一种扰动土侵蚀规律研究辅助设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种扰动土侵蚀规律研究辅助设备，属于土壤研究设备领域，包括机架，该机架上设有压土机构及用于盛装扰动土的筒体；所述压土机构包括转轮及压杆，所述转轮上连接有与其同轴的螺母，所述压杆上设有螺纹段，所述螺母螺接于所述螺纹段；所述转轮与机架转动连接，所述压杆与机架活动连接并能够沿压杆的长度方向运动；所述筒体设于机架上且位于所述压杆的正下方。这种研究辅助设备结构设计巧妙，采用简单的机械结构件完成土样的制作，设备制作成本较低，使用时不需要借助外在工具即可完成压土机构的运行，使用方便，精度较高，控制简单，可以很好地完成土样的制作工作，为后续的研究提供便利条件。
【专利说明】
一种扰动土侵蚀规律研究辅助设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及土壤研究设备领域，具体而言，涉及一种扰动土侵蚀规律研究辅助设备。
【背景技术】
[0002]扰动土就是天然结构受到破坏或含水率改变了的土。土壤侵蚀对水土资源和生物资源的破坏，对人类生存环境的危害，是当今世界各国普遍关注的环境问题之一。土壤侵蚀是侵蚀力和抗蚀力的相互作用，侵蚀力包括外动力和内动力两部分。目前我国正处于经济发展的高峰期，但经济的发展不应以牺牲环境作为代价。我国目前的水土流失现状不容乐观，形势异常严峻。防治水土流失已经成为刻不容缓的任务，国家也在加大力度进行环境的整治。
[0003]现有技术中对于扰动土侵蚀规律研究的设备极少，相应的辅助设备更是少之又少，导致实验人员在进行实验的过程中十分困难，严重阻碍了科学技术的进步发展，不利于土壤尤其是扰动土侵蚀规律的研究及分析。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种扰动土侵蚀规律研究辅助设备，旨在解决现有技术中扰动土在研究过程中存在的上述问题。
[0005]本实用新型是这样实现的:
[0006]—种扰动土侵蚀规律研究辅助设备，包括机架，该机架上设有压土机构及用于盛装扰动土的筒体;所述压土机构包括转轮及压杆，所述转轮上连接有与其同轴的螺母，所述压杆上设有螺纹段，所述螺母螺接于所述螺纹段;所述转轮与机架转动连接，所述压杆与机架活动连接并能够沿压杆的长度方向运动;所述筒体设于机架上且位于所述压杆的正下方。
[0007]进一步地，所述转轮底部连接有连杆，该连杆与所述机架转动连接，所述螺母连接于该连杆的底部。
[0008]进一步地，所述转轮为三幅式结构或四幅式结构。
[0009]进一步地，所述压杆的侧部沿其长度方向设有限位条，所述机架上设有与该限位条相匹配的限位槽;所述限位条与限位槽相连。
[0010]进一步地，所述压杆包括相连的杆体及压块，所述压块位于杆体的下方，所述杆体及压块均为柱状，所述压块的直径大于所述杆体的直径。
[0011]进一步地，所述压块的底部为向外凸起的弧面结构。
[0012]进一步地，所述机架包括顶板、中位板及底板，所述顶板、中位板及底板通过多根支撑柱相连;所述转轮连接于所述顶板，所述压杆连接于所述中位板，所述筒体设于所述底板。
[0013]进一步地，所述筒体与底板可拆卸相连，所述底板上设有用于放置筒体的圆形沉槽。
[0014]进一步地，所述筒体的侧部连接有至少一个翼板，所述翼板上设有通孔，所述通孔上连接有限位销;所述底板上设有限位孔，所述限位销穿过所述通孔并插入所述限位孔。
[0015]进一步地，所述筒体包括可拆卸相连的左筒及右筒，所述左筒及右筒为对称结构。
[0016]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过上述设计得到的扰动土侵蚀规律研究辅助设备，结构设计巧妙，采用简单的机械结构件完成土样的制作，设备制作成本较低，使用时不需要借助外在工具即可完成压土机构的运行，使用方便，精度较高，控制简单，可以很好地完成土样的制作工作，为后续的研究提供便利条件。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1是本实用新型实施方式提供的扰动土侵蚀规律研究辅助设备的主视图；
[0019]图2是本实用新型实施方式提供的扰动土侵蚀规律研究辅助设备的俯视图；
[0020]图3是本实用新型实施方式提供的扰动土侵蚀规律研究辅助设备中压杆与中位板相连的俯视图；
[0021]图4是本实用新型实施方式提供的扰动土侵蚀规律研究辅助设备中底板的俯视图；
[0022]图5是本实用新型实施方式提供的扰动土侵蚀规律研究辅助设备中压杆的主视图。
[0023]图中标记分别为:
[0024]机架10;
[0025]限位槽101;
[0026]顶板102;
[0027]中位板103;
[0028]底板104;
[0029]限位孔105;
[0030]支撑柱106;
[0031]圆形沉槽107;
[0032]压土机构20;
[0033]转轮201;
[0034]压杆202;
[0035]螺母203;
[0036]螺纹段204;
[0037]连杆205;
[0038]限位条206;
[0039]杆体207;
[0040]压块208;
[0041]筒体30;
[0042]翼板301;
[0043]通孔302;
[0044]限位销303;
[0045]左筒304;
[0046]右筒305。
【具体实施方式】
[0047]为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
[0048]在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
[0049]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0050]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0051 ] 实施例，请参阅图1-图5。
[0052]本实施例提供了一种扰动土侵蚀规律研究辅助设备，可以简称为研究辅助设备或者研究设备。主要用于在扰动土研究过程中制作扰动土的土样，方便后续的研究。
[0053]这种研究设备包括机架10，机架10是该研究设备的基础结构件，用来支撑及安装其他部件。在该机架10上设有压土机构20及用于盛装扰动土的筒体30，压土机构20用于压制扰动土，将扰动土盛装在筒体30内通过压土机构20的压制可以完成土样的制作。
[0054]具体而言，在本实施例中，压土机构20包括转轮201及压杆202，转轮201上连接有与其同轴的螺母203，压杆202上设有螺纹段204，螺母203螺接于螺纹段204 ；转轮201与机架10转动连接，压杆202与机架10活动连接并能够沿压杆202的长度方向运动；筒体30设于机架10上且位于压杆202的正下方。
[0055]如图1所示，转轮201可以转动，在实验过程中工作人员通过转动转轮201带动其他部件工作。压杆202可以通过转轮201带动，向下运动可以完成土样的压制。向上运动可以回归原位。在该压土机构20中通过螺纹传动的方式使转轮201带动压杆202运动，螺纹传动具有扭矩大、精度高的特点，使转轮201转动一圈之后压杆202向上或向下运动位移较小，一方面可以将扰动土压制的更紧凑，另一方面方便工作人员控制压杆202的进程，方便制作出合适的土样。
[0056]这种辅助设备结构设计巧妙，采用简单的机械结构件完成土样的制作，设备制作成本较低，使用时不需要借助外在工具即可完成压土机构20的运行，使用方便，精度较高，控制简单，可以很好地完成土样的制作工作，为后续的研究提供便利条件。
[0057]转轮201与机架10转动连接，具体而言，转轮201底部连接有连杆205，该连杆205与机架10转动连接，螺母203连接于该连杆205的底部。转轮201通过连杆205间接实现了其转动连接的关系，在转动过程中转轮201及连杆205同步相对机架10转动。通过这种方式方便了转轮201的装配及使用。
[0058]可选地，转轮201为三幅式结构或四幅式结构。这种结构的转轮201不仅美观，且方便使用。
[0059]压杆202在工作时沿其长度方向做直线往复运动，其具体实现方式可以是多种形式，可选地，压杆202的侧部沿其长度方向设有限位条206，机架10上设有与该限位条206相匹配的限位槽101;限位条206与限位槽101相连。如图1及图3所示，通过相配合的限位条206及限位槽101使得压杆202在工作时不会转动，并使其能够上下运动。
[0060]压杆202为主要的压土部件，具体地，压杆202包括相连的杆体207及压块208，压块208位于杆体207的下方，杆体207及压块208均为柱状，压块208的直径大于杆体207的直径。如图5所示，螺纹段204设置在杆体207上，杆体207与螺母203相连;压块208设置在杆体207下方，其直径较大，方便制作较大的土样。
[0061]优选地，压块208的底部为向外凸起的弧面结构。请进一步参阅图5，弧面结构的压块208使其在压土过程中能够更好地对扰动土进行挤压，排出其内部的空气，使得土样更稳定，不容易散落。
[0062]机架10用来安装各部件，可选地，机架10包括顶板102、中位板103及底板104，顶板102、中位板103及底板104通过多根支撑柱106相连;转轮201连接于顶板102，压杆202连接于中位板103，筒体30设于底板104。
[0063]进一步如图1所示，这种机架10结构简单，功能齐全，结构紧凑，方便使用。
[0064]筒体30用来盛装扰动土，可选地，筒体30与底板104可拆卸相连，底板104上设有用于放置筒体30的圆形沉槽107。在使用过程中，将筒体30放置在底板104上的圆形沉槽107内，使其不会在底板104上晃动，使压土工作得以顺利进行。
[0065]可选地，筒体30的侧部连接有至少一个翼板301，翼板301上设有通孔302，通孔302上连接有限位销303 ；底板104上设有限位孔105，限位销303穿过通孔302并插入限位孔105。通过限位销303及限位孔105的进一步限制作用，可进一步防止筒体30在使用过程中晃动会倾斜。
[0066]可选地，筒体30包括可拆卸相连的左筒304及右筒305，左筒304及右筒305为对称结构。这种设计的筒体30方便了土样的取出，使土样在取出过程中不会散落。
[0067]在制备土样之前，需要从现场进行扰动土的采集，具体可以通过这种试验方法来实现:
[0068]现场试验采用径流小区方法。径流小区坡度0°到45°不等，坡面尽量平整，每一小区设计的规格视现场情况确定，小区周围用浆砌砖块或预制混凝土板围护，下部为径流泥沙观测槽。根据以往最大次降雨量在小区底部建一径流采集池，将次降雨以及在降雨过程中携带的泥沙全部收集入径流池，该池池壁用油漆标上以0.5cm为最小刻度的观测标记。降雨结束后根据池壁上的标尺读取次降雨所冲下的泥沙以及径流量的总体积，然后将池中泥水搅匀，取出一定体积计算浑水的含沙量，从而计算出此次降雨径流量、产沙量。
[0069]为了准确测量水土流失量，在采用泥沙池测量含沙量外，还可以采用三维激光扫描仪和土壤密度仪相结合的方法测定水土流失量，可实现对坡面径流小区不同降雨强度下土壤侵蚀状况系统扫描，建立的高精度三维地面模型精度可达0.7毫米，可以结合径流小区方法运用，实现水土保持动态监测。
[0070]人工模拟降雨法:
[0071]为了缩短试验周期，全面建立不同雨量、雨强与土壤侵蚀模数的关系，在进行自然降雨条件下扰动土侵蚀模数研究的同时，采用人工模拟降雨开展扰动土侵蚀模数的研究。
[0072]统计分析方法:
[0073]根据现场试验所得数据，应用现有的土壤侵蚀或产沙模型，分析确定试验点所在区域土壤侵蚀模数。具体思路是通过对实测数据和资料的分析整理，运用回归分析的方法确定通用模型的各项参数，建立适用于本项目的数学模型。
[0074]本方案的关键技术有三点，一是合理设计试验场地，使试验结果具有普遍性及适用性;二是合理设计并建造人工模拟降雨发生器，很好地模拟各种雨型;三是正确建立土壤侵蚀模型，并对模型中各参数的取值进行合理率定。
[0075]项目研究的主要指标为:土壤类型为沿海沙土；径流小区坡度设5种情况，S卩0°、5°、15°、25°、45° ;试验条件设3种情况，即野外自然状态、试验场自然降雨状态、试验场人工模拟降雨状态。
[0076]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种扰动土侵蚀规律研究辅助设备，其特征在于，包括机架，该机架上设有压土机构及用于盛装扰动土的筒体;所述压土机构包括转轮及压杆，所述转轮上连接有与其同轴的螺母，所述压杆上设有螺纹段，所述螺母螺接于所述螺纹段;所述转轮与机架转动连接，所述压杆与机架活动连接并能够沿压杆的长度方向运动;所述筒体设于机架上且位于所述压杆的正下方。2.根据权利要求1所述的扰动土侵蚀规律研究辅助设备，其特征在于，所述转轮底部连接有连杆，该连杆与所述机架转动连接，所述螺母连接于该连杆的底部。3.根据权利要求2所述的扰动土侵蚀规律研究辅助设备，其特征在于，所述转轮为三幅式结构或四幅式结构。4.根据权利要求1所述的扰动土侵蚀规律研究辅助设备，其特征在于，所述压杆的侧部沿其长度方向设有限位条，所述机架上设有与该限位条相匹配的限位槽;所述限位条与限位槽相连。5.根据权利要求1所述的扰动土侵蚀规律研究辅助设备，其特征在于，所述压杆包括相连的杆体及压块，所述压块位于杆体的下方，所述杆体及压块均为柱状，所述压块的直径大于所述杆体的直径。6.根据权利要求5所述的扰动土侵蚀规律研究辅助设备，其特征在于，所述压块的底部为向外凸起的弧面结构。7.根据权利要求1所述的扰动土侵蚀规律研究辅助设备，其特征在于，所述机架包括顶板、中位板及底板，所述顶板、中位板及底板通过多根支撑柱相连;所述转轮连接于所述顶板，所述压杆连接于所述中位板，所述筒体设于所述底板。8.根据权利要求7所述的扰动土侵蚀规律研究辅助设备，其特征在于，所述筒体与底板可拆卸相连，所述底板上设有用于放置筒体的圆形沉槽。9.根据权利要求8所述的扰动土侵蚀规律研究辅助设备，其特征在于，所述筒体的侧部连接有至少一个翼板，所述翼板上设有通孔，所述通孔上连接有限位销;所述底板上设有限位孔，所述限位销穿过所述通孔并插入所述限位孔。10.根据权利要求8或9所述的扰动土侵蚀规律研究辅助设备，其特征在于，所述筒体包括可拆卸相连的左筒及右筒，所述左筒及右筒为对称结构。
【文档编号】G01N17/00GK205642962SQ201620438797
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】程鹏环, 李兰英, 许有文, 苏瑛
【申请人】盐城工学院