植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置制造方法
【專利摘要】一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，包括三腳支架，三腳支架頂端固設(shè)有下板，下板與上板組成的框架結(jié)構(gòu)，下板與上板之間設(shè)有至少一根導(dǎo)向柱，中板滑動(dòng)地位于導(dǎo)向柱上，在中板與下板之間或中板與上板之間設(shè)有位移傳感器；拉桿下端穿過下板并通過鋼絲繩與夾具連接，拉桿上端與絲桿的下端固定連接，絲桿穿過中板與固設(shè)在上板的升降螺母形成螺紋配合，絲桿與中板之間采用可轉(zhuǎn)動(dòng)不可軸向位移的方式連接，絲桿的上端與手輪固定連接；在拉桿與絲桿之間或拉桿與鋼絲繩之間還設(shè)有應(yīng)力傳感器。本實(shí)用新型提通過采用同時(shí)設(shè)置在不同位置的位移傳感器和應(yīng)力傳感器，可以直接方便地讀出拉拔植株時(shí)的拉力和位移數(shù)值。
【專利說明】植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，特別是一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在公路、鐵路、水利、電力、采礦等工程實(shí)施過程中，經(jīng)常伴隨著大量的開挖，從而破壞了原有的植被覆蓋層，導(dǎo)致大量土地裸露，造成一系列生態(tài)環(huán)境問題。對(duì)于這些裸露的邊坡，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在這些裸露邊坡的防護(hù)中具有廣闊的應(yīng)用空間，植物根系具備加筋、輔固作用，能將其周圍土壤縛緊，有一定的支撐作用。在邊坡生態(tài)防護(hù)工程中，通常通過對(duì)植物進(jìn)行原位拉拔試驗(yàn)來作為評(píng)價(jià)植物根系對(duì)邊坡土體穩(wěn)定性貢獻(xiàn)的指標(biāo)。
[0003]在植物現(xiàn)場(chǎng)原位拉拔試驗(yàn)中，常常需要測(cè)量植物根系的拉拔力，倘若采用彈簧拉力計(jì)和皮尺，很難對(duì)植株進(jìn)行固定，也很難精確的讀出拉力，且無法在瞬時(shí)測(cè)量植株在拉拔過程中的位移，這不但使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，同時(shí)也給使用者帶來很大的操作困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，操作方便，并能同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量拉拔力和位移的裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，包括三腳支架，三腳支架頂端固設(shè)有下板，上板與下板組成框架結(jié)構(gòu)，下板與上板之間設(shè)有至少一根導(dǎo)向柱，中板滑動(dòng)地位于導(dǎo)向柱上，在中板與下板之間或中板與上板之間設(shè)有位移傳感器；
[0006]拉桿下端穿過下板并通過鋼絲繩與夾具連接，拉桿上端與絲桿的下端固定連接，絲桿穿過中板與固設(shè)在上板的升降螺母形成螺紋配合，絲桿與中板之間采用可轉(zhuǎn)動(dòng)不可軸向位移的方式連接，絲桿的上端與手輪固定連接；
[0007]在拉桿與絲桿之間或拉桿與鋼絲繩之間還設(shè)有應(yīng)力傳感器。
[0008]絲桿與中板之間的連接結(jié)構(gòu)為:絲桿下端穿過中板和軸承座，軸承座內(nèi)設(shè)有推力軸承，絲桿的下端面通過平墊圈和內(nèi)六角螺栓與軸承座固定連接，拉桿連接件與軸承座固定連接，拉桿與拉桿連接件連接。
[0009]所述的導(dǎo)向柱為兩根。
[0010]所述的位移傳感器為兩個(gè)，對(duì)稱的位于拉桿的兩側(cè)。
[0011]所述的夾具為彈簧夾或繩套。
[0012]所述的夾具由兩個(gè)“S”形的部件在中部鉸接，鋼絲繩與兩個(gè)“S”形部件的一端同時(shí)連接，另一端作為夾口，以使鋼絲繩拉緊時(shí)，夾口也收緊。
[0013]所述的夾具上設(shè)有彈簧以使夾口具有初始的夾緊力。
[0014]所述的位移傳感器兩端通過傳感器支座的結(jié)構(gòu)連接。
[0015]本實(shí)用新型提供的一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，通過采用同時(shí)設(shè)置在不同位置的位移傳感器和應(yīng)力傳感器，可以直接方便地讀出拉拔植株時(shí)的拉力和位移數(shù)值。位移傳感器和應(yīng)力傳感器均采用可更換的設(shè)計(jì)，從而便于更換不同量程的傳感器，以適應(yīng)不同的植株。本實(shí)用新型的支架采用類似測(cè)繪工程中所使用的三腳架，用帶有可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度環(huán)扣的布帶將三腳架的三條腿固定，調(diào)節(jié)環(huán)扣便可方便的調(diào)節(jié)裝置的高度，同時(shí)，如固定環(huán)扣且保持三條腿的長(zhǎng)度一致，則可以保證進(jìn)行測(cè)量時(shí)力和位移的方向垂直于裝置所在地面；當(dāng)材料被從地面拔出的瞬間，會(huì)產(chǎn)生力的突變，采用鋼絲繩連接的方式而不采用將夾具直接連接到應(yīng)力傳感器的方式，可以防止應(yīng)力傳感器受到的力發(fā)生突變，起到保護(hù)應(yīng)力傳感器的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0017]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)主視示意圖。
[0018]圖2為圖1的側(cè)視示意圖。
[0019]圖3為圖1的俯視示意圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型中絲桿與拉桿的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:手輪1，升降螺母2，上螺母3，上板4，絲桿5，中板6，傳感器支座7，位移傳感器8，導(dǎo)向柱9，下板10，下螺母11，拉桿12，三腳支架13，應(yīng)力傳感器14，鋼絲繩15，夾具16，軸承座17，推力軸承18，平墊圈19，內(nèi)六角螺栓20，拉桿連接件21。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖廣3中，一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，包括三腳支架13，本例中的三腳支架13，三腳支架13頂端固設(shè)有下板10，下板10與上板4組成的框架結(jié)構(gòu)，下板10與上板4之間設(shè)有至少一根導(dǎo)向柱9,中板6滑動(dòng)地位于導(dǎo)向柱9上,在中板6與下板10之間或中板6與上板4之間設(shè)有位移傳感器8 ；
[0023]拉桿12下端穿過下板10并通過鋼絲繩15與夾具16連接，拉桿12上端與絲桿5的下端固定連接，絲桿5穿過中板6與固設(shè)在上板4的升降螺母2形成螺紋配合，絲桿5與中板6之間采用可轉(zhuǎn)動(dòng)不可軸向位移的方式連接，絲桿5的上端與手輪I固定連接；
[0024]在拉桿12與絲桿5之間或拉桿12與鋼絲繩15之間還設(shè)有應(yīng)力傳感器14。
[0025]使用時(shí)，先根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要通過調(diào)節(jié)環(huán)扣來調(diào)節(jié)布帶的長(zhǎng)度，以此調(diào)節(jié)三腳支架13的高度，同時(shí)伸長(zhǎng)和縮短鋼絲繩，使鋼絲繩自然伸長(zhǎng)，鋼絲繩所連接的夾具剛好接觸地面；實(shí)驗(yàn)時(shí)，先通過調(diào)整手輪使得位移傳感器的活動(dòng)端的位移為零，用夾具夾住實(shí)驗(yàn)植株，鋼絲繩處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪1，絲桿5將手輪I的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成中板6、拉桿12、鋼絲繩15和夾具16的直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)力傳感器14的顯示器顯示鋼絲繩連接的拉力數(shù)值，位移傳感器8的顯示器顯示中板6牽引位移傳感器的活動(dòng)端而產(chǎn)生的位移數(shù)值，使得實(shí)驗(yàn)者可以同時(shí)讀出任一時(shí)刻的拉力數(shù)值和位移數(shù)值；達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮?，可停止轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，同時(shí)取下夾具上的植株，本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，方便易行。
[0026]其中，如圖4所示絲桿5與中板6之間的連接結(jié)構(gòu)為:絲桿5下端穿過中板6和軸承座17，軸承座17內(nèi)設(shè)有推力軸承18，絲桿5的下端面通過平墊圈19和內(nèi)六角螺栓20與軸承座17固定連接，拉桿連接件21與軸承座17固定連接，拉桿12與拉桿連接件21連接。[0027]優(yōu)選的，如圖1中，所述的導(dǎo)向柱9為兩根。由此結(jié)構(gòu)，確保中板6的受力均衡，上下移動(dòng)更為平穩(wěn)。
[0028]優(yōu)選的，如圖1中，所述的位移傳感器8為兩個(gè)，對(duì)稱的位于拉桿12的兩側(cè)。由此結(jié)構(gòu)，確保位移傳感器8的受力均衡，從而測(cè)量更為精確。
[0029]可選的，所述的夾具16為彈簧夾或繩套。采用普通的帶彈簧的夾子優(yōu)點(diǎn)在于便于獲取。采用端部有掛鉤，圍繞植株后再掛到鋼絲繩上組成繩套的結(jié)構(gòu)，非常便于固定，且當(dāng)鋼絲繩拉緊時(shí)，繩套便隨之收緊。
[0030]另一可選的方案中，如圖1中所示，所述的夾具16由兩個(gè)“S”形的部件在中部鉸接，鋼絲繩15與兩個(gè)“S”形部件的一端同時(shí)連接，另一端作為夾口，以使鋼絲繩15拉緊時(shí)，夾口也收緊。由此結(jié)構(gòu)，可以使夾口的夾緊力與鋼絲繩15的拉力成正比。即拉力越大則夾緊力也越大。優(yōu)化的在夾口設(shè)置倒刺或增加摩擦力的橡膠墊等結(jié)構(gòu)，可以避免夾具16脫落。
[0031]優(yōu)化的方案中，所述的夾具16上設(shè)有彈簧以使夾口具有初始的夾緊力。彈簧在圖中未示出。由此結(jié)構(gòu)，便于初始的操作。
[0032]所述的位移傳感器8兩端通過傳感器支座7的結(jié)構(gòu)連接。由此結(jié)構(gòu)，便于更換位移傳感器8。相應(yīng)地應(yīng)力傳感器14的連接也采用便于拆卸的結(jié)構(gòu)，例如采用螺栓連接的方式。
【權(quán)利要求】
1.一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，包括三腳支架(13)，其特征是:三腳支架(13)頂端固設(shè)有下板(10)，上板(4)與下板(10)組成框架結(jié)構(gòu)，下板(10)與上板(4)之間設(shè)有至少一根導(dǎo)向柱(9),中板(6)滑動(dòng)地位于導(dǎo)向柱(9)上,在中板(6)與下板(10)之間或中板(6)與上板(4)之間設(shè)有位移傳感器(8)； 拉桿(12)下端穿過下板(10)并通過鋼絲繩(15)與夾具(16)連接，拉桿(12)上端與絲桿(5)的下端固定連接，絲桿(5)穿過中板(6)與固設(shè)在上板(4)的升降螺母(2)形成螺紋配合，絲桿(5)與中板(6)之間采用可轉(zhuǎn)動(dòng)不可軸向位移的方式連接，絲桿(5)的上端與手輪(I)固定連接； 在拉桿(12)與絲桿(5)之間或拉桿(12)與鋼絲繩(15)之間還設(shè)有應(yīng)力傳感器(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，其特征是:絲桿(5)與中板(6)之間的連接結(jié)構(gòu)為:絲桿(5)下端穿過中板(6)和軸承座(17)，軸承座(17)內(nèi)設(shè)有推力軸承(18)，絲桿(5)的下端面通過平墊圈(19)和內(nèi)六角螺栓(20)與軸承座(17)固定連接，拉桿連接件(21)與軸承座(17)固定連接，拉桿(12)與拉桿連接件(21)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，其特征是:所述的導(dǎo)向柱(9)為兩根。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，其特征是:所述的位移傳感器(8)為兩個(gè)，對(duì)稱的位于拉桿(12)的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，其特征是:所述的夾具(16)為彈簧夾或繩套。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，其特征是:所述的夾具(16)由兩個(gè)“S”形的部件在中部鉸接，鋼絲繩(15)與兩個(gè)“S”形部件的一端同時(shí)連接，另一端作為夾口，以使鋼絲繩(15 )拉緊時(shí)，夾口也收緊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，其特征是:所述的夾具(16 )上設(shè)有彈簧以使夾口具有初始的夾緊力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植株原位拉拔測(cè)量拉拔力和位移的裝置，所述的位移傳感器(8)兩端通過傳感器支座(7)的結(jié)構(gòu)連接。
【文檔編號(hào)】G01L1/00GK203519213SQ201320709628
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】夏振堯, 楊悅舒, 許文年, 丁瑜, 趙冰琴, 肖海, 楊奇, 管世鋒, 張琳琳 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)