[实用新型]一种用于测定根系力学特征的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械领域，特别是指一种用于测定根系力学特征的实验装置。

背景技术

在过去，由于我国对水土资源的重要性认识不足，对森林的过度砍伐以及对资源的过度开发使我国面临严重的水土流失问题。由水土流失问题造成的各种地质灾害对我国的民生与经济发展十分不利。2012年云南彝良发生地震后引起的一系列山体滑坡造成数十人遇难，2万多间房屋受损或倒塌，500多所学校受损，使当地校舍安全水平倒退20年。近年来，随着国民经济的发展，人民对水土保护的意识也在逐渐加强。到目前已经发展出多种治理水土流失防止山体滑坡的措施，其中生物措施尤其被广为利用。采用生物措施治理土体滑坡将边坡工程与生态恢复有机结合，不但能够保持水土防护滑坡，还能保护生态环境以及美化环境，使人与自然和谐共处，有效解决经济发展与环境保护之间的矛盾。

长期的科学研究与实践已经证明，生物措施是治理水土流失、防止山体滑坡的最有效措施。植物根系作为植物生命活动的重要器官，在治理水土流失的生物措施中起着至关重要的作用。植物根系与土壤间的物理作用过程涉及一系列力学问题。因此，研究植物根系固土力学机制对进行生物措施治理水土保持和防止土体滑坡具有重要作用。通过植物根系对土壤的锚固作用，植物根系像抗滑桩一样分布在边坡或山体的脆弱滑动面防止滑坡。根-土复合体作为一种植物根系固持土体的力学模型，其中植物根系与土体的相互作用可以看作是根-土复合体的内力，这种内力不考虑其在根-土复合体的应力应变之中，而是对整个根-土复合体的特性产生作用。

目前，林木的根系研究工作主要是关注于林木根系生物量以及根系与土壤环境相互作用等等领域。其中，根系和土壤环境相互作用领域中的林木根系与土壤接触界面上的摩擦锚固性能的研究，直接决定了根土复合体的内部稳定性。植物根系的抗拉拔力是表征植物根系固持土体力学作用机理的一个重要参数。当土体遭受破坏产生滑动面时，植物根系的较大变形可以将植物根系所受到的拉拔力传递到稳定的深层土体，也可以将植物根系所受的拉拔力转化为植物根系的侧向摩擦阻力而降低植物根系本身所受到的拉拔力，这样即可增加植物根系固持土体的能力。而在现有的技术当中，没有一个完全针对能够进行测定根系与土体之间摩擦特性试验的支架。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种用于测定根系力学特征的实验装置，能够专门适用于测定根系与土体之间摩擦特性试验的装置。

基于上述目的本实用新型提供的一种用于测定根系力学特征的实验装置，包括支架本体、电机、移动轨道、移动横梁、挂钩、夹具和箱体，在所述支架本体顶部的两端分别设置有所述电机，并且每个所述电机通过所述支架本体上设置的通孔与所述移动轨道连接，所述左右两端的移动轨道分别与所述支架本体的左右两侧壁固定连接；所述移动横梁的两端分别与固定于所述支架本体左右两侧的所述移动轨道相连，在所述移动横梁上设置了所述挂钩，同时所述挂钩的另一端与所述夹具相连，在所述夹具下方放置所述箱体。

可选地，所述用于测定根系力学特征的实验装置还包括支撑架，所述箱体通过所述支撑架与地面接触。

进一步地，所述支撑架包括上支撑板、下支撑板和设置在上、下支撑板之间的支撑架，所述支撑架呈X形，该支撑架的上端与所述上支撑板的底面铰接，该支撑架的下端通过螺母与所述下支撑板上设置的丝杠配合，并且所述丝杠的一端设有摇柄。

进一步地，所述夹具为两片钢板，所述两片钢板之间通过至少两组螺钉、螺母连接。

可选地，所述的箱体为对称箱体。

可选地，在所述箱体的上盖上设置有孔，该孔的最窄处要比待测的根系最宽处大。

进一步地，所述孔设置在该箱体上盖的中心位置。

进一步地，所述箱体的一侧板设计为能够拆装，其它侧板与所述箱体为一体。

进一步地，在距离所述夹具下方50mm处放置所述箱体。

进一步地，所述箱体采用有机玻璃或者钢板制成。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的用于测定根系力学特征的实验装置，通过在所述支架本体顶部的两端分别设置有所述电机，并且每个所述电机通过所述支架本体上设置的通孔与所述移动轨道连接，所述左右两端的移动轨道分别与所述支架本体的左右两侧壁固定连接；所述移动横梁的两端分别与固定于所述支架本体左右两侧的所述移动轨道相连，在所述移动横梁上设置了所述挂钩，同时所述挂钩的另一端与所述夹具相连，在所述夹具下方放置所述箱体。从而，本发明所述的用于测定根系力学特征的实验装置能够为根系与土体之间摩擦特性试验提供可靠地试验环境。