[发明专利]一种土壤样本自动采集钻筒

说明书

一种土壤样本自动采集钻筒属机械工程技术领域，本发明由电机Ⅰ、壳体机构、中轴机构和铲板组组成，其中电机Ⅰ的输出轴与壳体机构中顶盖的中心固接；中轴机构的中轴上端与壳体中顶盖的下端面固接；铲板组件中铲板组的五个铲板一端与壳体机构中壳体的下端内壁固接，铲板组件中套筒的上端与中轴机构的中轴下端面边缘固接；本发明安装在无人驾驶采样车机械手上，可实现对所要求深度的土壤进行取样，对地表无影响，便于自动化操作；本发明零部件位置集中，结构紧凑，体积小，钻头部分既可钻土又能实现取土工作。

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，具体涉及一种土壤样本自动采集钻筒。

背景技术

土壤是农作物生长不可或缺的物质，土壤成分质量的好坏直接关系到农作物的生长与产量，因此对土壤的采集和分析是研究农作物增产的重要的一步。目前，土壤采样器分为手动土壤采样装置和机械土壤采样装置两种，这两种土壤采样装置均需人工的配合下才能完成采集样土。随着智能农业的发展，国家对农业机械提出了更高的要求。设计一种能提高采集样土工作效率、无人驾驶土壤样本自动采集、简化采集土壤样本的步骤、快速采集要求深度土壤样本的装置是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是：实现无人驾驶采样车自动采集农田不同区域的土壤，全程无需人工参与，采样效率高。通过此装置的各部分一体化设计，提供一种无人驾驶采样车土壤的采集钻筒。

本发明由电机Ⅰ1、壳体机构A、中轴机构B和铲板组C组成，其中电机Ⅰ1的输出轴与壳体机构A中顶盖2的中心固接；中轴机构B的中轴14上端与壳体A中顶盖2的下端面固接；铲板组件C中铲板组27的五个铲板一端与壳体机构A中壳体3的下端内壁固接，铲板组件C中套筒26的上端与中轴机构B的中轴14下端面边缘固接。

所述的壳体机构A由顶盖2和壳体3组成，其中壳体3为空心管，壳体3外表面设有三角螺纹5,螺旋升角为30°；顶盖2固接于壳体3上端。

所述的中轴机构B由钻头4、取土筒5、导轴6、杆孔Ⅰ7、阶梯孔8、电机Ⅱ9、沉头孔10、齿轮Ⅰ11、小筒12、齿轮Ⅱ13、中轴14、圆柱孔15、电机Ⅲ16、丝杆17、螺纹孔18、滑台19、杆孔Ⅱ20、导杆Ⅰ21、推力球轴承22、导杆Ⅱ23、钻土刀片24、刀片组25组成，其中中轴14位于上部，中轴14下端面中心与导轴6上端固接，中轴14下端面两侧分别与导杆Ⅰ21和导杆Ⅱ23上端固接；中轴14下端面近左侧设有圆柱孔15，电机Ⅲ16固接在圆柱孔15内，电机Ⅲ16输出端与丝杆17上端固接。

滑台19上面自左至右顺序设有杆孔Ⅱ20、螺纹孔18、中心沉头孔10、阶梯孔8和杆孔Ⅰ7；电机Ⅱ9固定在阶梯孔8下部，电机Ⅱ9输出端固接齿轮Ⅰ11，齿轮Ⅰ11与固接于小筒12上端的齿轮Ⅱ13啮。

取土筒5下端面周向均匀排列有刀片组25中的15个刀片，刀片的宽度由上至下递减，刀片的拔模角度为15°，刀片刃口的曲线方程为：

齿轮Ⅱ13、小筒12和取土筒5自上而下顺序排列，且各自的中心在同一垂直线上，取土筒5上端面与小筒12下端固接，取土筒5上端面中心与小筒12相通；推力球轴承22内圈与小筒12外壁过盈配合，推力球轴承22上下端面分别与滑台19下端面和取土筒5上端面固接，小筒12上端与齿轮Ⅱ13下端面固接，小筒12外壁与沉头孔10活动连接，齿轮Ⅱ13下端面与沉头孔10的端面活动连接；齿轮Ⅱ13、小筒12和取土筒5中心与中轴14活动连接，中轴14下端与钻头4中心固接；导杆Ⅰ20和导杆Ⅱ23分别穿过杆孔Ⅰ7和杆孔Ⅱ20与钻头4边缘固接；钻头4下部分布有五个螺旋型刀片24，螺旋型刀片24的宽度由上至下递减，螺旋型刀片24的拔模角度为30°，螺旋型刀片24的刃口曲线的方程为：

钻头4开有环状开口，开口宽度大于刀片组25刀片最大宽度。