ЛЕДОБУР

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к оборудованию для зимней подледной рыбалки. Ледобур предназначен для бурения лунок в толще льда.
Уровень техники.
Все ледобуры имеют узлы, которые испытывают наибольшие нагрузки при эксплуатации в условиях низких температур и поэтому быстрее всего выходят из строя. Такими узлами являются шарнирное замковое резьбовое соединение оси шнека с ручкой-коловоротом, спираль шнека.
Известен ледовый бур, см. патент№2483536-прототип, включающий бурильную штангу(шнек) и бурильную-режущую головку с ножами-пластинами, смонтированную на ее нижнем конце, а на верхнем конце смонтирована рукоятка с закрепленным на ней запирающим штифтом, установленная в перпендикулярно смонтированную по отношению к оси шнека втулку с выемкой для запирающего штифта рукоятки, и кулачковый механизм, содержащий резьбовое соединение с пружиной, связывающий рукоятку со втулкой оси шнека и с регулировочной втулкой рукоятку для ледового бура, содержащую стержень рукоятки и соединительное устройство, выполненное с возможностью шарнирного соединения стержня для обеспечения поворота рукоятки посредством соединительного устройства между  разложенным рабочим положением и сложенным положением для транспортировки и хранения, при этом соединительное устройство содержит: первую соединительную часть- втулку, неподвижно соединенную резьбовым соединением с нижней частью стержня рукоятки; вторую соединительную часть, неподвижно соединенную с верхней частью стержня рукоятки и  размещенную с возможностью вращения в первой соединительной части; фиксирующий- кулачковый механизм, управляемый для перехода между нефиксирующим положением, в котором обеспечено вращение второй соединительной части относительно первой соединительной части, и фиксирующий положением, в котором предотвращается вращение второй соединительной части относительно первой соединительной части, при этом соединительное устройство содержит запирающий элемент- штифт, прикрепленный ко второй соединительной части и выступающий из нее радиально, причем запирающий элемент- штифт выполнен с возможностью сопровождения второй соединительной части во время ее вращения и смещения по оси, причем данный запирающий элемент-штифт выполнен с возможностью размещения в пазе-выемке в первом конце первой соединительной части, когда верхняя часть стержня рукоятки находится в упомянутом разложенном рабочем положении; фиксирующий- кулачковый механизм, при помощи пружинного элемента прижимается и управляется подвижным элементом (барашком) для перехода из нефиксированного положения в фиксированное положение и обратно, причем фиксирующий- кулачковый механизм выполнен с возможностью предотвращения в фиксирующем положении взаимного осевого смещения между второй соединительной частью и первой соединительной частью, чтобы запирающий элемент-штифт при этом удерживался в упомянутом пазе-выемке, не допуская взаимного вращения между упомянутыми соединительными частями, и выполнен с возможностью обеспечения в своем нефиксированном положении взаимного смещения по оси между второй соединительной частью и первой соединительной частью для обеспечения запирающему элементу-штифту выхода из упомянутого паза-выемки, для обеспечения взаимного вращения между упомянутыми соединительными частями.
К недостаткам можно отнести сложность конструкции фиксирующего- кулачкового механизма и низкую надежность работы запирающего механизма, связанную с истиранием поверхностей и изменением геометрии, приводящих к появлению люфта, ненадежной фиксации элементов в требуемом положении, способствующих расфиксации конструкции.
Также к недостаткам можно отнести малый шаг спирали шнека, увеличивающий нагрузки на всю конструкцию ледобура из-за недостаточно быстрого вывода продуктов бурения (ледяной крошки, шуги).
Наиболее близким к заявленному техническому решению является техническое решение по патенту на изобретение № 2635682 ООО “Неро”, опубликованное 15.11.17, в котором представлено описание:
Ледобур состоит из шнека с режущей головкой, шарнирного замкового резьбового соединения оси шнека с ручкой-коловоротом и обоймы, соединенных посредством гайки-барашка. Ось шнека выполнена в виде трубчатого несущего элемента. Шарнирное замковое резьбовое соединение оси шнека выполнено в виде узла складывания-раскладывания трубчатого несущего элемента, содержащего обойму, выполненную в виде втулки с вырезанным в ее торце цилиндрическим пазом. Втулка жестко смонтирована на конце трубчатого несущего элемента под углом 90°к его оси. В ручку-коловорот вставлена шпилька и соединена с ней запрессованным штифтом, входящим в паз втулки.
Раскрытие сущности полезной модели.
В заявляемом техническом решении полуавтоматическое шарнирное замковое резьбовое соединение дает возможность визуально определить выход шпильки из пазов втулки-обоймы за счет силы пружины, которая при ослаблении винта-барашка выдавливает ручку-коловорот из втулки обоймы.
Задачей такого технического решения является улучшение эксплуатационных свойств ледобура.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленная полезная модель является обеспечение возможности максимально быстрого приведения ледобура в рабочее состояние и наоборот за счет полуавтоматического шарнирного замкового резьбового соединения оси шнека с ручкой-коловоротом.
Поставленная задача решается тем, что ледобур включает ось шнека, являющуюся трубчатым элементом, к которому жестко прикреплены режущая головка и спираль шнека, ручку-коловорот, состоящую из изогнутого трубчатого элемента, на котором закреплены рукоятки и в которой вставлены цилиндрическая гайка и фиксатор-штифт. Ось шнека и ручка-коловорот соединены посредством полуавтоматического шарнирного замкового резьбового соединения, состоящего из втулки-обоймы, с вырезанным цилиндрическим пазом с одной стороны, закрепленной шайбы с другой стороны, винта-барашка и пружины, которая при ослаблении винта-барашка выдавливает ручку-коловорот из втулки обоймы.
Краткое описание чертежей.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид ледобура, на фиг.2 представлен общий вид узла складывания-раскладывания трубчатого несущего элемента, на фиг.3 представлен шнек в сборе.
Позициями на фигурах обозначены:
1-шнек
2- режущая головка
3- ручка-коловорот
4-полуавтоматическое шарнирное замковое резьбовое соединение
5- рукоятки
6- винт-барашек
7- шайба
8-втулка-обойма
9- штифт
10- цилиндрическая гайка
11- пружина
12-ось шнека
13-спираль шнека
Ледобур состоит из шнека 1 с режущей головкой 2, ручки-коловорота 3, полуавтоматического шарнирного замкового резьбового соединения 4.
Шнек 1 состоит из: оси шнека 12, являющейся трубчатым элементом, к которой жестко крепится режущая головка 2 и спираль шнека 13. Спираль шнека изготовлена путем навивки из полосы металла с максимально возможным шагом, является единым элементом. Ручка-коловорот 3 состоит из изогнутого трубчатого элемента, в который вставлены цилиндрическая гайка 10 и фиксатор-штифт 9, закреплены рукоятки 5. Полуавтоматическое шарнирное замковое резьбовое соединение 4 состоит из втулки-обоймы 8 с вырезанным цилиндрическим пазом с одной стороны, закрепленной шайбой 7 с другой стороны, пружины 11, винта-барашка 6.
Вышеописанная конструкция ледобура обеспечивает улучшение его эксплуатационных свойств.
Осуществление полезной модели.
В исходном положении ледобур находится в собранном сложенном виде, в котором шнек 1 и ручка-коловорот 3находятся рядом друг с другом. Винт-барашек 6 в закрученном состоянии надежно фиксирует ручку-коловорот 3. Сила пружины 11в полуавтоматическом шарнирном замковом резьбовом соединении 4 не дает возможности ослабления резьбового соединения винта–барашка 6 с ручкой-коловоротом 3.
Для приведения ледобура в рабочее положение, откручивается, ослабляется винт-барашек 6, при этом за счет силы пружины 11 ручка-коловорот 3 выдавливается из втулки-обоймы 8, а штифт-фиксатор 9 выходит из паза втулки-обоймы 8.
Когда штифт-фиксатор 9 выходит за пределы паза на втулке-обойме 8, ручка-коловорот 3 поворачивается на 180 градусов. Винт-барашек 6 затягивается, при этом притягивается ручка-коловорот 3, штифт-фиксатор 9 заходит в паз втулки-обоймы 8, надежно и жестко соединяя шнек 1 с ручкой-коловоротом 3. Сила пружины 11 не дает возможности ослабления, раскручивания резьбового соединения винта-барашка 6 с ручкой-коловоротом 3.
Ледобур готов к работе.
Вращение ручки-коловорота при помощи рукояток осуществляется против часовой стрелки. Бурение лунки во льду осуществляется ледобуром, находящимся в вертикальном положении.
Приведение ледобура в походное положение осуществляется в обратном порядке.
Ослабляется винт-барашек 6 сила пружины 11 выдавливает ручку-коловорот 3 из втулки-обоймы 8, штифт-фиксатор 9 выходит из паза втулки-обоймы 8.
Ручка-коловорот поворачивается на 180 градусов.
Винт-барашек 6 затягивается, притягивая ручку-коловорот 3, при этом штифт-фиксатор 9 входит в паз втулки-обоймы 8. Сила пружины 11 не дает возможности ослабления, раскручивания разборного соединения винта-барашка 6 с ручкой-коловоротом 3.
Ледобур приведен в походное положение.
В настоящее время на предлагаемый ледобур разработана конструкторская документация, изготовлена оснастка и несколько опытных образцов.
Предварительные испытания показали положительный результат и подтвердили заявленные преимущества данной полезной модели.