半离合器，10、第二半离合器，11、第三半离合器，12、第四半离合器，13、主动连架杆，14、从动连架杆，15、连杆，16、拨杆，17、拉簧，18、丝杠，19、滑块，20、取样筒，21、第一拨销，22、第二拨销，23、万向轮，24、第一齿轮，25、第二齿轮，26、第三齿轮，27、第四齿轮，28、第五齿轮，29、第六齿轮，30、滚轮，31、拨样豁口，32、驱动电机，33、蓄电池，34、T形杆。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面根据附图对本实用新型具体实施方式作进一步说明。
如图2～图5所示，一种土壤取样装置，包括机架1、第一锥齿轮2、第二锥齿轮3、第三锥齿轮4、第四锥齿轮5、第五锥齿轮6、转轴7、驱动电机32、套筒8、第一半离合器9、第二半离合器10、第三半离合器11、第四半离合器12、主动连架杆13、从动连架杆14、连杆15、拨杆16、拉簧17、丝杠18、滑块19、取样筒20和增速装置。
第一锥齿轮2安装在机架1上并且其轴线呈竖直方向，第二锥齿轮3和第三锥齿4轮均安装在机架1上并且与第一锥齿轮2啮合，第二锥齿轮3与第三锥齿轮4同轴并且其轴线呈水平方向。转轴7安装在机架1上并且与第二锥齿轮3同轴，第二锥齿轮3和第三锥齿轮4可通过无油衬套安装在转轴7上，因此第二锥齿轮3和第三锥齿轮4可相对转轴7转动。第四锥齿轮5安装在机架1上并且其轴线呈竖直方向，第五锥齿轮6固定安装在转轴7上并且与第四锥齿轮5啮合。驱动电机32安装在机架1上并与第一锥齿轮2连接，机架1上设有为驱动电机32提供电能的蓄电池33。
套筒8通过松键安装在转轴7上并且位于第二锥齿轮3和第三锥齿轮4之间，因此套筒8可相对转轴7轴向滑动并能够通过松键带动转轴7转动。第一半离合器9和第二半离合器10分别固定安装在套筒8的两端并且与套筒8同轴，第三半离合器11与第二锥齿轮3同轴固定连接并与第一半离合器9匹配，第四半离合器12与第三锥齿轮4同轴固定连接并与第二半离合器10匹配。主动连架杆13和从动连架杆14均枢接在机架1上，连杆15的两端分别与主动连架杆13和从动连架杆14枢接。拨杆16与第四锥齿轮5固定连接，拨杆16上设有用于拨动主动连架杆13的第一拨销21。套筒8上设有环形槽，从动连架杆14上设有与环形槽匹配的第二拨销22，第二拨销22上设有滚轮30。拉簧17安装在机架1和从动连架杆14之间并能够对从动连架杆14施加使其摆动的力。
丝杠18安装在机架1上并且其轴线呈竖直方向，滑块19可竖直滑动的安装在机架1上并且与丝杠18螺纹配合。
取样筒20螺纹安装在滑块19上。取样筒20的外圆面设有拨样豁口31，拨样豁口31向下延伸至取样筒20的下端。
第四锥齿轮5通过增速装置与丝杠18连接，具体的，增速装置包括安装在机架上的第一齿轮24、第二齿轮25、第三齿轮26、第四齿轮27、第五齿轮28和第六齿轮29。第一齿轮24与第四锥齿轮5同轴固定连接，第二齿轮25与第一齿轮24啮合，第一齿轮24与第二齿轮25之间的传动比为1：3。第三齿轮26与第二齿轮25同轴固定连接，第四齿轮27与第三齿轮26啮合，第三齿轮26与第四齿轮27之间的传动比为1：3。第五齿轮28与第四齿轮27同轴固定连接，第六齿轮29与第五齿轮28啮合，第五齿轮28与第六齿轮29之间的传动比为1：3。第六齿轮29与丝杠18同轴固定连接。
机架1的底部设有万向轮23。
使用时，将土壤取样装置移动到取样点，然后启动驱动电机32，驱动电机32驱动第一锥齿轮2旋转，第一锥齿轮2同时带动第二锥齿轮3和第三锥齿轮4旋转。如图4所示，初始时第一半离合器9与第三半离合器11啮合，套筒8与第二锥齿轮3连动，由于套筒8通过松键安装在转轴7上，因此套筒8能够相对转轴7轴向滑动并且能够带动转轴7转动。转轴7带动第五锥齿轮6转动，第五锥齿轮6带动第四锥齿轮5转动，第四锥齿轮5通过增速装置带动丝杠18转动，丝杠18带动滑块19下移，使取样筒20插入土壤中。拨杆16随第四锥齿轮5转动，当拨杆16转动到一定位置后，拨杆16通过第一拨销21拨动主动连架杆13摆动，主动连架杆13通过连杆15带动从动连架杆14摆动，从动连架杆14通过第二拨销22带动套筒8向第三锥齿轮4平移，如图5所示，当主动连架杆13越过死点后，在拉簧17的作用下，第一半离合器9与第三半离合器11脱离，并且第二半离合器10与第四半离合器12啮合，第三锥齿轮4与转轴7连动，使第四锥齿轮5换向，丝杠18带动滑块19上移，使取样筒20从土壤中抽出。
上面结合附图对本实用新型的实施例做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (6)
1.一种土壤取样装置，其特征在于：包括机架(1)、第一锥齿轮(2)、第二锥齿轮(3)、第三锥齿轮(4)、第四锥齿轮(5)、第五锥齿轮(6)、转轴(7)、驱动装置、套筒(8)、第一半离合器(9)、第二半离合器(10)、第三半离合器(11)、第四半离合器(12)、主动连架杆(13)、从动连架杆(14)、连杆(15)、拨杆(16)、拉簧(17)、丝杠(18)、滑块(19)、取样筒(20)和增速装置；所述第一锥齿轮(2)安装在机架(1)上并且其轴线呈竖直方向，所述第二锥齿轮(3)和第三锥齿轮(4)均安装在机架(1)上并且与第一锥齿轮(2)啮合，所述第二锥齿轮(3)与第三锥齿轮(4)同轴并且其轴线呈水平方向；所述转轴(7)安装在机架(1)上并且与第二锥齿轮(3)同轴；所述第四锥齿轮(5)安装在机架(1)上并且其轴线呈竖直方向，所述第五锥齿轮(6)固定安装在转轴(7)上并且与第四锥齿轮(5)啮合；所述驱动装置安装在机架(1)上并与第一锥齿轮(2)连接；所述套筒(8)通过松键安装在转轴(7)上并且位于第二锥齿轮(3)和第三锥齿轮(4)之间，所述第一半离合器(9)和第二半离合器(10)分别固定安装在套筒(8)的两端并且与套筒(8)同轴，所述第三半离合器(11)与第二锥齿轮(3)同轴固定连接并与第一半离合器(9)匹配，所述第四半离合器(12)与第三锥齿轮(4)同轴固定连接并与第二半离合器(10)匹配；所述主动连架杆(13)和从动连架杆(14)均枢接在机架(1)上，所述连杆(15)的两端分别与主动连架杆(13)和从动连架杆(14)枢接；所述拨杆(16)与第四锥齿轮(5)固定连接，所述拨杆(16)上设有用于拨动主动连架杆(13)的第一拨销(21)；所述套筒(8)上设有环形槽，所述从动连架杆(14)上设有与环形槽匹配的第二拨销(22)；所述拉簧(17)安装在机架(1)和从动连架杆(14)之间并能够对从动连架杆(14)施加使其摆动的力；所述丝杠(18)安装在机架(1)上并且其轴线呈竖直方向，所述滑块(19)可竖直滑动的安装在机架(1)上并且与丝杠(18)螺纹配合；所述取样筒(20)与滑块(19)固定连接；所述第四锥齿轮(5)通过增速装置与丝杠(18)连接；所述机架(1)的底部设有万向轮(23)。
2.根据权利要求1所述的土壤取样装置，其特征在于：所述增速装置包括安装在机架上的第一齿轮(24)、第二齿轮(25)、第三齿轮(26)、第四齿轮(27)、第五齿轮(28)和第六齿轮(29)；所述第一齿轮(24)与第四锥齿轮(5)同轴固定连接，所述第二齿轮(25)与第一齿轮(24)啮合，所述第一齿轮(24)与第二齿轮(25)之间的传动比为1：3；所述第三齿轮(26)与第二齿轮(25)同轴固定连接，所述第四齿轮(27)与第三齿轮(26)啮合，所述第三齿轮(26)与第四齿轮(27)之间的传动比为1：3；所述第五齿轮(28)与第四齿轮(27)同轴固定连接，所述第六齿轮(29)与第五齿轮(28)啮合，所述第五齿轮(28)与第六齿轮(29)之间的传动比为1：3；所述第六齿轮(29)与丝杠(18)同轴固定连接。
3.根据权利要求1所述的土壤取样装置，其特征在于：所述第二拨销(22)上设有滚轮(30)。
4.根据权利要求1～3任一所述的土壤取样装置，其特征在于：所述取样筒(20)的外圆面设有拨样豁口(31)，所述拨样豁口(31)向下延伸至取样筒(20)的下端。
5.根据权利要求1～3任一所述的土壤取样装置，其特征在于：所述驱动装置为驱动电机(32)。
6.根据权利要求1～3任一所述的土壤取样装置，其特征在于：所述取样筒(20)螺纹安装在滑块(19)上。
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| CN116752940A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-09-15 | 克拉玛依市圣起钻采设备有限责任公司 | 无游梁机械换向型抽油机 |
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| CN114371026B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-04-19 | 中国科学院深海科学与工程研究所 | 基于深海着陆车的海底沉积物多点位取样器及其取样方法 |
| CN116752940A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-09-15 | 克拉玛依市圣起钻采设备有限责任公司 | 无游梁机械换向型抽油机 |
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