一种高效自动取土器的制作方法

1.本发明涉及土壤取样设备领域，具体为一种高效自动取土器。


背景技术：

2.农业、林业以及环境生态研究中，在对土壤取样时主要通过带有环刀的 取样筒进行取样，利用人力将取样筒下压至土壤中，再进行上提，从而进行 取样。这种取样方式由于土壤与取样筒的外壁之间粘滞阻力较大，从而导致 取样劳动强度大，费时费力，增加取样难度，而且不便于对不同深度的土壤 取样进行调节，操作不便，鉴于此，我们提出一种高效自动取土器。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种高效自动取土器，以解决上述背景技术中提 出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效自动取土 器，包括底板，底板上通过支架三固定连接机架，机架上设置有取样筒，且 取样筒可穿过开设于底板上的通孔，还包括：
4.取土机构，取样筒设置在取土机构上，且取土机构用来驱动取样筒对土 壤进行取样，取土机构设置在机架上；
5.驱动机构，驱动机构设置在机架上，并与取土机构传动连接，驱动机构 用来驱动取土机构提供驱动力；
6.往复扭转机构，往复式扭转机构设置在机架上，并用来带动取样筒在取 土过程中往复式绕自身中心轴线转动，往复扭转机构与取土机构传动连接。
7.优选的，取土机构包括固定在机架上的支架二，支架二上端定轴转动连 接摆杆的中部，摆杆的旋转轴处同轴固定连接齿盘一，齿盘一与往复扭转机 构传动连接，摆杆的一端固定连接圆弧形的齿条三，另一端开设有条形通孔， 且摆杆开设条形通孔的一端与驱动机构传动连接。
8.优选的，驱动机构包括定轴转动连接在机架上的螺杆二，螺杆二贯穿并 螺纹连接滑座，滑座滑动连接在机架上，滑座上固定有液压缸，液压缸的活 塞杆端固定有销杆二，销杆二插接在条形通孔内，并可在条形通孔内滑动， 条形通孔远离齿盘一的一端固定有触碰开关一，销杆二可与触碰开关一抵扣 接触，液压缸的缸壁上端固定有触碰开关二，液压缸的活塞杆上固定有压杆， 压杆可与触碰开关二抵扣接触。
9.优选的，取土机构还包括支架一，支架一的下端固定在取样筒上端，且 取样筒的下端固定有环刀，支架一的上端固定有多棱杆，取样筒的上端壁中 心贯穿并螺纹连接有螺杆一，取样筒的内部滑动连接有推板，且螺杆一定轴 转动连接在推板上。
10.优选的，取样筒的侧壁上端开设有向下设置的滑槽，且滑槽内插接并滑 动连接有齿条四，取样筒的内侧壁上开设有凹槽，凹槽内定轴转动连接有齿 轮，齿轮与齿条四啮合连接，且齿轮上固定有凸杆，支架一上固定有气缸， 气缸的活塞杆端与齿条四的上端固定
连接。
11.优选的，多棱杆与取样筒共用中心轴线设置，多棱杆的上端定轴转动连 接凸块，且凸块固定连接在齿条二的下端，齿条二与齿条三啮合连接，齿条 二滑动连接在固定于机架上的支架四上。
12.优选的，往复扭转机构包括贯穿并定轴转动连接在机架上的轴套，轴套 的上端两端分别固定连接齿圈、限位板，多棱杆穿过并滑动连接在轴套内。
13.优选的，支架二上定轴转动连接有齿盘二，且齿盘二与齿盘一啮合连接， 齿盘二上远离圆心的位置固定有销杆一，销杆一插接并滑动连接在滑架上， 滑架垂直固定在滑杆的上端，且滑杆竖直方向设置，滑杆滑动连接在固定于 支架二上的导向套内。
14.优选的，机架上固定有导向架，导向架上滑动连接有齿条一，齿条一与 齿圈啮合连接，齿条一的一端通连杆与滑杆的下端铰接。
15.优选的，还包括控制器，控制器的信号输入端分别与触碰开关一、触碰 开关二电连接，控制器的执行输出端分别与液压缸、气缸电连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果：
17.本发明中，通过驱动机构带动取土机构对土壤进行自动取样，省时省力， 操作便捷，并且能够确保取样筒在压入土壤或从土壤中上提时的稳定性，从 而确保土壤取样的准确性，并且可以实现根据不同的深度的取样要求，调节 取样筒压入土壤的深度，调节操作简单便捷。
18.本发明中，取土机构在进行土壤取样的过程中驱动往复扭转机构带动取 样筒在取样过程中往复式转动，这样便于取样筒顺畅的压入土壤内部或从土 壤内部提出，从而降低土壤取样难度，确保取样的顺畅性。
附图说明
19.图1为本发明的总装截面结构示意图一；
20.图2为图1中的a处放大结构示意图；
21.图3为图1中的b处放大结构示意图；
22.图4为本发明的总装截面结构示意图二；
23.图5为图4中的c处放大结构示意图。
24.图中：1、底板；2、通孔；3、推板；4、螺杆一；5、齿条一；6、多棱 杆；7、凸块；8、齿条二；9、齿条三；10、滑架；11、导向架；12、连杆； 13、支架一；14、气缸；15、齿条四；16、取样筒；17、环刀；18、齿盘一； 19、齿盘二；20、销杆一；2l、导向套；22、滑杆；23、支架二；24、销杆 二；25、条形通孔；26、触碰开关一；27、压杆；28、触碰开关二；29、液 压缸；30、滑座；31、螺杆二；32、机架；33、支架三；34、齿圈；35、轴 套；36、限位板；37、滑槽；38、齿轮；39、凸杆；40、凹槽；41、摆杆； 42、支架四。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所
且凸块7固定连接在齿条二8的下端，齿条二8与齿条三9啮合连接，齿条 二8滑动连接在固定于机架32上的支架四42上。
33.本实施例中，如图1、图2和图4所示，往复扭转机构包括贯穿并定轴转 动连接在机架32上的轴套35，轴套35的上端两端分别固定连接齿圈34、限 位板36，多棱杆6穿过并滑动连接在轴套35内，支架二23上定轴转动连接 有齿盘二19，且齿盘二19与齿盘一18啮合连接，齿盘二19上远离圆心的位 置固定有销杆一20，销杆一20插接并滑动连接在滑架10上，滑架10垂直固 定在滑杆22的上端，且滑杆22竖直方向设置，滑杆22滑动连接在固定于支 架二23上的导向套21内，机架32上固定有导向架11，导向架11上滑动连 接有齿条一5，齿条一5与齿圈34啮合连接，齿条一5的一端通连杆12与滑 杆22的下端铰接，在土壤取样的过程中，摆杆41的转动同步带动齿盘一18 转动，齿盘一18带动齿盘二19转动，使得齿盘二19同步带动销杆一20转 动，从而使得销杆一20带动滑架10和滑杆22在导向套21内上下移动，进 而使得滑杆22通过连杆12带动齿条一5在导向架11内左右移动，使得齿条 一5通过齿圈34带动轴套35绕其自身中心轴线往复式转动，从而使得轴套 35通过多棱杆6和支架一13带动取样筒16在取样过程中往复式转动，这样 便于取样筒16顺畅的压入土壤内部或从土壤内部提出，从而降低土壤取样难 度，确保取样的顺畅性。
34.本实施例中，还包括控制器，控制器的信号输入端分别与触碰开关一26、 触碰开关二28电连接，控制器的执行输出端分别与液压缸29、气缸14电连 接。
35.本发明的和优点：该种高效自动取土器在进行对土壤取样时，工作过程 如下：
36.如图1和图4所示，图1为初始状态，此时摆杆41处于水平状态，压杆 27与触碰开关二28抵扣接触，并且此时气缸14处于收缩状态，并使得凸杆 39处于凹槽40内侧，然后将底板1的通孔2对准需要取样的土壤位置，通过 控制器控制液压缸29工作，使得液压缸29通过伸出活塞杆带动销杆二24对 摆杆41的右端施加向上的推力，并且使得摆杆41绕摆杆41与支架二23的 连接轴逆时针转动，进而使得摆杆41带动齿条三9绕齿盘一18的圆心逆时 针转动，从而使得齿条三9带动齿条二8下移，齿条二8的下移通过凸块7 带动多棱杆6下移，进而使得多棱杆6通过支架一13带动取样筒16下移， 使得取样筒16穿过通孔2压入土壤，并且当销杆二24与触碰开关一26抵扣 接触时，此时取样筒16压入设定的取样深度处，同时触碰开关一26将销杆 二24的触碰信号输送至控制器，使得控制器控制液压缸29收缩其活塞杆， 从而使得销杆二24对摆杆41的右端施加下压力，进而使得摆杆41带动齿条 三9顺时针转动，并使得齿条三9带动齿条二8上移，从而使得齿条二8通 过凸块7带动多棱杆6上移，进而使得多棱杆6通过支架一13带动取样筒16 上移，并同步带动土壤样品上移，当压杆27与触碰开关二28抵扣接触时， 此时取样筒16复位，并且触碰开关二28将压杆27的触碰信号输送至控制器， 控制器控制液压缸29停止工作，并通过转动螺杆一4使得螺杆一4通过螺纹 传动带动推板3下移，使得推板3将取样筒16内部取出的土壤样品推出即可， 实现对土壤的自动取样，省时省力，操作便捷，并且能够确保取样筒16在压 入土壤或从土壤中上提时的稳定性，从而确保土壤取样的准确性。
37.当需要对不同深度的土壤进行取样时，通过转动螺杆二31，使得螺杆二 31通过螺纹传动带动滑座30在机架32上左右移动，从而使得滑座30同步带 动液压缸29左右移动，进而对销杆二24在条形通孔25内部的初始位置进行 调节，即，改变摆杆41的驱动力臂长度，从而改变摆杆41的转动角度，对 齿条三9驱动齿条二8的移动行程进行改变，进而对取样筒
16压入土壤的深 度进行改变调节，实现根据不同的深度的取样要求，调节取样筒16压入土壤 的深度，调节操作简单便捷。
38.在销杆二24与触碰开关一26抵扣接触的同时，此时取样筒16准备上移， 同时控制器控制气缸14伸出其活塞杆，使得所述活塞杆带动齿条四15在滑 槽37内下移，如图3和图5所示，使得齿条四15带动齿轮38逆时针转动， 从而使得齿轮38带动凸杆39逆时针转动，从而对取样筒16内的土壤起到向 上撑托的作用，避免在取样筒16上移的过程中导致土壤从取样筒16内滑出， 从而确保取样的稳定可靠性。
39.当压杆27与触碰开关二28抵扣接触时，此时需要将土壤样本从取样筒 16内取出，控制器控制液压缸29停止工作的同时也控制气缸14收缩其活塞 杆，并使得齿条四15上移并复位，齿条四15上移的同时带动齿轮38顺时针 转动，从而使得齿轮38带动凸杆39顺时针转动，并收纳于凹槽40内，从而 不对取样筒16内部的土壤样品施加阻挡，以便顺畅的将土壤样品从取样筒16 内取出，从而确保取样的顺畅性。
40.如图1、图2和图4所示，在上述土壤取样的过程中，摆杆41的转动同 步带动齿盘一18转动，齿盘一18带动齿盘二19转动，使得齿盘二19同步 带动销杆一20转动，从而使得销杆一20带动滑架10和滑杆22在导向套21 内上下移动，进而使得滑杆22通过连杆12带动齿条一5在导向架11内左右 移动，使得齿条一5通过齿圈34带动轴套35绕其自身中心轴线往复式转动， 从而使得轴套35通过多棱杆6和支架一13带动取样筒16在取样过程中往复 式转动，这样便于取样筒16顺畅的压入土壤内部或从土壤内部提出，从而降 低土壤取样难度，确保取样的顺畅性。
41.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实 现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且 是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨 在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
42.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上； 术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后 端”、“头部”、“尾部”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发明和简化描述，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 解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于 描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语
ꢀ“
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。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发明中的具体含义。