一种根系取土设备的制作方法

1.本实用新型涉及取土实验设备技术领域，特别是一种根系取土设备，适用于野外、山地区域作业携带。


背景技术：

2.现有技术中公开一种取根装置。专利号为2015202301319。该装置包括取土筒、钻杆、受力手柄以及内芯杆，取土筒的底端为敞口式结构；钻杆为管状，底端与取土筒的顶端连接，并与取土筒的内部连通；受力手柄与钻杆的顶端连接，且在受力手柄上设有与钻杆的轴心位置相对应的穿过孔；内芯杆的顶端依次穿过取土筒、钻杆以及穿过孔，内芯杆的底端设有推土片，推土片的形状和大小与取土筒的形状和大小相适应。上述装置在取根时钻探深度可控，可精确的获取目标深度的根系。
3.此外，现有技术中还公开了一种树木根部土壤取样器，专利号2012205972472。包括杆状本体，所述杆状本体的后端设置有手执部，所述杆状本体的前端设置有外螺纹；以及取土器，所述取土器外形呈圆筒状，在该取土器的尾端设置有内螺纹，所述取土器通过该内螺纹与本体前端的外螺纹配合而连接于本体的前端；在所述取土器的前端具有内凹的兜土部；还包括修复器，所述修复器外形为圆柱体，在该圆柱体的侧壁面设置有多个凸点；所述修复器的尾端设置有内螺纹，所述修复器通过该内螺纹与本体前端的外螺纹配合而连接于本体的前端；当本体前端连接取土器进行取土操作后，即将本体前端更换为修复器对取土形成的孔洞进行修复。
4.基于上述专利和现有技术公开，本技术人及发明团队经过长期实验和野外作业发现存在如下问题：1、为了还原真实野外情况，在野外取土作业时需要连带根系一并取出，现有设备取土样品的直径在5
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10cm，对于灌木、乔木及根系较为发达的草本植物研究时，样品取土面积和体积严重受限，不能更好的反应土壤真实环境。研究数据很容易出现以点带面的情况发生，造成试验数据与真实数据不符。2、现有技术提供的设备在土柱挖崛时样品直径不能调节，取土存在一定局限性，不能更好的匹配现场环境。3、现有设备一般适用于大田或试验田，针对不同植株取土时，一般需要携带多套设备进行操作，在野外环境作业时，实验人员需要徒步行进较远路程，如果携带多套设备，不仅增加人员负荷，而且也制约了实验人员的行程，无法对深山深林进行取样试验。在野外取土作业时往往出现没有趁手装备使用的窘境。


技术实现要素：

5.本实用新型解决现有技术不足提供一种取土直径可变、取土体积大、方便携带、取土轻松的根系取土设备。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
7.一种根系取土设备，包括施力杆、支撑杆和取土刀具，所述施力杆一端连接取土刀具，施力杆和支撑杆通过螺纹连接，支撑杆一端设有支撑座，取土刀具位于支撑座内，支撑
座与待取样土面贴合，施力杆通过螺纹悬进带动取土刀具移动，取土刀具旋转行进对土样进行采集。
8.所述施力杆一端设有连接凹槽，取土刀具一端设有连接凸块，连接凸块与连接凹槽套装，连接凸块与连接凹槽上分别开设有连接孔，连接孔穿入开口销。
9.所述取土刀具为中空管状，取土刀具开设有取土收集腔和波浪形刃口。
10.所述施力杆一端设有连接凹槽，施力杆另一端设有把手。所述把手上设有施力孔，撬杠、树枝或木棒插入施力孔。
11.所述支撑座上设有脚踏边。
12.所述脚踏边上开设有固定孔，固定孔内穿入销钉，销钉将脚踏边与待取样土面固定。
13.所述取土刀具设有多组，多组取土刀具的取土收集腔和连接凸块直径各不相同，多组取土刀具之间通过连接凸块套装，多组取土刀具通过连接孔和开口销连接在施力杆的连接凹槽上。
14.所述取土刀具的取土收集腔内径为10
‑
50cm，高度5
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60cm。
15.所述取土刀具的取土收集腔内壁上设有卡挡，卡挡沿螺旋线排布在取土收集腔内壁上。
16.所述连接凸块和取土刀具为两半拼接结构，两半拼接结构通过锁扣块扣合，两半拼接结构通过连接孔和开口销连接成一体。
17.本实用新型的有益效果为：
18.1、本实用新型增设螺纹悬进功能，并将施力杆和支撑杆进行结合，大幅减少零部件数量，将整体装置重量和体积有效缩减便于在野外环境中单人携带，同时提升取土效率通过螺纹悬进取出土样，减少人员开挖的体力消耗。
19.2、取土刀具与施力杆活动可拆卸连接，便于刀具更替，也便于取土后拆卸取土刀具上连接的其他零件组件，便于轻松将土样取出进行后续包装运送。
20.3、上述中空管状结构减少取土阻力，波浪形刃口对待取样土面进行快速切合，取土收集腔有效收集样本。把手便于设备的搬运，另外把手可以有效开展悬进取土工作。把手上设有施力孔，撬杠、树枝或木棒插入施力孔，可以就地取材选取棒状物品通过杠杆原理施力降低作业强度。
21.4、支撑座上设有脚踏边。野外作业时通过手脚配合将设备稳定固定在地面上，有效提升设备的工作稳定性，大幅节省操作人员体力。所述脚踏边上开设有固定孔，固定孔内穿入销钉，销钉将脚踏边与待取样土面固定。通过销钉辅助固定减低操作难度和强度，辅助固定也有效防止取土作业中设备窜动和倾斜，便于更精准取土作业。
22.5、取土刀具设有多组，多组取土刀具的取土收集腔和连接凸块直径各不相同，多组取土刀具之间通过连接凸块套装，多组取土刀具通过连接孔和开口销连接在施力杆的连接凹槽上。对多组不同直径的刀具进行收纳，仅对刀具进行替换即可满足不同直径取土作业的需求，同时取土刀具为空心管状，仅增加取土刀具对整体设备的重量影响不大。
23.6、取土刀具的取土收集腔内径为10
‑
50cm，高度5
‑
60cm。取土面积增大，更适用于灌木、乔木及根系较为发达的草本植物植株的土样试验，可与现有的土样剪切试验设备配备，更好还原原始状态，确保测定数据更加精准。
24.7、由于取土面积和体积增大，为了更好取出土样。取土刀具的取土收集腔内壁上设有卡挡，卡挡沿螺旋线排布在取土收集腔内壁上。螺旋线卡挡悬进时方向指向性更稳定，取土时增加土样和取土刀具的摩擦力，便于提出土样。试验使用时对土样边缘进行修整即可。
附图说明
25.图1为本实用新型的结构示意图；
26.图2为图1的a部放大示意图ⅰ；
27.图3为图1的a部放大示意图ⅱ；
28.图4为多组取土刀具收纳状态套装示意图；
29.图5为土层分层取土示意图；
30.图6为取土刀具两半拼接示意图；
31.图7为取土刀具拼接组装示意图。
32.图中：施力杆1、支撑杆2、取土刀具3、支撑座4、连接凹槽5、连接凸块6、开口销7、取土收集腔8、波浪形刃口9、把手10、施力孔11、脚踏边12、固定孔13、卡挡14、锁扣块15。
具体实施方式
33.一种根系取土设备，包括施力杆1、支撑杆2和取土刀具3，所述施力杆1一端连接取土刀具3，施力杆1和支撑杆2通过螺纹连接，支撑杆2一端设有支撑座4，取土刀具3位于支撑座4内，支撑座4与待取样土面贴合，施力杆1通过螺纹悬进带动取土刀具3移动，取土刀具3旋转行进对土样进行采集。
34.所述施力杆1一端设有连接凹槽5，取土刀具3一端设有连接凸块6，连接凸块6与连接凹槽5套装，连接凸块6与连接凹槽5上分别开设有连接孔，连接孔穿入开口销7。所述取土刀具3为中空管状，取土刀具3开设有取土收集腔8和波浪形刃口9。所述施力杆1一端设有连接凹槽5，施力杆1另一端设有把手10。所述把手10上设有施力孔11，撬杠、树枝或木棒插入施力孔11。所述支撑座4上设有脚踏边12。所述脚踏边12上开设有固定孔13，固定孔13内穿入销钉，销钉将脚踏边12与待取样土面固定。所述取土刀具3设有多组，多组取土刀具3的取土收集腔8和连接凸块6直径各不相同，多组取土刀具3之间通过连接凸块6套装，多组取土刀具3通过连接孔和开口销7连接在施力杆1的连接凹槽5上。所述取土刀具3的取土收集腔8内径为10
‑
50cm，高度5
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60cm。所述取土刀具3的取土收集腔8内壁上设有卡挡14，卡挡14沿螺旋线排布在取土收集腔8内壁上。
35.使用时，根据取土样品直径要求选择相应组数的取土刀具3，并将多组取土刀具3套装在一起，并通过开口销7与施力杆1连接，本实用新型多部分零件由轴类和空心管类零部件组成，重量低于现有设备，不采用电动设备驱动，结构更加精巧，便于野外远距离采样。根据图5分层取土示意，将植株清除后对地面土壤进行取样作业，分别在深度0
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10cm、10
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20cm、20
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30cm的土层分别取出土样，上述深度尺寸可以根据实际试验要求灵活调整。取样时保留单组取土刀具3，将支撑座4放置在取土指定位置，通过脚踩脚踏边或使用销钉辅助固定，通过把手开展悬进取土工作，操作人员力量较小或体力不支时可以通过就地取材选取棒状物品通过杠杆原理施力降低作业强度。悬入指定深度时，提出整体设备将土样从取
土收集腔8内取出，此外提出整体设备时也可通过施力孔11借助杠杆施力。需要不同直径土壤时，替换取土刀具3即可。作业中取出土样后为了更好对土样进行打包和后续处理，可以快速拔出开口销7单独拆卸出取土刀具3。
36.此外，根据不同环境本实用新型实施例如下：实施例1本实用新型用于现场开挖出土柱，可使用实用新型设备开挖至指定深度，仅保留待试验柱体，在指定深度的土柱坑道内架设剪切试验设备在野外现场直接进行试验。指定深度可逐层挖深至1
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2m。满足灌木、乔木及根系较为发达的草本植物研究。实施例2根据图5所示分别在深度0
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10cm、10
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20cm、20
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30cm等不同深度的土层分别进行土样取土，研究植物根系对不同深度的土层的影响。实际尺寸可以根据实际需要操作人员自行调整。实施例3根据图6和7连接凸块6和取土刀具3为两半拼接结构，两半拼接结构通过连接孔和开口销7连接成一体，上述结构便于两半拼接结构方便土柱整体取出。图7所示为了提升取土刀具3两半拼接结构的强度，两半拼接结构通过锁扣块15扣合，取土刀具3旋进取土时防止两半拼接结构分离，两半拼接结构通过连接孔和开口销7连接成一体，通过抽离开口销7便可完成两半拼接结构分离取出土柱。