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专利名称：一种圆盘型土壤阻力连续快速测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农业机械技术，具体来说是一种圆盘型土壤阻力连续快速测量装置。
背景技术：
农田土壤信息快速获取技术是精确农业实施的基础要求。伴随农业机械的大量使用，农田土壤被压实。农田耕作是疏松压实土壤的主要作业方式，传统的农田耕作是面向整个地块耕作，不区分压实程度，采用统一的耕作深度方式，生产效率低，劳动强度大，燃油消耗高。因此，依据农田土壤压实程度空间分布的特点，采用可变深度耕作技术疏松土壤，可以改革传统耕作方式，推动现代农业耕作技术发展，促进节能减排。从耕作的角度来看，土壤压实程度影响耕作时的土壤阻力，反过来，用耕作时的土壤阻力表示土壤压实程度，可以连续获取土壤压实程度的信息。目前，国内外土壤阻力测量方法主要有:非连续测定法、连续测定法、遥测法和间接测定法。非连续测定法采集的数据局限于农田中一些离散的点，效率低，如果使用插值法来判断整块地的土壤机械阻力，精度受到限制；遥测法只在实验室进行土样研究，还不具田间应用研究的条件；间接测定法需要测量的变量较多，可行性尚需进一步研究；连续测定法能实现连续实时测量，提高了测量密度，采样率高，工作效率也高，符合实施精确农业的要求。连续测定法在国外，T.Aliliamsyah等人利用水平装配在动力装置上的土壤圆锥仪在外力驱动下贯穿土壤来连续测量土壤机械阻力，仅在实验室土槽中进行了实验，实验结果与采用标准圆锥仪垂直测量的结果总体上一致。国内在土壤耕作阻力连续测定法方面的研究报道不多。只有罗锡文等人设计了测试刀和八角环传感器对土壤耕作阻力进行了测试，取得了一些进展，但存在测 试刀易损坏等不足。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、操作容易、有效减少了测试阻力、工作效率高及性能可靠的圆盘型土壤阻力连续快速测量装置。为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:一种圆盘型土壤阻力连续快速测量装置，包括安装架，燕尾槽与液压缸纵向固定于安装架上，燕尾槽与燕尾板配合，燕尾板上端与横板一端固定连接，液压缸与横板连接，横板上表面设有齿轮固定架，齿轮固定架一侧设有连接板，连接板一侧与齿条连接，齿轮安装于齿轮固定架内且与齿条相配合，连接板另一侧连接横向连接板与支点座，传感器通过导杆与固定座及直线轴承连接于横向连接板下表面，叉架与支点座铰接，叉架以铰接点为支点成为杠杆，滚动轴承总成安装在测试圆盘上，滚动轴承总成与叉架下端连接，叉架上端与导杆连接。优选的，所述测试圆盘边缘为刃口。为了能更好的配合，所述叉架与导杆连接端，导杆连接处为球形，叉架连接处为球形凹槽，导杆与叉架球面接触。为了能控制入土深度，所述齿条上设有若干销钉限位孔，齿轮固定架上开设有与销钉限位孔配合的通孔，测试圆盘入土深度为(T30cm，测试圆盘入土深度可调。优选的，所述横板上开设有若干安装孔，横板中部开设窗孔，叉架穿过窗孔与导杆球面接触。为了加强固定，还包括连杆，连杆两端分别与铰支座连接，一铰支座固定在横板另一端下表面，另一铰支座固定在燕尾板下端。本实用新型的工作原理:一种圆盘型土壤阻力连续快速测量装置，包括安装架，燕尾槽与液压缸纵向固定于安装架上，燕尾槽与燕尾板配合，燕尾板上端与横板一端固定连接，液压缸与横板连接，横板上表面设有齿轮固定架，齿轮固定架一侧设有连接板，连接板一侧与齿条连接，齿轮安装于齿轮固定架内且与齿条相配合，连接板另一侧连接横向连接板与支点座，传感器通过导杆与固定座及直线轴承连接于横向连接板下表面，叉架与支点座铰接，叉架以铰接点为支点成为杠杆，滚动轴承总成安装在测试圆盘上，滚动轴承总成与叉架下端连接，叉架上端与导杆球面接触，齿条上设有若干销钉限位孔，齿轮固定架上开设有与销钉限位孔配合的通孔，测试圆盘入土深度为(T30cm可调。实际工作时，转动齿轮，通过定位销和销钉限位孔固定所需测试深度，液压缸工作使测试圆盘插入土中，拖拉机低速向前直线行走，测试圆盘切割土壤并将受到的土壤阻力经叉架杠杆传递至传感器，传感器输出信号经数据采集卡传至计算机进行处理，实时得出土壤阻力。测试结束，拖拉机静止，液压缸工作提起测试圆盘，工作结束。本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果:1、本实用新型包括安装架，燕尾槽与液压缸纵向固定于安装架上，燕尾槽与燕尾板配合，燕尾板上端与横板一端固定连接，液压缸与横板连接，横板上表面设有齿轮固定架，齿轮固定架一侧设有·连接板，连接板一侧与齿条连接，齿轮安装于齿轮固定架内且与齿条相配合，连接板另一侧连接横向连接板与支点座，传感器通过导杆与固定座及直线轴承连接于横向连接板下表面，叉架与支点座铰接，叉架以铰接点为支点成为杠杆，滚动轴承总成安装在测试圆盘上，滚动轴承总成与叉架下端连接，叉架上端与导杆连接，具有结构简单、操作容易、有效减少测试阻力、工作效率高及性能可靠等特点。2、本实用新型中的叉架与支点座铰接，叉架以铰接点为支点成为杠杆，通过杠杆原理，使土壤阻力传到传感器，传感器输出信号经数据采集卡传递到计算机实时处理，采集效果佳。3、本实用新型齿条上设有若干销钉限位孔，齿轮固定架上开设有与销钉限位孔配合的通孔，通过定位销固定测试圆盘入土深度，深度为(T30cm可调。4、本实用新型采用测试圆盘作为入土测试刀具,测试圆盘边缘为刃口，有效减少土壤阻力对测量装置的影响，避免了入土测试刀具的损坏。

图1为一种圆盘型土壤阻力连续快速测量装置的结构示意图；图2为本实用新型中横板的结构示意图；图3为本实用新型中测试圆盘边缘局部剖面图；[0021]图4为本实用新型中导杆与叉架球面接触局部放大图；图5为本实用新型中叉架与支点座铰接结构示意图。图中标号与名称如下 I~I安装架[2~I燕尾槽
3 液压缸4 燕尾板
5~mM6~齿轮固定架
7~连接板8~
9~10 横向连接板 11传感器12 导杆
13 固定座14 直线轴承
15 滚动轴承总成 16 测试圆盘 1718 销钉限位孔
19- 20 较支座
2122 支点座
23
`具体实施方式
为便于本领域技术人员理解，
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明。实施例:如图1飞所示，一种圆盘型土壤阻力连续快速测量装置，包括安装架I，燕尾槽2与液压缸3纵向固定于安装架I上，燕尾槽2与燕尾板4配合，燕尾板4上端与横板5端部固定连接，液压缸3与横板5连接，横板5上表面设有齿轮固定架6，齿轮固定架6 —侧设有连接板7，连接板7 —侧与齿条8连接，齿轮9安装于齿轮固定架6内且与齿条8相配合，连接板7另一侧连接横向连接板10与支点座22，传感器11通过导杆12与固定座13及直线轴承14连接于横向连接板10下表面，叉架7与支点座22铰接，滚动轴承总成15安装在测试圆盘16上并与叉架下端连接，叉架17上端与导杆12球面接触。本实施例中，为了加强固定，连杆21两端分别与铰支座20连接，一铰支座20固定在横板5 —端下表面，另一铰支座20固定在燕尾板4下端。。如图3所示，本实施例中测试圆盘16边缘为刃口 23。如图4所示，叉架17与导杆12连接端，导杆12连接处为球形，叉架17连接处为球形凹槽，导杆12与叉架17球面接触。如图1所示，为了简单可靠地控制入土深度，本实施例中齿条8上设有若干销钉限位孔18，齿轮固定架6上开设有与销钉限位孔18配合的通孔19，工作前，用定位销插入通孔19和销钉限位孔18中，固定测试圆盘16入土深度，深度为(T30cm可调，本实施例中相邻销钉限位孔18间距为10cm。如图2、4所示，横板5上开设有若干安装孔，横板5中部开设窗孔，叉架17穿过窗孔与导杆12球面接触。实际工作时，转动齿轮9，通过定位销和销钉限位孔18固定所需测试深度，液压缸3工作使测试圆盘16插入土中，拖拉机低速向前直线行走，测试圆盘16切割土壤并将受到的土壤阻力经叉架杠杆传递至传感器11，传感器11输出信号经数据采集卡传至计算机进行处理，实时得出土壤阻力。测试结束，拖拉机静止，液压缸3工作提起测试圆盘16，工作结束。本实施例采用测试圆盘16作为入土测试刀具，有效减少土壤阻力对测量装置的影响，其结构简单、操作方面，避免了入土测试刀具的损坏，工作效率高，可靠性好。上述具体实施方式
为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内 。
权利要求1.一种圆盘型土壤阻力连续快速测量装置，其特征在于:包括安装架，燕尾槽与液压缸纵向固定于安装架上，燕尾槽与燕尾板配合，燕尾板上端与横板一端固定连接，液压缸与横板连接，横板上表面设有齿轮固定架，齿轮固定架一侧设有连接板，连接板一侧与齿条连接，齿轮安装于齿轮固定架内且与齿条相配合，连接板另一侧连接横向连接板与支点座，传感器通过导杆与固定座及直线轴承连接于横向连接板下表面，叉架与支点座铰接，叉架以铰接点为支点成为杠杆，滚动轴承总成安装在测试圆盘上，滚动轴承总成与叉架下端连接，叉架上端与导杆连接。
2.根据权利要求1所述的圆盘型土壤阻力连续快速测量装置，其特征在于:所述测试圆盘边缘为刃口。
3.根据权利要求1所述的圆盘型土壤阻力连续快速测量装置，其特征在于:所述叉架与导杆连接端，导杆连接处为球形，叉架连接处为球形凹槽，导杆与叉架球面接触。
4.根据权利要求1所述的圆盘型土壤阻力连续快速测量装置，其特征在于:所述齿条上设有若干销钉限位孔，齿轮固定架上开设有与销钉限位孔配合的通孔，测试圆盘入土深度为O 30cm。
5.根据权利要求3所述的圆盘型土壤阻力连续快速测量装置，其特征在于:所述横板上开设有若干安装孔，横板中部开设窗孔，叉架穿过窗孔与导杆球面接触。
6.根据权利要求1所述的圆盘型土壤阻力连续快速测量装置，其特征在于:还包括连杆，连杆两端分别与铰支座连接，一铰支座固定在横板另一端下表面，另一铰支座固定在燕尾板下 端。
专利摘要本实用新型公开了一种圆盘型土壤阻力连续快速测量装置，包括安装架，燕尾槽与液压缸纵向固定于安装架上，燕尾槽与燕尾板配合，燕尾板与横板连接，液压缸与横板连接，横板上设有齿轮固定架，齿轮固定架一侧设有连接板，连接板一侧与齿条连接，齿轮安装于齿轮固定架内且与齿条相配合，连接板连接横向连接板与支点座，传感器通过导杆与固定座及直线轴承连接于横向连接板下表面，叉架与支点座铰接，滚动轴承总成安装在测试圆盘上，滚动轴承总成与叉架下端连接，叉架上端与导杆连接。本实用新型克服了现有技术中测试刀易损坏、测试阻力较大及工作效率较低等问题，具有结构简单、操作容易、有效减少测试阻力、工作效率高及性能可靠等特点。
文档编号G01L5/00GK203100958SQ20132004078
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者赵新, 冯竞祥, 黄淼鑫 申请人:华南农业大学