一種擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，屬于土壤研究設(shè)備領(lǐng)域，包括機架，該機架上設(shè)有壓土機構(gòu)及用于盛裝擾動土的筒體；所述壓土機構(gòu)包括轉(zhuǎn)輪及壓桿，所述轉(zhuǎn)輪上連接有與其同軸的螺母，所述壓桿上設(shè)有螺紋段，所述螺母螺接于所述螺紋段；所述轉(zhuǎn)輪與機架轉(zhuǎn)動連接，所述壓桿與機架活動連接并能夠沿壓桿的長度方向運動；所述筒體設(shè)于機架上且位于所述壓桿的正下方。這種研究輔助設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，采用簡單的機械結(jié)構(gòu)件完成土樣的制作，設(shè)備制作成本較低，使用時不需要借助外在工具即可完成壓土機構(gòu)的運行，使用方便，精度較高，控制簡單，可以很好地完成土樣的制作工作，為后續(xù)的研究提供便利條件。
【專利說明】
一種擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及土壤研究設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]擾動土就是天然結(jié)構(gòu)受到破壞或含水率改變了的土。土壤侵蝕對水土資源和生物資源的破壞，對人類生存環(huán)境的危害，是當(dāng)今世界各國普遍關(guān)注的環(huán)境問題之一。土壤侵蝕是侵蝕力和抗蝕力的相互作用，侵蝕力包括外動力和內(nèi)動力兩部分。目前我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的高峰期，但經(jīng)濟的發(fā)展不應(yīng)以犧牲環(huán)境作為代價。我國目前的水土流失現(xiàn)狀不容樂觀，形勢異常嚴峻。防治水土流失已經(jīng)成為刻不容緩的任務(wù)，國家也在加大力度進行環(huán)境的整治。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對于擾動土侵蝕規(guī)律研究的設(shè)備極少，相應(yīng)的輔助設(shè)備更是少之又少，導(dǎo)致實驗人員在進行實驗的過程中十分困難，嚴重阻礙了科學(xué)技術(shù)的進步發(fā)展，不利于土壤尤其是擾動土侵蝕規(guī)律的研究及分析。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供了一種擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中擾動土在研究過程中存在的上述問題。
[0005]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
[0006]—種擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，包括機架，該機架上設(shè)有壓土機構(gòu)及用于盛裝擾動土的筒體;所述壓土機構(gòu)包括轉(zhuǎn)輪及壓桿，所述轉(zhuǎn)輪上連接有與其同軸的螺母，所述壓桿上設(shè)有螺紋段，所述螺母螺接于所述螺紋段;所述轉(zhuǎn)輪與機架轉(zhuǎn)動連接，所述壓桿與機架活動連接并能夠沿壓桿的長度方向運動;所述筒體設(shè)于機架上且位于所述壓桿的正下方。
[0007]進一步地，所述轉(zhuǎn)輪底部連接有連桿，該連桿與所述機架轉(zhuǎn)動連接，所述螺母連接于該連桿的底部。
[0008]進一步地，所述轉(zhuǎn)輪為三幅式結(jié)構(gòu)或四幅式結(jié)構(gòu)。
[0009]進一步地，所述壓桿的側(cè)部沿其長度方向設(shè)有限位條，所述機架上設(shè)有與該限位條相匹配的限位槽;所述限位條與限位槽相連。
[0010]進一步地，所述壓桿包括相連的桿體及壓塊，所述壓塊位于桿體的下方，所述桿體及壓塊均為柱狀，所述壓塊的直徑大于所述桿體的直徑。
[0011]進一步地，所述壓塊的底部為向外凸起的弧面結(jié)構(gòu)。
[0012]進一步地，所述機架包括頂板、中位板及底板，所述頂板、中位板及底板通過多根支撐柱相連;所述轉(zhuǎn)輪連接于所述頂板，所述壓桿連接于所述中位板，所述筒體設(shè)于所述底板。
[0013]進一步地，所述筒體與底板可拆卸相連，所述底板上設(shè)有用于放置筒體的圓形沉槽。
[0014]進一步地，所述筒體的側(cè)部連接有至少一個翼板，所述翼板上設(shè)有通孔，所述通孔上連接有限位銷;所述底板上設(shè)有限位孔，所述限位銷穿過所述通孔并插入所述限位孔。
[0015]進一步地，所述筒體包括可拆卸相連的左筒及右筒，所述左筒及右筒為對稱結(jié)構(gòu)。
[0016]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過上述設(shè)計得到的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，采用簡單的機械結(jié)構(gòu)件完成土樣的制作，設(shè)備制作成本較低，使用時不需要借助外在工具即可完成壓土機構(gòu)的運行，使用方便，精度較高，控制簡單，可以很好地完成土樣的制作工作，為后續(xù)的研究提供便利條件。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施方式的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0018]圖1是本實用新型實施方式提供的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備的主視圖；
[0019]圖2是本實用新型實施方式提供的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備的俯視圖；
[0020]圖3是本實用新型實施方式提供的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備中壓桿與中位板相連的俯視圖；
[0021]圖4是本實用新型實施方式提供的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備中底板的俯視圖；
[0022]圖5是本實用新型實施方式提供的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備中壓桿的主視圖。
[0023]圖中標記分別為:
[0024]機架10;
[0025]限位槽101;
[0026]頂板102;
[0027]中位板103;
[0028]底板104;
[0029]限位孔105;
[0030]支撐柱106;
[0031]圓形沉槽107;
[0032]壓土機構(gòu)20;
[0033]轉(zhuǎn)輪201;
[0034]壓桿202;
[0035]螺母203;
[0036]螺紋段204;
[0037]連桿205;
[0038]限位條206;
[0039]桿體207;
[0040]壓塊208;
[0041]筒體30;
[0042]翼板301;
[0043]通孔302;
[0044]限位銷303;
[0045]左筒304;
[0046]右筒305。
【具體實施方式】
[0047]為使本實用新型實施方式的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施方式中的附圖，對本實用新型實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本實用新型一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本實用新型中的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本實用新型保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施方式?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤┓绞?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0048]在本實用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置關(guān)系的術(shù)語為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0049]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0050]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)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觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。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，或僅僅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，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0051 ] 實施例，請參閱圖1-圖5。
[0052]本實施例提供了一種擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，可以簡稱為研究輔助設(shè)備或者研究設(shè)備。主要用于在擾動土研究過程中制作擾動土的土樣，方便后續(xù)的研究。
[0053]這種研究設(shè)備包括機架10，機架10是該研究設(shè)備的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件，用來支撐及安裝其他部件。在該機架10上設(shè)有壓土機構(gòu)20及用于盛裝擾動土的筒體30，壓土機構(gòu)20用于壓制擾動土，將擾動土盛裝在筒體30內(nèi)通過壓土機構(gòu)20的壓制可以完成土樣的制作。
[0054]具體而言，在本實施例中，壓土機構(gòu)20包括轉(zhuǎn)輪201及壓桿202，轉(zhuǎn)輪201上連接有與其同軸的螺母203，壓桿202上設(shè)有螺紋段204，螺母203螺接于螺紋段204 ；轉(zhuǎn)輪201與機架10轉(zhuǎn)動連接，壓桿202與機架10活動連接并能夠沿壓桿202的長度方向運動；筒體30設(shè)于機架10上且位于壓桿202的正下方。
[0055]如圖1所示，轉(zhuǎn)輪201可以轉(zhuǎn)動，在實驗過程中工作人員通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)輪201帶動其他部件工作。壓桿202可以通過轉(zhuǎn)輪201帶動，向下運動可以完成土樣的壓制。向上運動可以回歸原位。在該壓土機構(gòu)20中通過螺紋傳動的方式使轉(zhuǎn)輪201帶動壓桿202運動，螺紋傳動具有扭矩大、精度高的特點，使轉(zhuǎn)輪201轉(zhuǎn)動一圈之后壓桿202向上或向下運動位移較小，一方面可以將擾動土壓制的更緊湊，另一方面方便工作人員控制壓桿202的進程，方便制作出合適的土樣。
[0056]這種輔助設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，采用簡單的機械結(jié)構(gòu)件完成土樣的制作，設(shè)備制作成本較低，使用時不需要借助外在工具即可完成壓土機構(gòu)20的運行，使用方便，精度較高，控制簡單，可以很好地完成土樣的制作工作，為后續(xù)的研究提供便利條件。
[0057]轉(zhuǎn)輪201與機架10轉(zhuǎn)動連接，具體而言，轉(zhuǎn)輪201底部連接有連桿205，該連桿205與機架10轉(zhuǎn)動連接，螺母203連接于該連桿205的底部。轉(zhuǎn)輪201通過連桿205間接實現(xiàn)了其轉(zhuǎn)動連接的關(guān)系，在轉(zhuǎn)動過程中轉(zhuǎn)輪201及連桿205同步相對機架10轉(zhuǎn)動。通過這種方式方便了轉(zhuǎn)輪201的裝配及使用。
[0058]可選地，轉(zhuǎn)輪201為三幅式結(jié)構(gòu)或四幅式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪201不僅美觀，且方便使用。
[0059]壓桿202在工作時沿其長度方向做直線往復(fù)運動，其具體實現(xiàn)方式可以是多種形式，可選地，壓桿202的側(cè)部沿其長度方向設(shè)有限位條206，機架10上設(shè)有與該限位條206相匹配的限位槽101;限位條206與限位槽101相連。如圖1及圖3所示，通過相配合的限位條206及限位槽101使得壓桿202在工作時不會轉(zhuǎn)動，并使其能夠上下運動。
[0060]壓桿202為主要的壓土部件，具體地，壓桿202包括相連的桿體207及壓塊208，壓塊208位于桿體207的下方，桿體207及壓塊208均為柱狀，壓塊208的直徑大于桿體207的直徑。如圖5所示，螺紋段204設(shè)置在桿體207上，桿體207與螺母203相連;壓塊208設(shè)置在桿體207下方，其直徑較大，方便制作較大的土樣。
[0061]優(yōu)選地，壓塊208的底部為向外凸起的弧面結(jié)構(gòu)。請進一步參閱圖5，弧面結(jié)構(gòu)的壓塊208使其在壓土過程中能夠更好地對擾動土進行擠壓，排出其內(nèi)部的空氣，使得土樣更穩(wěn)定，不容易散落。
[0062]機架10用來安裝各部件，可選地，機架10包括頂板102、中位板103及底板104，頂板102、中位板103及底板104通過多根支撐柱106相連;轉(zhuǎn)輪201連接于頂板102，壓桿202連接于中位板103，筒體30設(shè)于底板104。
[0063]進一步如圖1所示，這種機架10結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全，結(jié)構(gòu)緊湊，方便使用。
[0064]筒體30用來盛裝擾動土，可選地，筒體30與底板104可拆卸相連，底板104上設(shè)有用于放置筒體30的圓形沉槽107。在使用過程中，將筒體30放置在底板104上的圓形沉槽107內(nèi)，使其不會在底板104上晃動，使壓土工作得以順利進行。
[0065]可選地，筒體30的側(cè)部連接有至少一個翼板301，翼板301上設(shè)有通孔302，通孔302上連接有限位銷303 ；底板104上設(shè)有限位孔105，限位銷303穿過通孔302并插入限位孔105。通過限位銷303及限位孔105的進一步限制作用，可進一步防止筒體30在使用過程中晃動會傾斜。
[0066]可選地，筒體30包括可拆卸相連的左筒304及右筒305，左筒304及右筒305為對稱結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計的筒體30方便了土樣的取出，使土樣在取出過程中不會散落。
[0067]在制備土樣之前，需要從現(xiàn)場進行擾動土的采集，具體可以通過這種試驗方法來實現(xiàn):
[0068]現(xiàn)場試驗采用徑流小區(qū)方法。徑流小區(qū)坡度0°到45°不等，坡面盡量平整，每一小區(qū)設(shè)計的規(guī)格視現(xiàn)場情況確定，小區(qū)周圍用漿砌磚塊或預(yù)制混凝土板圍護，下部為徑流泥沙觀測槽。根據(jù)以往最大次降雨量在小區(qū)底部建一徑流采集池，將次降雨以及在降雨過程中攜帶的泥沙全部收集入徑流池，該池池壁用油漆標上以0.5cm為最小刻度的觀測標記。降雨結(jié)束后根據(jù)池壁上的標尺讀取次降雨所沖下的泥沙以及徑流量的總體積，然后將池中泥水?dāng)噭?，取出一定體積計算渾水的含沙量，從而計算出此次降雨徑流量、產(chǎn)沙量。
[0069]為了準確測量水土流失量，在采用泥沙池測量含沙量外，還可以采用三維激光掃描儀和土壤密度儀相結(jié)合的方法測定水土流失量，可實現(xiàn)對坡面徑流小區(qū)不同降雨強度下土壤侵蝕狀況系統(tǒng)掃描，建立的高精度三維地面模型精度可達0.7毫米，可以結(jié)合徑流小區(qū)方法運用，實現(xiàn)水土保持動態(tài)監(jiān)測。
[0070]人工模擬降雨法:
[0071]為了縮短試驗周期，全面建立不同雨量、雨強與土壤侵蝕模數(shù)的關(guān)系，在進行自然降雨條件下擾動土侵蝕模數(shù)研究的同時，采用人工模擬降雨開展擾動土侵蝕模數(shù)的研究。
[0072]統(tǒng)計分析方法:
[0073]根據(jù)現(xiàn)場試驗所得數(shù)據(jù)，應(yīng)用現(xiàn)有的土壤侵蝕或產(chǎn)沙模型，分析確定試驗點所在區(qū)域土壤侵蝕模數(shù)。具體思路是通過對實測數(shù)據(jù)和資料的分析整理，運用回歸分析的方法確定通用模型的各項參數(shù)，建立適用于本項目的數(shù)學(xué)模型。
[0074]本方案的關(guān)鍵技術(shù)有三點，一是合理設(shè)計試驗場地，使試驗結(jié)果具有普遍性及適用性;二是合理設(shè)計并建造人工模擬降雨發(fā)生器，很好地模擬各種雨型;三是正確建立土壤侵蝕模型，并對模型中各參數(shù)的取值進行合理率定。
[0075]項目研究的主要指標為:土壤類型為沿海沙土；徑流小區(qū)坡度設(shè)5種情況，S卩0°、5°、15°、25°、45° ;試驗條件設(shè)3種情況，即野外自然狀態(tài)、試驗場自然降雨狀態(tài)、試驗場人工模擬降雨狀態(tài)。
[0076]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，其特征在于，包括機架，該機架上設(shè)有壓土機構(gòu)及用于盛裝擾動土的筒體;所述壓土機構(gòu)包括轉(zhuǎn)輪及壓桿，所述轉(zhuǎn)輪上連接有與其同軸的螺母，所述壓桿上設(shè)有螺紋段，所述螺母螺接于所述螺紋段;所述轉(zhuǎn)輪與機架轉(zhuǎn)動連接，所述壓桿與機架活動連接并能夠沿壓桿的長度方向運動;所述筒體設(shè)于機架上且位于所述壓桿的正下方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)輪底部連接有連桿，該連桿與所述機架轉(zhuǎn)動連接，所述螺母連接于該連桿的底部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)輪為三幅式結(jié)構(gòu)或四幅式結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，其特征在于，所述壓桿的側(cè)部沿其長度方向設(shè)有限位條，所述機架上設(shè)有與該限位條相匹配的限位槽;所述限位條與限位槽相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，其特征在于，所述壓桿包括相連的桿體及壓塊，所述壓塊位于桿體的下方，所述桿體及壓塊均為柱狀，所述壓塊的直徑大于所述桿體的直徑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，其特征在于，所述壓塊的底部為向外凸起的弧面結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，其特征在于，所述機架包括頂板、中位板及底板，所述頂板、中位板及底板通過多根支撐柱相連;所述轉(zhuǎn)輪連接于所述頂板，所述壓桿連接于所述中位板，所述筒體設(shè)于所述底板。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，其特征在于，所述筒體與底板可拆卸相連，所述底板上設(shè)有用于放置筒體的圓形沉槽。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，其特征在于，所述筒體的側(cè)部連接有至少一個翼板，所述翼板上設(shè)有通孔，所述通孔上連接有限位銷;所述底板上設(shè)有限位孔，所述限位銷穿過所述通孔并插入所述限位孔。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的擾動土侵蝕規(guī)律研究輔助設(shè)備，其特征在于，所述筒體包括可拆卸相連的左筒及右筒，所述左筒及右筒為對稱結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】G01N17/00GK205642962SQ201620438797
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】程鵬環(huán), 李蘭英, 許有文, 蘇瑛
【申請人】鹽城工學(xué)院