专利名称：基于位移倍增机构的车载土壤采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型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。
实用新型内容本实用新型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。本实用新型包括动力承载车、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，本实用新型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，利用本实用新型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。作为本实用新型的改进，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。作为本实用新型的再改进，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。作为本实用新型的再改进，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。上述支撑油缸2铰连接在动力承载车1的前部，支撑油缸2的输出轴铰连接在导 向支撑架3上，所述导向支撑架3铰连接在动力承载车1的前部。所述液压马达4通过一 滑块5滑动连接在所述导向支撑架3上。采样管6可拆卸地连接在所述液压马达4的输出 轴上。优选地，上述采样管6通过螺纹与液压马达4的输出轴相互连接。如图2所示，所述导向支撑架3是一封闭箱体结构，在所述导向支撑架3的内部空 间中布置升降油缸7，所述升降油缸7连接在导向支撑架3的底部(当然，升降油缸7也可 连接在导向支撑架3的顶部)。上述升降油缸7的活塞杆通过一位移倍增机构与所述液压 马达4相连，上述位移倍增机构布置在导向支撑架3的外侧。如图3和图4所示，上述位移倍增机构包括第一链轮8、第二链轮9、第三链轮10、 第四链轮11、第一链条12和第二链条13。所述第一链轮8和第二链轮9连接在所述升降油缸7的活塞杆上，上述第一链轮 8和第二链轮9相对布置。在所述导向支撑架3的两个相对的侧面上分别开设第一长形窗 口 3-1和第二长形窗口 3-2，所述第一链轮8从第一长形窗口 3-1伸出，第二链轮9从第二长形窗口 3-2伸出。所述第三链轮10连接在导向支撑架3的下部，与第一链轮8处于导向支撑架3的 同一侧；所述第四链轮11连接在导向支撑架3的上部，与第二链轮9处于导向支撑架3的 同一侧。第一链条12绕在第一链轮8和第三链轮10上，且第一链条12的一端固定连接在 滑块5上，另一端固定连接在导向支撑架3上；第二链条13绕在第二链轮9和第四链轮11 上，且第二链条13的一端固定连接在滑块5上，另一端固定连接在导向支撑架3上。另外，在所述导向支撑架3上连接一导向支撑套14，所述采样管6穿过上述导向支 撑套14。
权利要求基于位移倍增机构的车载土壤采集装置，其特征在于包括动力承载车、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。
2.根据权利要求1所述的基于位移倍增机构的车载土壤采集装置，其特征在于上述 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。
3.根据权利要求1或2所述的基于位移倍增机构的车载土壤采集装置，其特征在于 上述采样管通过螺纹与液压马达的输出轴相互连接。
4.根据权利要求1或2所述的基于位移倍增机构的车载土壤采集装置，其特征在于 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。
专利摘要本实用新型公开了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。本实用新型包括动力承载车、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。
文档编号G01N1/08GK201583427SQ20092028267
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者刘成良, 张凯, 杨佺, 杨政 申请人:南京信息工程大学