一种高效取土器的制作方法

本发明涉及农业机械领域，具体涉及一种适合在农田科学实验中进行高效深层取土的取土器。

背景技术：

田间深层取土往往伴随着巨大的土壤样本量，现有的应用于田间较深土壤的取土器主要通过手柄按压的方式使取土环刀进入地表以下不同深度，进而取出不同深度的土壤样本，在环刀入土阶段由于取土器的手柄较高，难以在手柄处施加竖直方向的压力，其存在着入土困难、取土效率低、工作量大的问题；虽然部分取土器上添加了脚踏板，但是其仅能在环刀与空心连杆结合处的一个位置进行工作，同样难以显著地提高取土器的工作效率，并且添加的脚踏板使取土器的结构更加复杂，不便于安装、运输和存放；鉴于此，目前迫切需要设计一种适合在田间深层取土的便携式高效取土器。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种高效取土器，以提高田间深层土壤的取土效率、便于及时了解不同深度土壤的理化性质。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种高效取土器，包括推土滑块、环刀、空心连杆、脚踏板总成ⅰ、脚踏板总成ⅱ、脚踏板总成ⅲ、推杆、推土手柄、压土手柄，其中脚踏板总成ⅰ、脚踏板总成ⅱ和脚踏板总成ⅲ是位于取土器的不同位置的完全相同的结构，均包括脚踏板、限位轴、限位块；

其特征在于，所述推土滑块通过螺纹与推杆连接，所述推杆通过限位块和脚踏板内孔焊接在推土手柄上，所述限位块焊接在空心连杆上，所述脚踏板通过限位孔安装在限位轴上；所述环刀通过螺纹与空心连杆连接，所述空心连杆焊接在压土手柄上。

本发明一种高效取土器的工作原理是：

在取土时，首先将最低位置的脚踏板绕限位轴旋转至水平位置，使脚踏板的上端面与限位块的下端面接触，另一端沿水平方向伸出空心连杆，然后双手紧握压土手柄将其沿竖直方向放置在地面上，同时用脚通过脚踏板将取土器压入土中，取土若干次后，当取土深度接近环刀底部与最低的脚踏板的距离时，将最低的脚踏板旋转至竖直方向，再将上方相邻的脚踏板绕限位轴旋转至水平位置，以相同的方法对地表以下更深位置取土，经过几次重复操作后即可轻松将空心连杆长度范围内的土壤取出。

本发明的有益效果是，可利用不同位置的脚踏板轻松取出不同深度的土壤，显著提高田间较深土壤的取土效率，且无需外加脚踏板，取土完成后直接将脚踏板旋转至竖直方向即可将整个取土器放入圆筒中存放和运输，具有便携、高效的特点，尤其适合在农田科学实验中进行高效深层取土。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种高效取土器的装配图的轴测图。

图2为本发明一种高效取土器的脚踏板总成ⅰ的轴测图。

图3为本发明一种高效取土器的脚踏板的轴测图。

图4为本发明一种高效取土器的装配图的正视图。

图5为本发明一种高效取土器的装配图的左视图。

图6为本发明一种高效取土器的脚踏板总成ⅰ的设计原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明：

图1为本发明一种高效取土器的装配图的轴测图，包括推土滑块（1-1）、环刀（2-1）、空心连杆（2-2）、脚踏板总成ⅰ（3）、脚踏板总成ⅱ（4）、脚踏板总成ⅲ（5）、推杆（1-2）、推土手柄（1-3）、压土手柄（2-3）。

图2和图3分别为本发明一种高效取土器的脚踏板总成ⅰ的轴测图和脚踏板的轴测图，包括脚踏板（3-1）、限位轴（3-2）、限位块（3-3）、限位孔（3-1-1）、脚踏板内孔（3-1-2）；所述推土滑块（1-1）通过螺纹与推杆（1-2）连接，所述推杆（1-2）通过限位块（3-3）和脚踏板内孔（3-1-2）焊接在推土手柄（1-3）上，所述限位块（3-3）焊接在空心连杆（2-2）上，所述脚踏板（3-1）通过限位孔（3-1-1）安装在限位轴（3-2）上；所述环刀（2-1）通过螺纹与空心连杆（2-2）连接，所述空心连杆（2-2）焊接在压土手柄（2-3）上。

图4和图5分别为本发明一种高效取土器的装配图的正视图和左视图，在取土时，首先将最低位置的脚踏板（3-1）绕限位轴（3-2）旋转至水平位置（图1），使脚踏板（3-1）上端面与限位块（3-3）的下端面接触，然后双手紧握压土手柄（2-3）将其沿竖直方向竖直放置在地面上，同时用脚通过脚踏板（3-1）将环刀（2-1）压入土中，取土若干次后，当取土深度接近环刀（2-1）底部与最低的脚踏板（3-1）之间的距离时，将最低的脚踏板（3-1）旋转至竖直方向，再将最低的脚踏板（3-1）上方相邻的脚踏板绕限位轴旋转至水平位置，经过几次重复操作即可轻松将空心连杆（2-2）长度范围内的土壤取出。

图6为本发明一种高效取土器的脚踏板总成ⅰ的设计原理图，在使用脚踏板（3-1）时将其绕限位轴（3-2）旋转至水平位置，并使空心连杆（2-2）内部的脚踏板（3-1）的上端面与限位块（3-3）的下端面接触，使限位轴（3-2）两端的脚踏板（3-1）受力平衡；本发明将工作时的脚踏板（3-1）的上端面与限位块（3-3）的下端面接触的长度（w0）设计为最大值，以减小相同压力下限位块（3-3）所受的力矩，进而降低限位块（3-3）的强度要求；由图6可知，此时脚踏板（3-1）的端面与空心连杆（2-2）的内部接触，根据几何关系可知脚踏板（3-1）的端面与空心连杆（2-2）内部的接触点到脚踏板内孔（3-1-2）的距离（w0）、脚踏板内孔（3-1-2）到空心连杆（2-2）的外端开口处的距离（w1）及脚踏板（3-1）的总长度（l）分别为：

l=l0+w0+w1

其中r0为空心连杆（2-2）的内径，r1为空心连杆（2-2）的外径，2a为脚踏板（3-1）的宽度，l0为空心连杆（2-2）以外的脚踏板（3-1）的长度。

上面以具体实例予以说明本发明的结构及工作原理，本发明并不局限于以上实例，根据上述的说明内容，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。