便攜式可伸縮動(dòng)力取土鉆的設(shè)計(jì)與使用維護(hù)

1、便攜式可伸縮動(dòng)力取土鉆的設(shè)計(jì)與使用維護(hù)白書軍，張玲，楊明鳳，王進(jìn)（烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，新疆 沙灣縣 832100 ）收稿日期：2 0 15 0209摘要： 土壤水分測定是農(nóng)業(yè)氣象觀測的重要組成部分， 采用烘干稱重法測定土壤濕度， 取土任務(wù)非常繁重。 本文介紹了“便攜式可伸縮動(dòng)力取土鉆”的結(jié)構(gòu)組成和日常使用維護(hù)， 正確的使用該儀器能夠明顯節(jié)約取土?xí)r間，并且減輕勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度。關(guān)鍵詞 ：動(dòng)力取土鉆；設(shè)計(jì)組成；使用維護(hù)土壤水分是植物耗水的主要來源， 對(duì)植物的生理活動(dòng)有著重大影響。土壤水分測定是農(nóng)業(yè)氣象觀測重要組成部分， 掌握土壤水分變化規(guī)律，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供實(shí)時(shí)服務(wù)具有重要意義。根據(jù)農(nóng)業(yè)氣象觀測

2、規(guī)范的要求，凡開展土壤水分測定的臺(tái)站，須于每旬的第 8 天對(duì) 050cm或0700cm的土壤進(jìn)行土壤水分測定1。傳統(tǒng)取土?xí)r，鉆干長1m以上，靠人工扭轉(zhuǎn)提取土樣。調(diào)查顯示，一般情況下取4個(gè)0700cm的樣點(diǎn)， 3 名取土人員一般需耗時(shí) 1h 左右，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。從2021 年起，新疆氣象局開始新建自動(dòng)土壤水分觀測站，至 2021 年有 100 個(gè)站點(diǎn)投入使用。 2021 年，中國氣象局對(duì)新疆所有自動(dòng)土壤水分站進(jìn)行田間標(biāo)定和資料評(píng)估驗(yàn)收工作， 土壤水分測定從原有的每月 3 次增加至每月 69次，農(nóng)業(yè)氣象觀測人員取土任務(wù)更加繁重。2021 年，烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站科研人員研制了“便攜式可伸縮電動(dòng)取土鉆

3、”， 經(jīng)投入使用，取樣時(shí)間明顯降低，大大減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。由于土鉆的電機(jī)使用 220V 交流電，野外使用便利性較差，于 2021 年進(jìn)行了改造升級(jí)，以小型汽油機(jī)作為土鉆動(dòng)力，不受用電限制，便于野外使用。便攜式可伸縮動(dòng)力取土鉆設(shè)計(jì)組成“便攜式可伸縮動(dòng)力取土鉆”用汽油機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)力代替人力鉆取土壤，可以測定o200cm采的土壤水分，儀器由i個(gè)小型汽油機(jī)、無極變速箱、 動(dòng)力輸出軸和 1 根可伸縮的鉆桿 5 部分組成 （見圖 1） 。儀器使用單杠四沖程汽油機(jī)作為動(dòng)力， 汽油機(jī)外側(cè)設(shè)有把手， 把手上設(shè)有油門調(diào)節(jié)手柄， 無級(jí)變速箱隨著汽油機(jī)油門拉線的張緊程度， 動(dòng)力輸出不斷變化， 從而根據(jù)取土需

4、求調(diào)節(jié)鉆速， 使鉆頭內(nèi)干土或沙土不易被甩出， 又能獲取較深層次的土壤。 鉆桿與無極變速箱動(dòng)力輸出軸連接處采用銷釘式連接件， 有效的連接了無極變速箱動(dòng)力輸出軸與鉆桿。動(dòng)力輸出軸與鉆筒相連，鉆筒的端部設(shè)有鉆頭，鉆筒采用多節(jié)空心桿， 既可根據(jù)取土深度來調(diào)節(jié)鉆桿長度， 又可按照取土人員的身高調(diào)節(jié)鉆桿長度。 在操作過程中適宜的鉆桿長度， 能有效利用機(jī)械扭力， 避免取土?xí)r高個(gè)子人員有勁使不出、 矮個(gè)子人員有勁使不上的情況發(fā)生。 鉆桿與鉆頭的連接處采用一端內(nèi)絲一端外絲連接件， 拆卸方便快捷， 鉆頭有螺旋曲面刀口和直面刀口 2 種， 體積小便于戶外攜帶，土螺旋曲面刀口的土鉆適合較干燥的土壤使用， 土樣不易在提

5、出鉆洞過程中掉落； 直面刀口的土鉆適合濕度較大和有少量石子的土壤使用，如所測地段土壤質(zhì)地較復(fù)雜， 2 組鉆頭交換使用可以提高取土效率。主要技術(shù)參數(shù)凈重 7.0kg測量范圍0100cm準(zhǔn)確度1cm鉆頭口徑5cm動(dòng)力來源汽油機(jī)燃油牌號(hào)90 號(hào)或更高標(biāo)號(hào)汽油日常使用維護(hù)汽油機(jī)的使用維護(hù)啟動(dòng)前啟動(dòng)前須檢查汽油、機(jī)油是否充足。如需添加汽油，則要在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻后進(jìn)行，且場地要通風(fēng)良好，周圍不能有明火和火花。加油時(shí)，油箱不宜過滿，加油口的頸部不應(yīng)留有燃油，如果有燃油濺出，必須用布擦干并等它們揮發(fā)掉后才能啟動(dòng)汽油機(jī)。 加油后， 油箱蓋要確保旋緊。 汽油機(jī)機(jī)油每使用 10h， 需要檢查機(jī)油面， 并補(bǔ)充機(jī)油至上限，

6、如果機(jī)油太臟，必須更換。啟動(dòng)后汽油機(jī)啟動(dòng)后， 汽油機(jī)潤滑不良， 不要迅速加速， 應(yīng)低速運(yùn)轉(zhuǎn)35min，一般要求轉(zhuǎn)速低于6000rpm。當(dāng)汽油機(jī)充分預(yù)熱后，根據(jù)所需要的轉(zhuǎn)速將油門加到相應(yīng)的位置，應(yīng)避免空載高速運(yùn)轉(zhuǎn)和長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致汽油機(jī)壽命縮短，而且會(huì)使汽油機(jī)故障增多。停止時(shí)汽油機(jī)停止時(shí)，松開油門，讓汽油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)35min,再按下汽油機(jī)的熄火開關(guān)，直至汽油機(jī)完全停止。若非情況緊急，不要在汽油機(jī)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下突然停機(jī)。日常維護(hù)要保持汽油機(jī)的優(yōu)良性能， 就必須堅(jiān)持做好汽油機(jī)的定期檢查和保養(yǎng)。常規(guī)的保養(yǎng)可保證汽油機(jī)的使用壽命。在進(jìn)行任何保養(yǎng)前，應(yīng)關(guān)停汽油機(jī)，維修及保養(yǎng)后仔細(xì)檢查配

7、件是否有錯(cuò)裝、漏裝等現(xiàn)象。當(dāng)汽油機(jī)長期不用時(shí)，一定要將油箱、化油器內(nèi)的燃油放凈，用軟布擦凈汽油機(jī)的外表面， 檢查螺釘是否有松動(dòng)， 配件是否有缺損并適時(shí)緊固、補(bǔ)齊，把汽油機(jī)保存在通風(fēng)干燥處。鉆頭的使用維護(hù)在取土過程中盡量避開較為堅(jiān)硬的磚石瓦礫， 減少鉆頭的損傷。 根據(jù)不同的土質(zhì)更換合適的鉆頭， 使用后及時(shí)將鉆頭上的附著物清理干凈，并且保持干燥，由于鉆頭長期與各種質(zhì)地的土壤接觸，土壤中的水分、鹽堿等會(huì)腐蝕鉆頭，從而減少土鉆的使用壽命。小結(jié)目前， 該儀器已在南北疆的十幾個(gè)國家農(nóng)業(yè)氣象觀測站以及寧夏和內(nèi)蒙古的部分縣市氣象局使用。 同樣的取土工作， 由原來的 2 人工作60min左右減少到15min左右即