РУЧНОЙ КУЛЬТИВАТОР

Ручной культиватор.
Полезная модель относится к сельскохозяйственному инструменту, служащему для обработки почвы в междурядьях огородных культур - рыхления и удаления сорняков.
Известны ручные культиваторы типа PK-I Лебедянского завода строительноотделочных материалов и другие культиваторы типа РК-66, ККГ.92-1, КУР /см. Средства малой механизации, оборудование и инвентарь для личных подсобных хозяйств. Экспонаты выставки. Министерство тракторного и сельскохозяйственного машиностроения. ЦНИИТЭИ. М.,198б/.. Есть более сложная конструкция - ручное почвообрабатывающее орудие /см. Ю.Г.Смирнов. Малая механизация на приусадебном участке. М., Колос.1985. с.77/. Но при всей сложности и наличии нескольких рабочих органов желаемый результат не достигнут. Рабочим органом существующих ручных культиваторов типа PK-I служат плоские диски с радиальнонаправленными пальцами. Для улучшения захвата сорняков на импортных культиваторах часть пальцев сгибают вбок. Согнутые пальцы такого культиватора входят в почву, вдавливая ее, в результате чего вгоняют сорняки глубже в почву, сохраняя им возможность роста. Прямые плоские пальцы режут корни сорняков, не выбрасывая их из почвы. Глубина захода дисков в почву ничем не ограничена, диски прокатываются по окружности, образованной концами пальцев. Такая :кинематика движения пальцев и их форма не обеспечивают качественного рыхления почвы и удаления сорняков. В процессе работы на диски наматываются корни и стебли, удаление их механическим способом с помощью гребенки невозможно. Для очистки дисков необходимо поднять культиватор и удалить сорняки специальным инструментом.
Отмеченные недостатки можно устранить, изменив кинематику движения пальцев и их форму. Палец должен входить в почву, прокалывая ее, не нарушая
структуры и, работая как рычаг, вырывать корни сорняков на
выходе из почвы. Такую траекторию движения можно придать пальцу, выступающему из цилиндрической поверхности, если эта цилиндрическая поверхность будет прокатываться по поверхности почвы без проскальзывания. Тогда окружная скорость движения пальца будет больше окружной скорости любой точки, расположенной на поверхности цилиндра, так как радиус вращения пальца относительно оси вращения больше. Чтобы палец входил в почву, прокалывая ее, конфигурация его должна соответствовать траектории движения точки, расположенной на поверхности цилиндра при поступательновращательном движении вперед.
При такой форме пальцев и поступательновращательном движении вперед на цилиндр будет наматываться все волокнистое, что попадет на его пути, а при поступательновращательном движении назад его легко очистить с помощью гребенки.
Для осуществления этого технического решения предлагается применить в качестве рабочего органа ручного культиватора барабан набранный как минимум из трех дисков цилиндрической формы с пальцами, выступающими по периметру окружности диска. Сборка как минимум из трех дисков образует цилиндрическую поверхность с пальцами, расположенными в шахматном порядке. Чтобы пальцы одного диска не совпадали с пальцами другого в плоскости, проходящей через ось вращения, они разворачиваются при сборке относительно друг друга на угол СУ . Для фиксации такого положения на торцевых поверхностях у них имеются шлицы. Угол оС зависит от количества пальцев на цилиндрической поверхности диска.
Пальцы имеют серповидный профиль и ориентированы острым концом к поверхности почвы в точках касания под прямым углом. поступательновращательном движении и с учетом горизонтальной
составляющей силы, которую прикладывают к культиватору для его прокатывания вперед.
Палец серповидного профиля с Т-образной формой поперечного сечения при поступательновращательном движении барабана вперед входит в почву, протыкая ее на всю свою длину, как рычаг, хорошо захватывает корни сорняков с мочковатой структурой и обеспечивает надежное повреждение корней другой структуры. При движении культиватора назад, барабан вращается в обратную сторону, серповидный профиль и Т-образное поперечное сечение пальцев не позволяют им углубляться в почву - цилиндрическая поверхность барабана отрывается от поверхности почвы, серповидный профиль пальцев позволяет при обратном движении очистить барабан от сорняков с помощью гребенки.
Предлагаемое техническое решение поясняется рисунками 1,2,3 На рисунке I дан общий вид ручного культиватора, позиции обозначают: I - корпус, 2 - удлиненная рукоятка, 3 - барабан, 4 - пальц серповидного профиля, 5 - гребенка механического сбрасывателя сорняков, 6 - пружина, 7 - хомут, 8 - рычаг, 9 -тяга.
Ручной культиватор состоит из корпуса I с удлиненной рукояткой 2, в передней части корпуса I на оси крепится барабан 3, набранный как минимум из трех цилиндрических дисков с пальцами серповидного профиля 4. Барабан набирается так, чтобы пальцы на его поверхности располагались в шахматном порядке, для этого диски разворачиваются на оси относительно друг друга на угол ОС
Для фиксации положения дисков на их торцевых поверхностях устроены специальные шлицы.
На корпусе I в специальных пазах, с возможностью перемещения вперед и назад, установлен механический сбрасыватель сорняков 5, выполненный в виде гребенки с зубьями, положение его фик3.
сируется пружиной 6. Дистанционный привод механического сбрасывателя сорняков состоит из хомута 7, служащего для крепления рычага на удлиненной рукоятке 2 и тяги 9.
На рисунке 2 изображен цилиндрический диск с пальцамйсерповидного профиля во фронтальной проекции, горизонтальной линией П-П условно показана поверхность почвы. Положение диска соответствует моменту касания одного из пальцев поверхности почвы, следующий находится в почве на глубине длины, третий - на выходе из почвы. Палец проникает в почву, прокалывая ее острым концом при накатывании барабана. Глубина захвата почвы равна радиальной длине пальца. Кинематика движения пальца и его форма обеспечивают хороший захват почвы и корней сорняков.
На рисунке 3 дана профильная проекция диска. Диск имеет небольшую цилиндрическую поверхность и выступающие из нее пальцы. Сборка, состоящая как минимум из трех дисков образует барабан с цилиндрической поверхностью и выступающими пальцами, расположенными в шахматном порядке. Ширина барабана может меняться за счет изменения количества дисков. Диаметр барабана, количество пальцев и их длина должны соответствовать структуре почвы.
Диск может быть изготовлен из любого материала - металла, пластмасс, обеспечивающего надежное функционирование, механическую прочность, технологичность изготовления и экономическую целесообразность использования.
Работа ручным культиватором производится следующим образом: Культиватор берут за рукоятку 2, устанавливают барабан культиватора между рядами растений и прокатывают вперед /от себя/. При движении культиватора вперед пальцы, расположенные на барабане, входят в почву на всю длину, прокалывая ее острыми концами. Барабан 3 цилиндрической поверхностью катится по поверхности почвы, вращаясь относительно своей оси. Так как радиус вращения пальцев
относительно этой же оси больше радиуса цилиндра, они имеет большую окружную скорость, чем цилиндрическая поверхность барабана; разворачиаясь в почве, пальцы загребают ее с корнями сорняков, а при выходе из почвы выбрасывают их на поверхность или наматывают на барабан. Для очистки барабана 3 от сорняков нажимают рычаг 8 дистанционного привода механического сбрасывателя сорняков, отжимая гребенку о вперед до упора в цилиндрическую поверхность барабана 3 /по касательной/. При движении культиватора назад / на себя/ барабан 3 вращается в обратную сторону, серповидный профиль пальцев и Т-образное поперечное сечение не позволяют им углубляться в почву. Цилиндрическая поверхность барабана отрывается от поверхности почвы - барабан приподнимается и катится по окружности, образованной концами пальцев. При этом серповидный профиль пальцев не препятствует очистке барабана от сорняков, одновременно разрыхляются комки и выравнивается поверхность почвы. Поворотом культиватора вбок сорняки сбрасывают с гребенки и продолжают работу. Никаких дополнительных операций и инструмента для очистки барабана не требуется. Удлиненная рукоятка позволяет работать не сгибаясь. Качество рыхления почвы и удаление сорняков значительно лучше, чем у существующих культиваторов с плоскими дисками и радиальнонаправленными пальцами. Применение такого культиватора повышает урожайность любых культур, сокращает трудозатраты на их выращивание, а, главное, облегчает труд по выращиванию огородных культур, делает его доступным для людей любого возраста.
Авторы;,,./ Колеватов В.М.
гА
т  Колеватов А.В.