在對土壤表面進(jìn)行處理以前，先要對其表面進(jìn)行粗糙度的檢測，以便用來選擇整平儀器。一種表面粗糙度檢測儀，包括光源及設(shè)置在光源光路中的凹面鏡，凹面鏡的光路中設(shè)置有與凹面鏡的反射光垂直的分光隔板，分光隔板的光路中設(shè)置有與分光隔板成一定角度的待測工件，在待測工件的反射光路中還設(shè)置有與待測工件平行的光電測量板，光電測量板的反射光路中還設(shè)置有依次相連的放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型由光源發(fā)出的散射光經(jīng)凹面鏡反射后成為平行光柱，經(jīng)分光隔板隔成多束平行光線，此平行光線經(jīng)待測工件表面反射在光電測量板上，光電測量板將接收到的反射光的光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)放大器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，最后得出被測工件表面的粗糙度。土壤的散射和熱輻射特性與土壤表面的粗糙度及含水量密切相關(guān)對粗粒土與人工粗糙鋼板接觸面在單調(diào)荷載作用下的力學(xué)特性進(jìn)行了較系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。從宏觀和細(xì)觀兩個(gè)角度進(jìn)行了測量，分析總結(jié)了粗粒土與結(jié)構(gòu)接觸面的基本力學(xué)特性和受力變形機(jī)理。試驗(yàn)表明：接觸面的厚度約為56倍的平均粒徑；接觸面受剪時(shí)表現(xiàn)出明顯的相對法向位移，其變化趨勢與法向應(yīng)力有關(guān)；接觸面的變形可分解為同時(shí)發(fā)生、互相影響的土與結(jié)構(gòu)交界面上的滑移變形以及結(jié)構(gòu)面附近的土在結(jié)構(gòu)面約束之下的剪切變形兩部分，而后者是引起相對法向位移的主要原因；結(jié)構(gòu)面粗糙度、土的種類和法向應(yīng)力等因素對接觸面的力學(xué)特性具有重要影響。土壤粗糙度的測量方法，包括以下的步驟：）在目標(biāo)土地內(nèi)隨機(jī)取樣，隨機(jī)固定兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間距離為；）在固定兩點(diǎn)所在的直線上，用無彈性軟繩緊貼土壤的粗糙面放平，獲取兩點(diǎn)間軟繩拉直的距離；）依次類推測定每個(gè)樣方；）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)得出每個(gè)樣方的土壤粗糙度（、），再得出整片目標(biāo)土地的土壤粗糙度見上式。本發(fā)明測量土壤粗糙度簡便實(shí)用，能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤侵蝕管理需要。將被測物體置于三坐標(biāo)測量空間，可獲得被測物體上各測點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)計(jì)算求出被測物體的幾何尺寸，形狀和位置。傳統(tǒng)的平整方法多采用平板刮平處理，這樣會(huì)導(dǎo)致土壤表面產(chǎn)生條形刮痕以及高低不平的浪條，從而影響到土壤光譜實(shí)驗(yàn)的測量質(zhì)量。設(shè)計(jì)土壤表面處理裝置以改善傳統(tǒng)平整方法帶來的諸多問題，讓土壤樣本表面更加平整、均勻，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程。平面移動(dòng)機(jī)主要由主機(jī)（控制系統(tǒng)）及往復(fù)移動(dòng)臂組成。主機(jī)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的偏心輪曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，可將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)臂的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，且移動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)幅度及速度均可調(diào)節(jié)。這一思想對本設(shè)計(jì)有很大的啟發(fā)土壤表面處理裝置設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想是用細(xì)篩往復(fù)平動(dòng)代替原來的刮板移動(dòng)進(jìn)行平整處理，增加升降機(jī)構(gòu)使土壤能夠多層平整，實(shí)現(xiàn)土壤表面的更平、更均勻。基于裝置的實(shí)用性、簡單性考慮，初步選定手動(dòng)方式作為動(dòng)力輸入。實(shí)驗(yàn)得出：工作臺(tái)移動(dòng)頻率180次/分鐘，可以達(dá)到平整土壤的目的。綜合測驗(yàn)，搖柄的轉(zhuǎn)速在60100轉(zhuǎn)/分鐘，通過合理的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完全可以達(dá)到平整要求；能夠?qū)崿F(xiàn)平動(dòng)的機(jī)構(gòu)有很多種，在選擇對比中，選用了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)水平移動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是一種通過連桿將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成滑塊往復(fù)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，它在工程中廣泛應(yīng)用，如內(nèi)燃機(jī)、往復(fù)式抽水機(jī)、空氣壓縮機(jī)和沖床等。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式，由若干剛性構(gòu)件用低副(回轉(zhuǎn)副、移動(dòng)副)接而成的一種機(jī)構(gòu)。常用于將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；或者將滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠，在工程實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。對曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)特性分析是當(dāng)已知各構(gòu)件尺寸參數(shù)、位置參數(shù)和原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，研究機(jī)構(gòu)其余構(gòu)件上各點(diǎn)的軌跡、位移、速度、加速度等，從而評價(jià)機(jī)構(gòu)是否滿足工作性能要求機(jī)構(gòu)是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉等。在裝置中，通過不完全齒輪的間歇傳動(dòng)和導(dǎo)桿的導(dǎo)向作用，實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)在水平面上的前后、左右交互作用。不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由普通漸開線齒輪機(jī)構(gòu)演化而成的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它與普通漸開線齒輪機(jī)構(gòu)不同之處是輪齒不布滿整個(gè)圓周,主動(dòng)輪的等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為從動(dòng)輪的間歇運(yùn)動(dòng)。不完全齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛,與其它間隙機(jī)構(gòu)相比,其動(dòng)停時(shí)間比不受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制,結(jié)構(gòu)簡單、制造方便,其缺點(diǎn)是從動(dòng)輪在每次運(yùn)動(dòng)始末,速度均有突變,沖擊較大,故一般用于低速、輕載的場合。通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，箱體及導(dǎo)軌的尺寸設(shè)計(jì)，最后設(shè)計(jì)連桿的長度，將整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)合理的安排在一起，達(dá)到裝置的工作要求。裝置升降部分采用絲桿升降機(jī)構(gòu)。絲桿升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。土壤表面處理裝置由不完全齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和絲桿升降機(jī)構(gòu)以及箱體五部分組成，通過各部分的協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)的前后交互運(yùn)動(dòng)及上下升降運(yùn)動(dòng)。本次選用的滑塊機(jī)構(gòu)為滾珠導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，滾動(dòng)導(dǎo)軌與滑動(dòng)導(dǎo)軌相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：摩擦系數(shù)小，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)很接近。因此，摩擦力小，起動(dòng)輕便，運(yùn)動(dòng)靈敏，不易爬行，磨損小，精度保持性好，壽命長。具有較高的重復(fù)定位精度，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)?？刹捎糜椭瑵櫥?，潤滑系統(tǒng)簡單。滾動(dòng)導(dǎo)軌與滑動(dòng)導(dǎo)軌相比，抗振性差，但可以通過預(yù)緊方式提高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。齒輪機(jī)構(gòu)為兩套不完全齒機(jī)構(gòu)，其中一套為直齒一套為錐齒，以使其能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。利用絲桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過螺旋機(jī)構(gòu)的自鎖功能起到支承的作用。螺旋傳動(dòng)主要用來將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行能量和力的傳遞，或者調(diào)整零件的相互位置。有時(shí)也用來將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。整個(gè)裝置的布置結(jié)構(gòu)為：手柄輸入動(dòng)力，緊接著是錐齒輪傳動(dòng)，與錐齒輪相連的是一套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，他們完成了左右移動(dòng)。另一軸上是直齒輪運(yùn)動(dòng)，同樣也有一套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)完成前后方向的移動(dòng)。導(dǎo)軌上安裝一四圓柱導(dǎo)軌，并將升降機(jī)構(gòu)放在其上工作臺(tái)和升降機(jī)構(gòu)通過工作臺(tái)緊固螺母連接。另外在四圓柱上套一個(gè)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)前后左右的獨(dú)立往復(fù)運(yùn)動(dòng)。Pro/ENGINEEI是1988年美國參數(shù)技術(shù)公司出品的大型三維設(shè)計(jì)類綜合軟件，發(fā)展到今天已是世界上最為普及的CAX軟件，基本上成為了三維CAX的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，它具有基于特征.全參數(shù)全相關(guān)單一數(shù)據(jù)庫等特點(diǎn)，是一套全面覆蓋由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件。它自推出以來，由于其強(qiáng)大的功能，很快得到業(yè)內(nèi)人士的普遍歡迎，并迅速成為當(dāng)今世界最流行的CAX軟件之一。目前，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為易學(xué)易用的百萬級CAX應(yīng)用軟件，并風(fēng)靡歐美日中等地區(qū)。在中國，自20世紀(jì)90年代中期，許多大型企業(yè)開始選用Pro/ENGINEER，發(fā)展至今，已經(jīng)擁有相當(dāng)大的用戶群。同時(shí)，國內(nèi)許多大學(xué)也紛紛選用Pro/ENGINEER作為其研究開發(fā)的基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。Pro/ENGINEER還提供了目前所能達(dá)到的最全面集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。它的技術(shù)特點(diǎn)包括參數(shù)化設(shè)計(jì)特征單一數(shù)據(jù)庫。Pro/ENGINEER廣泛應(yīng)用于電子機(jī)械模具工業(yè)設(shè)計(jì)汽車航空航天家電玩具等行業(yè)，是一個(gè)全方位的三維產(chǎn)品開發(fā)軟件，它集零件設(shè)計(jì)產(chǎn)品裝配模具開發(fā)NC加工鈑金件設(shè)計(jì)鑄造件設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)逆向工程自動(dòng)測量機(jī)械模擬壓力分析產(chǎn)品數(shù)據(jù)等功能于一體。它主要有6大主要模塊工業(yè)設(shè)計(jì)模塊機(jī)械設(shè)計(jì)模塊功能仿真模塊制造模塊數(shù)據(jù)管理模塊數(shù)據(jù)交換模塊。二維草圖是指繪制2D平面圖形，它是構(gòu)建實(shí)體的基本元素，是作為設(shè)計(jì)時(shí)的定位參考。創(chuàng)建二位草圖可以說是構(gòu)建實(shí)體模型中一個(gè)最基本且極其重要的階段。Pro/E中最常用的特征包括基本建模特征.基準(zhǔn)特征.放置特征.高級建模特征.曲面特征?；窘Ｌ卣靼ɡ焯卣?旋轉(zhuǎn)特征.掃描特征.混合特征；基準(zhǔn)特征包括基準(zhǔn)平面.基準(zhǔn)軸.基準(zhǔn)點(diǎn).坐標(biāo)系.基準(zhǔn)曲面；放置特征包括孔特征.圓角特.征倒角特征.抽殼特征.筋特征.修飾特征.抜模特征；高級建模特征包括可變剖面掃描特征.掃描混合特征.螺旋掃描特征。升降機(jī)構(gòu)的三維建模過程中所用到的特征有：拉伸特征.旋轉(zhuǎn)特征.掃描特征.基準(zhǔn)平面.基準(zhǔn)軸.基準(zhǔn)點(diǎn).孔特征.圓角特.征倒角特征.抽殼特征.筋特征.修飾特征.螺旋掃描特征。另外，還有特征復(fù)制中的鏡像和陣列。Pro/ENGINEER無論在功能模塊方面還是在三維實(shí)體建模方面，同其他的CAD軟件相比應(yīng)該說都具有一定的優(yōu)勢。它先進(jìn)的建模環(huán)境簡化了設(shè)計(jì)過程，使用戶能夠關(guān)注與產(chǎn)品開發(fā)，并使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更具