ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КУЛЬТИВАТОР

Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике, а именно к ручным механизированным средствам для обработки почвы на мелкоконтурных участках.
Известно почвообрабатывающее орудие [патент РФ на полезную модель №71850, МПК A01B 13/02, A01B 33/16, опубл. 27.03.2008 г.], содержащее раму с опорным колесом и П-образной рукояткой управления. На раме смонтирован привод с вертикальным скоростным валом, а также двумя силовыми валами, на которых неподвижно установлены шестерни с одинаковым числом зубьев, входящие в зацепление между собой. Вращение от привода на силовые валы передается через малую шестерню, установленную на скоростном валу и входящую в зацепление с шестерней одного из силовых валов. В зависимости от вида операции по обработке земли рабочие органы крепятся на скоростном, либо на силовых валах.
Недостатком известного устройства являются большие массогабаритные показатели вследствие использования в конструкции одноступенчатого зубчатого редуктора с последовательным зацеплением входящих в него шестерен. Установка электродвигателя на раму в открытом виде делает устройство небезопасным в работе и может привести к выходу из строя электродвигателя и поражению током. Кроме того, исполнение рукоятки управления П-образной формы создает неудобства в процессе эксплуатации и приводит к быстрой утомляемости оператора.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является электрический культиватор [патент РФ на полезную модель №95451, МПК A01B 33/00, опубл. 10.07.2010 г.], содержащий раму, на которой смонтированы опорное колесо, рукоятка управления с двумя продольными штангами и поперечной ручкой на конце и привод рабочих органов, состоящий из электродвигателя и трансмиссии, передающей вращение рабочим органам. Культиватор дополнительно содержит закрепленный на раме съемный кожух электродвигателя, концевая часть рукоятки выполнена Г-образно загнутой вверх, а трансмиссия выполнена в виде одноступенчатого понижающего частоту вращения зубчатого редуктора с установленной на валу электродвигателя ведущей шестерней, входящей в зацепление одновременно с двумя одинаковыми ведомыми зубчатыми колесами, установленными на выходных валах редуктора, и симметрично расположенными относительно шестерни и продольной оси культиватора. К снижению весовых характеристик устройства и повышению его технологичности приводит также изготовление опорного колеса и кожуха электродвигателя из термопластичного материала.
Для обработки задерненной почвы, а также в целях уничтожения мелких сорняков и поверхностного рыхления почвы на пахотных землях на скоростной вал электродвигателя устанавливается коротколезвийный нож. При переналадке электрокультиватора на глубокую обработку почвы коротколезвийный нож снимается со скоростного вала электродвигателя, а на концы выходных валов редуктора при помощи элементов крепления устанавливаются два длинолезвийных ножа.
Недостатком известного устройства являются большие массогабаритные показатели, связанные с использованием малооборотного двигателя и двух длинолезвийных ножей, что затрудняет маневрирование на грядках небольшой длины. Исполнение опорного колеса в виде широкого катка также ухудшает управляемость, увеличивает силу, прикладываемую к рукоятке управления культиватором. Кроме того, исполнение рукоятки управления в виде двух продольных штанг с поперечной ручкой на конце также увеличивает габариты и массу культиватора.
Техническим результатом полезной модели является снижение массогабаритных показателей, улучшение управляемости культиватора, упрощение технологии изготовления и обеспечение электробезопасной эксплуатации.
Для достижения указанного технического результата в электрическом культиваторе, содержащем опорное колесо, раму, на которой смонтированы рукоятка управления с концевой частью, Г-образно загнутой вверх, и привод рабочих органов, включающий электродвигатель и трансмиссию, выполненную в виде одноступенчатого зубчатого редуктора с установленной на валу электродвигателя ведущей шестерней, входящей в зацепление одновременно с двумя ведомыми зубчатыми колесами, установленными на выходных валах редуктора, на концах которых имеются элементы крепления рабочих органов, коротколезвийный и длинолезвийный ножи установлены в зависимости от режима работы культиватора на первый и второй выходные валы редуктора соответственно, при этом ведомые зубчатые колеса выполнены разного диаметра, ведомые зубчатые колеса редуктора и рукоятка управления размещены на продольной оси культиватора, на рукоятке управления закреплена ось, на которой установлены опорные колеса, симметрично расположенные относительно продольной оси культиватора. Кроме того, ось опорных колес закреплена на рукоятке управления посредством пластины, концевая часть рукоятки управления имеет электроизолирующую ручку.
Использование в конструкции культиватора коротколезвийного и длинолезвийного ножей, соответственно установленных в зависимости от режима работы культиватора на первый и второй выходные валы редуктора, размещенных на продольной оси культиватора, позволяет уменьшить массогабаритные показатели и улучшить управляемость культиватора.
Выполнение ведомых зубчатых колес разного диаметра обеспечивает разные режимы работы культиватора.
Симметричное расположение опорных колес, установленных на закрепленной на рукоятке управления оси, относительно продольной оси культиватора, позволяет оператору прикладывать к рукоятке управления меньшую силу, что также улучшает управляемость культиватора.
Соединение оси опорных колес с рукояткой управления посредством пластины позволяет сваривать цилиндрические поверхности по линии их касания, что упрощает технологию изготовления культиватора, а за счет того, что концевая часть рукоятки управления имеет электроизолирующую ручку, обеспечивается электробезопасность работы с культиватором.
Предлагаемый электрический культиватор иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 показан продольный разрез в вертикальной плоскости заявляемого устройства, налаженного на поверхностное рыхление почвы и дробление сорняков; на фиг.2 - тот же разрез устройства, налаженного на глубокую обработку почвы; на фиг.3 - вид сверху по А-А.
Электрический культиватор содержит раму 1, на которой смонтированы рукоятка управления 2 и привод рабочих органов. Концевая часть рукоятки управления 2 выполнена Г-образно загнутой вверх. Привод рабочих органов включает в себя электродвигатель 3 и трансмиссию, выполненную в виде одноступенчатого зубчатого редуктора 4 с установленной на валу 5 электродвигателя 3 ведущей шестерней 6. Ведущая шестерня 6 входит в зацепление одновременно с первым 7 и вторым 8 ведомыми зубчатыми колесами, установленными на первом 9 и втором 10 выходных валах редуктора соответственно. На концах первого 9 и второго 10 выходных валов редуктора имеются элементы крепления 11 и 12 рабочих органов соответственно.
В режиме обработки задерненной почвы, уничтожения мелких сорняков и поверхностного рыхления почвы на пахотных землях коротколезвийный нож 13 установлен на первый 9 выходной вал редуктора (см. фиг.1), а в режиме глубокой обработки почвы длинолезвийный нож 14 установлен на второй 10 выходной вал редуктора (см. фиг.2).
Как видно на фиг.3, первое 7 и второе 8 ведомые зубчатые колеса, соответственно установленные на первый 9 и второй 10 выходные валы редуктора, ведущая шестерня 6, установленная на валу 5 электродвигателя 3, и рукоятка управления 2 размещены на продольной оси культиватора. При этом диаметр первого 7 ведомого зубчатого колеса меньше диаметра второго 8 ведомого зубчатого колеса. На рукоятке управления 2 закреплена ось 15, на которой установлены опорные колеса 16, симметрично расположенные относительно продольной оси культиватора.
Кроме того, ось 15 опорных колес закреплена на рукоятке управления 2 посредством пластины 17, а концевая часть рукоятки управления 2 имеет электроизолирующую ручку 18.
Для обеспечения электробезопасности культиватора, защиты электродвигателя от загрязнения и попадания атмосферных осадков на электродвигатель 3 устанавливается съемный кожух 19.
Электрический культиватор работает следующим образом.
Для обработки задерненной почвы, а также в целях уничтожения мелких сорняков и поверхностного рыхления почвы на пахотных землях на конец первого 9 выходного вала при помощи элементов крепления 11 устанавливается коротколезвийный нож 13 с длиной лезвий 3-5 см (см. фиг.1).
При включении электродвигателя 3 вал 5, работающий с частотой вращения 1500 об/мин, передает вращение через шестерню 6, входящую в зацепление с первым 7 ведомым зубчатым колесом на первый 9 выходной вал. При этом частота вращения первого 9 выходного вала составляет 500 об/мин, а его крутящий момент позволяет преодолевать сопротивление задерненной почвы. Оператор, манипулируя Г-образной рукояткой управления 2, заглубляет коротколезвийный нож 13 в почву и перемещает культиватор на себя (см. фиг.1, по стрелке). Вращающийся нож 13 рыхлит почву на глубину 3-5 см и измельчает сорняки.
При переналадке электрокультиватора на глубокую обработку почвы коротколезвийный нож 13 снимается с первого 9 выходного вала и на конец второго 10 выходного вала при помощи элементов крепления 12 устанавливается длинолезвийный нож 14 (с лезвиями до 15-18 см). При включении электродвигателя 3 вал 5, работающий с частотой вращения 1500 об/мин, передает вращение через шестерню 6, входящую в зацепление со вторым 8 ведомым зубчатым колесом на второй 10 выходной вал. Частота вращения второго 10 выходного вала составляет 150 об/мин, а его крутящий момент позволяет преодолевать сопротивление почвы. При заглублении ножа 14 в почву и перемещении культиватора выполняется рыхление почвы на глубину 15-18 см (см. фиг.2, по стрелке).
Таким образом, введение в конструкцию электрического культиватора вышеуказанных отличительных признаков позволило разработать электробезопасное, уменьшенное по габаритам и массе (до 15 кг) устройство, а также улучшить управляемость культиватора, сохранив все режимы обработки почвы культиватором.