專利名稱：一種原狀土取樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及農(nóng)林業(yè)器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種原狀土取樣裝置。
背景技術(shù)：
在土壤、水文、地質(zhì)等等科研工作中經(jīng)常需要了解土壤的物理性質(zhì)，所 以需要挖取土壤狀態(tài)未曾改變的原狀土樣本以進(jìn)行研究分析。
目前市場(chǎng)上的原狀土取樣裝置以手動(dòng)為主，在取硬質(zhì)地塊樣本時(shí)很費(fèi)
力，特別是在挖取大量樣本時(shí)人工工作量太大、非常艱難；
雖然也有一些機(jī)動(dòng)的原狀土取樣裝置，但機(jī)動(dòng)原狀土取樣裝置不僅體積 較大、較笨重，而且在快速鉆取原狀土?xí)r會(huì)因?yàn)槿庸艿男D(zhuǎn)而改變其內(nèi)容 納的原狀土的容重或結(jié)構(gòu)，還會(huì)因?yàn)殂@頭的旋轉(zhuǎn)與土壤的摩擦發(fā)熱而使原狀 土水分蒸發(fā)從而影響土壤的含水量測(cè)定，這樣機(jī)動(dòng)原狀土取樣裝置得到的原
狀土結(jié)構(gòu)通常會(huì)發(fā)生改變，不利于準(zhǔn)確的獲得土:t裏的物理性質(zhì)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種原狀土取樣裝置，其取樣過(guò)程對(duì)土樣的影 響小，得到原狀土樣本。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種原狀土取樣裝置，其包括基臺(tái)、取樣管、鉆桿以及驅(qū)動(dòng)裝置，所 述取樣管一端與所述基臺(tái)定位連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述基臺(tái)連接，所述驅(qū) 動(dòng)裝置的輸出軸與所述鉆桿通過(guò)一對(duì)齒輪副連接設(shè)置，而且所述鉆桿同軸套接在所述取樣管外。
其中，所述取樣管為對(duì)稱的兩個(gè)半圓筒。
其中，所述取樣管的另一端焊接連接有漸縮的環(huán)刀頭，所述環(huán)刀頭為對(duì) 稱的兩個(gè)半環(huán)。
其中，所述環(huán)刀頭的外徑大于所述鉆桿的外徑。
其中，所述取樣管外還套接有圓環(huán)，所述圓環(huán)的內(nèi)外徑等于所述鉆桿的 內(nèi)外徑，所述圓環(huán)位于所述環(huán)刀頭與所述鉆桿之間。
其中，所述基臺(tái)設(shè)置有突臺(tái)，所述取樣管的一端與所述突臺(tái)之間銷定位
連才妄、螺4t或螺栓定位連4妄。
其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置位于所述基臺(tái)之上，所述基臺(tái)設(shè)置有容納所述取樣 管的第 一槽、容納所述齒輪副的第二槽以及容納所述驅(qū)動(dòng)裝置輸出軸的孔。 其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置位于所述基臺(tái)之下。
其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述基臺(tái)焊接或銷或螺釘或螺栓連接。 其中，所述基臺(tái)兩側(cè)還設(shè)置有手柄。
由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型的原狀土取樣 裝置，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鉆桿快速鉆取土壤時(shí)，取樣管不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，避免改 變?nèi)庸軆?nèi)容納的原狀土的容重或結(jié)構(gòu)，以及避免與土壤的摩擦發(fā)熱而使原 狀土水分蒸發(fā)從而影響土壤的含水量測(cè)定，以便挖取真正意義上的原狀土， 準(zhǔn)確的獲得土壤的物理性質(zhì)。


圖1為本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖一； 圖2為本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖二； 圖3為本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置基臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖一； 圖4為本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置基臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖二 ； 圖5為本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置鉆桿結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置取樣管與環(huán)刀頭結(jié)構(gòu)示意圖7為本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置取樣管、圓環(huán)及環(huán)刀頭結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置鉆土原理俯視圖； 圖9為本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置鉆土原理剖^^圖。
具體實(shí)施方式
如圖1-7所示， 一種原狀土取樣裝置，其包括基臺(tái)1、取樣管2、鉆桿3 以及驅(qū)動(dòng)裝置4，取樣管2與基臺(tái)1定位連接，驅(qū)動(dòng)裝置4與基臺(tái)1連接，驅(qū)動(dòng) 裝置4的輸出軸(圖中被基臺(tái)1遮住未示)穿過(guò)基臺(tái)1并與鉆桿3通過(guò)一對(duì)齒輪 副連接設(shè)置，而且鉆桿3同軸套接在取樣管2外。
具體而言，驅(qū)動(dòng)裝置4為電動(dòng)機(jī)，為鉆桿3提供動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)裝置4還可以 配置發(fā)動(dòng)機(jī)，解決驅(qū)動(dòng)裝置4的動(dòng)力源問(wèn)題，在此不做贅述。
下面詳細(xì)介紹基臺(tái)1、取樣管2以及鉆桿3:
如圖1-4所示，基臺(tái)1設(shè)置有容納取樣管2的第一槽11、容納齒輪副的第 二槽12以及容納驅(qū)動(dòng)裝置4的輸出軸的孔(圖中未示)。第二槽12以及笫一 槽11分別開(kāi)在基臺(tái)1相對(duì)的兩個(gè)基面上，為了滿足第二槽12容納齒輪副以及 鉆桿3同軸套接在取樣管2外，第二槽12在結(jié)構(gòu)上可以覆蓋第一槽11以及覆蓋 與輸出軸配合的孔。齒輪副包括小齒輪42以及大齒輪43,'小齒輪42的齒輪軸 是驅(qū)動(dòng)裝置4的輸出軸，大齒輪43的齒輪軸是鉆桿3，齒輪副傳遞驅(qū)動(dòng)裝置4 的動(dòng)力并起減速作用。
由上述可知，驅(qū)動(dòng)裝置4的輸出軸穿過(guò)基臺(tái)1的孔從而與第二槽12內(nèi)的小 齒輪42配合，小齒輪42與配合有鉆桿3的大齒輪43嚙合，鉆桿3同軸套接在取 樣管2外。
進(jìn)一步地，參見(jiàn)圖1、圖3，取樣管2與基臺(tái)1之間是銷定位連接，為了便 于實(shí)現(xiàn)連接，基臺(tái)1還在笫一槽11的開(kāi)口基面上設(shè)置有兩個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置的突臺(tái)13，兩個(gè)突臺(tái)13對(duì)應(yīng)開(kāi)有孔131,取樣管2上設(shè)置有銷孔22 (如圖6所示)， 這樣取樣管2從一端與突臺(tái)13之間通過(guò)銷6連接，實(shí)現(xiàn)取樣管2相對(duì)于基臺(tái)1位
結(jié)構(gòu)改變，以及避免取樣管轉(zhuǎn)動(dòng)與土壤的摩擦發(fā)熱。鉆桿3同軸套接在取樣 管2外，鉆桿3與取樣管2同軸套接的間隙可以在1-2毫米，不僅使得鉆桿3在 齒輪副的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)鉆取土樣時(shí)不影響取樣管2相對(duì)于基臺(tái)1固定，而且還利 于土樣鉆取結(jié)束后從鉆桿3中取出取樣管2?？梢灾?，取樣管2的一端與基 臺(tái)1之間不僅可以為銷連接，還可以為螺釘連接或螺栓定位連接，這樣孔131 與孔22對(duì)應(yīng)為螺紋孔，不^:贅述。
另外，為了便于原狀土取樣裝置進(jìn)行鉆取土樣操作，基臺(tái)1兩側(cè)還設(shè)置 有手柄14。
如圖6所示，取樣管2較佳地為對(duì)稱的兩個(gè)半圓筒21,但不限于此，便于 拆開(kāi)兩個(gè)半圓筒21將內(nèi)含的原狀土樣本整體取出。正如上面所述取樣管2的 一端是與基臺(tái)1定位連接的，而取樣管2另一端焊接有漸縮的環(huán)刀頭5，對(duì)應(yīng) 于取樣管2的兩個(gè)半圓筒21,環(huán)刀頭5是對(duì)稱的兩個(gè)半環(huán)。這里，環(huán)刀頭5的 外徑大于鉆桿3的外徑，從鉆桿3徑向剖面來(lái)看，環(huán)刀頭5露出鉆桿3之外，環(huán) 刀頭5與鉆桿3的掘進(jìn)端面完全接觸(掘進(jìn)端面即指鉆桿3沒(méi)有配合齒輪副的 一端的端面)。環(huán)刀頭5可以傳遞鉆桿3產(chǎn)生的推進(jìn)力，而且環(huán)刀頭5是漸縮 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，利于在鉆取土樣時(shí)排開(kāi)較多的土壤。
如圖7所示，取樣管2外還可以套有圓環(huán)9，圓環(huán)9的內(nèi)外徑等于鉆桿3的 內(nèi)外徑。同理，圓環(huán)9也同軸套在焊接有環(huán)刀頭5的取樣管2外，圓環(huán)9位于環(huán) 刀頭5與鉆桿3之間，圓環(huán)9可以與環(huán)刀頭5的端面以及鉆桿3的掘進(jìn)端面完全 接觸，圓環(huán)9可以起到穩(wěn)固的結(jié)合取樣管2的兩個(gè)半圓筒21,以及減少鉆桿3 與環(huán)刀頭5之間摩擦。
如圖5所示，鉆桿3外壁設(shè)置有螺旋葉片31，在鉆取土樣時(shí)，取樣管2之 外的鉆桿3在驅(qū)動(dòng)裝置4的驅(qū)動(dòng)力的帶動(dòng)下隨著大齒輪43旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而挖開(kāi)土壤，螺旋葉片31正好可以將挖出的土壤傳遞到地表上。
另外，本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置，驅(qū)動(dòng)裝置4可以如圖1-4所示焊 接、銷、螺釘或螺栓連接在基臺(tái)1之上，基臺(tái)1設(shè)置有容納齒輪副的第二槽12 以及容納驅(qū)動(dòng)裝置4的輸出軸的孔(圖中未示)，但不排除驅(qū)動(dòng)裝置4連接在 基臺(tái)1之下，這樣驅(qū)動(dòng)裝置4的輸出軸的齒輪副暴露在基臺(tái)1之外，不做贅述。
具體使用原狀土取樣裝置時(shí)
首先，配合齒輪副組裝驅(qū)動(dòng)裝置4的輸出軸以及鉆桿3，將圓環(huán)9與鉆桿3 套在取樣管2以及環(huán)刀頭5之外并在取樣管2—端插上固定銷6完成組裝，確定 鉆桿3的掘進(jìn)端面與圓環(huán)9的端面完全接觸
接著，手握住手柄14將環(huán)刀頭5豎直插入土壤，驅(qū)動(dòng)裝置4產(chǎn)生的推進(jìn)力 將鉆桿3平穩(wěn)的壓入土壤，鉆桿3外表的螺旋葉片31會(huì)將土壤挖將土壤傳地表 上，進(jìn)而在土壤中挖掘出一個(gè)環(huán)形空腔8 (如圖8和圖9所示)，基于土壤的 環(huán)形空腔8，取樣管2便能輕易的裝入柱狀土壤7;
最后，挖入預(yù)定深度后取出原狀土取樣裝置，卸下取樣管2分開(kāi)兩個(gè)半 圓筒21從中整體取出原狀土樣。
反復(fù)上述操作，直到取出要求深度的土層為止。
本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鉆桿快速鉆取土壤時(shí)，取 樣管不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，避免改變?nèi)庸軆?nèi)容納的原狀土的容重或結(jié)構(gòu)，以及 避免與土壤的摩擦發(fā)熱而使原狀土水分蒸發(fā)從而影響土壤的含水量測(cè)定，能 夠挖去真正意義上的原狀土，利于準(zhǔn)確的獲得土壤的物理性質(zhì)；而且原狀土 取樣裝置還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技 術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種原狀土取樣裝置，其特征在于，包括基臺(tái)、取樣管、鉆桿以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述取樣管一端與所述基臺(tái)定位連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述基臺(tái)連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸與所述鉆桿通過(guò)一對(duì)齒輪副連接設(shè)置，而且所述鉆桿同軸套接在所述取樣管外。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土取樣裝置，其特征在于，所述取樣管為 對(duì)稱的兩個(gè)半圓筒。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的原狀土取樣裝置，其特征在于，所述取樣管的 另一端焊接連接有漸縮的環(huán)刀頭，所述環(huán)刀頭為對(duì)稱的兩個(gè)半環(huán)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的原狀土取樣裝置，其特征在于，所述環(huán)刀頭的 外徑大于所述鉆桿的外徑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的原狀土取樣裝置，其特征在于，所述取樣 管外還套接有圓環(huán)，所述圓環(huán)的內(nèi)外徑等于所述鉆桿的內(nèi)外徑，所述圓環(huán)位 于所述環(huán)刀頭與所述鉆桿之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土取樣裝置，其特征在于，所述基臺(tái)設(shè)置 有突臺(tái)，所述取樣管的一端與所述突臺(tái)之間銷定位連接、螺釘或螺栓定位連 接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土取樣裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置 位于所述基臺(tái)之上，所述基臺(tái)設(shè)置有容納所述取樣管的第一槽、容納所述齒 輪副的第二槽以及容納所述驅(qū)動(dòng)裝置輸出軸的孔。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土取樣裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置 位于所述基臺(tái)之下。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土取樣裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置 與所述基臺(tái)焊接或銷或螺釘或螺栓連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原狀土取樣裝置，其特征在于，所述基臺(tái)兩 側(cè)還設(shè)置有手柄。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種原狀土取樣裝置，包括基臺(tái)、取樣管、鉆桿以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述取樣管一端與所述基臺(tái)定位連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述基臺(tái)連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸與所述鉆桿通過(guò)一對(duì)齒輪副連接設(shè)置，而且所述鉆桿同軸套接在所述取樣管外。本實(shí)用新型的原狀土取樣裝置，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鉆桿快速鉆取土壤時(shí)，取樣管不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，避免改變?nèi)庸軆?nèi)容納的原狀土的容重或結(jié)構(gòu)，避免與土壤摩擦發(fā)熱而使原狀土水分蒸發(fā)影響土壤的含水量測(cè)定，以便挖取真正意義上的原狀土，準(zhǔn)確的獲得土壤的物理性質(zhì)。
文檔編號(hào)G01N1/04GK201352186SQ20082012328
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者劉中奇, 楠 卜, 周澤圓, 安彥川, 巖 張, 松 朱, 朱清科, 李志沛, 晶 王, 蕊 王, 偉 秦, 薛智德, 薈 趙, 趙磊磊 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)