[发明专利]基于位移倍增机构的车载土壤采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种农田土壤样品采集设备，尤其涉及一种基于位移倍增机构的车载土壤采集装置。

背景技术

着眼于我国精准农业发展的需要，对农田土壤信息采集这一关键问题的研究正逐步进行。现有的土壤样品采集方式是人工采集，不仅工作效率低，采集土壤的精准度低，而且土壤采集深度小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于位移倍增机构的车载土壤采集装置，使用该土壤采集装置进行土壤采集不仅可提高工作效率，保证采集土壤的精准度，而且可增加土壤采集的深度。

本发明包括动力承载车、支撑油缸、导向支撑架、液压马达、采样管和升降油缸；所述支撑油缸铰连接在动力承载车上，支撑油缸的活塞杆前端铰连接在导向支撑架上，导向支撑架铰连接在动力承载车上；所述液压马达通过一滑块滑动连接在导向支撑架上；采样管可拆卸地连接在所述液压马达的输出轴上；所述导向支撑架是一封闭箱体结构，升降油缸布置在导向支撑架的内部空间中，连接在导向支撑架的底部或顶部；上述升降油缸的活塞杆通过一位移倍增机构与所述液压马达相连；位移倍增机构布置在导向支撑架的外侧。

在非工作状态时，本发明中的导向支撑架处于倾斜位置，其与动力承载车的前进方向大致呈120度夹角；在工作状态时，支撑油缸将导向支撑架顶起，令其处于竖直状态。采样时，升降油缸可控制液压马达沿着导向支撑架向下滑动，由液压马达带动采样管旋转，通过套钻的方式，实现土壤采集。位移倍增机构的使用，可在导向支撑架高度不变的情况下，有效地增加液压马达的行程，从而实现了深层次土壤采集。采样完成后，升降油缸动作，令液压马达沿着导向支撑架向上移动，以将采样管从土壤中拔出。由此，嵌在采样管中的土壤即为所需采集的土样。在非工作状态下，液压马达上可不安装采样管。可在采样前，根据土壤采样的实际需要确定相应的采样深度，进而选用合适的采样管安装在液压马达上。与现有的人工采集土壤样品相比，利用本发明中的土壤采集装置进行土壤采集，不仅可提高工作效率，保证采集土壤的精准度，而且可增加土壤采集的深度。

作为本发明的改进，上述位移倍增机构包括第一链轮、第二链轮、第三链轮、第四链轮、第一链条和第二链条；所述第一链轮和第二链轮连接在所述升降油缸的活塞杆上，上述第一链轮和第二链轮相对布置；在所述导向支撑架的两个相对的侧面上分别开设第一长形窗口和第二长形窗口，所述第一链轮从第一长形窗口伸出，第二链轮从第二长形窗口伸出；所述第三链轮连接在导向支撑架的下部，与第一链轮处于导向支撑架的同一侧；所述第四链轮连接在导向支撑架的上部，与第二链轮处于导向支撑架的同一侧；第一链条绕在第一链轮和第三链轮上，且第一链条的一端固定连接在滑块上，另一端固定连接在导向支撑架上；第二链条绕在第二链轮和第四链轮上，且第二链条的一端固定连接在滑块上，另一端固定连接在导向支撑架上。

上述位移倍增机构利用了绳索与动滑轮之间的倍数关系实现液压马达的位移倍增。上述第一链轮和第二链轮相当于动滑轮，第三链轮和第四链轮相当于定滑轮，第一链条和第二链条相当于绳索。升降油缸连接在导向支撑架底部：升降油缸的活塞杆伸出，液压马达下移，此时由第一链条、第一链轮和第三链轮组成的机构施力拉动液压马达；当升降油缸的活塞杆收缩时，液压马达上移，此时由第二链条、第二链轮和第四链轮组成的机构施力拉动液压马达。升降油缸连接在导向支撑架顶部时，升降油缸的活塞杆收缩，液压马达下移；升降油缸的活塞杆伸出，液压马达上移。

作为本发明的再改进，上述采样管通过螺纹与液压马达的输出轴相互连接。

采样管通过螺纹连接的方式可拆卸地与液压马达的输出轴相连，方便了采样管的更换。

作为本发明的再改进，在所述导向支撑架上连接一导向支撑套，所述采样管穿过上述导向支撑套。

上述导向支撑套可在采样管上、下移动时起到导向的作用，而且在液压马达工作时导向支撑套可防止采样管发生摆动。

说明书附图

图1是基于位移倍增机构的车载土壤采集装置的结构示意图；

图2是导向支撑架和液压油缸的连接结构示意图；

图3是液压马达下移时导向支撑架的一侧的结构示意图；

图4是液压马达上移时导向支撑架的另一侧的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施方式中的车载土壤采集装置包括动力承载车1、支撑油缸2、导向支撑架3、液压马达4、滑块5和采样管6。