УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В СТЕСНЕННЫХ УСЛОВИЯХ
DEVICE FOR SOIL TREATMENT IN CONSTRAINT ENVIRONMENT

Настоящее изобретение относится к средствам малой механизации, предназначено для механизированной обработки небольших участков (грядок) земли в стесненных условиях, что обычно делается обыкновенной лопатой, тапкой, вилами, граблями, плоскорезом и другим ручным инструментом.
Существующие аналоги средства малой механизации:
1) мотоблоки - применимы на приусадебных участках, на относительно больших и свободных от посадок участках, но мотоблоки слишком велики и неповоротливы для обработки грядок на садовых участках, основной принцип работы которых это тянуть плуг или другое навесное оборудование,
2) мотокультиваторы малого размера - применимы для обработки на небольших участках земли (грядках) на садовых участках, но применение для этих целей существующих мотокультиваторов ограничено их конструктивными особенностями. Принцип работы мотокультиваторов - культивационные фрезы вместо колес. Этот принцип имеет недостатки: нельзя перекопать землю на глубину простой лопаты (до 30 см), при увеличении влажности почвы культивационные фрезы скользят по поверхности земли, на больших комьях земли и корнях от сорняков или деревьев мотокультиватор подпрыгивает, с его помощью нельзя окучить ряды подросшей картошки из-за малого клиренса и др.
3) устройство для обработки почвы в стесненных условиях (US 2622498), содержащее раму с колесами, на которой закреплен силовой агрегат с редуктором и две рабочие насадки, которые соединены с редуктором с возможностью регулирования угла атаки, - применимо для обработки на небольших участках земли (грядках) на садовых участках, но его применение ограничено его конструктивными особенностями. Им можно только вспахать или взрыхлить почву.
Все существующие на сегодняшний день средства малой механизации могут выполнять ограниченное количество функций, поэтому необходимо для комплексной обработки почвы иметь несколько средств малой механизации или дополнять их ручным инструментом.
Целью настоящего изобретения является механизировать обработку почвы на небольших (грядках) участках земли, чтобы одним устройством можно было перепахать дерновину, вскопать грядку, провести культивацию почвы, рыхлить поверхностную корку, убирать сорняки, обрабатывать междурядия, окучивать ряды картошки и других культур, обрабатывать землю в приствольных кругах, обрабатывать почву при любом проценте ее влажности, на регулируемую глубину, при любом составе почвы (хоть глину) и другие работы как на открытом воздухе, так и в теплицах.
Указанная цель может быть достигнута при применении другого, в отличие от мотоблоков и мотокультиваторов, принципа работы механизированного устройства. За основу взят принцип работы «строительного миксера » (винт Архимеда), применяемого строителями-отделочниками для перемешивания красок, растворов, шпатлевок в небольших количествах - ведро, фляга (но дрель с миксером во время обработки почвы трудно удержать в руках). Для большего эффекта этот принцип работы «строительного миксера» необходимо дополнить принципом работы «кухонного кондитерского миксера», где две насадки-миксера через редуктор, крутятся навстречу друг другу, или наоборот, поставив весь этот агрегат на колеса. Технический эффект от соединения принципов работы «строительного миксера» и «кухонного кондитерского миксера» в том, что весь агрегат работает устойчиво при работе, опираясь на колеса, вгрызаясь в почву на нужную глубину, при любом составе почвы, при любом проценте ее влажности, отпадает надобность гнуть спину каждую весну и осень для перекопки грядок и других работ, используя ручной инструмент - лопату, грабли, вилы, ручной плоскорез, т.е. все работы по обработке почвы на небольших и засаженных посадками участках можно механизировать и выполнять одним устройством. Причем применение в данном «Устройстве для обработки почвы в стесненных условиях» изогнутых труб позволяет добиться от данного устройства:
1) трубы позволяют отодвинуть грязный рабочий инструмент (сменные насадки - миксера) от самого устройства и от человека; 2) изгиб труб позволяет разнообразить угол атаки; 3) трубы позволяют закрепить на них быстрозажимные патроны; 4) трубы позволяют передать крутящий момент от редуктора на сменные насадки - миксера 1:1 или с увеличением; 5) они позволяют дотянуться и обработать землю в приствольных кругах у деревьев и кустарников с низкорасположенными ветками без их повреждения, обработать почву в углу теплицы или ограждения гряд и в других труднодоступных местах; 6) в целях безопасности трубы позволяют отодвинуть дальше от человека и от самого устройства опасные, крутящиеся без защитного ограждения сменные насадки - миксера.
Применение в качестве основного рабочего инструмента насадок-миксеров в «Устройстве для обработки почвы в стесненных условиях» различной конфигурации и размеров, основанных на «винте Архимеда», обусловлено тем, что действия центробежных сил и посторонних включений в почве (камни, толстые корни и др.) не оказывают разрушающего влияния на них, и они могут обрабатывать почву при любом угле атаки (от 0° до 90° и от 90° до 180°) как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной.
Двигателем на данном механизированном устройстве может быть как электромотор, так и двигатель внутреннего сгорания.
Заявленное техническое решение представлено следующим действием: на фиг.1 - устройство общий вид, на фиг.2 - устройство, на фиг.3 - сменные насадки.
Механизированное устройство обработки почвы в стесненных условиях состоит из 3 основных частей: 1) - рамы с колесами и сжимными пластинами (см. п.16, 7, 6 фиг.2) для присоединения ручек управления (см. п.5,8 фиг.2); 2) - силового агрегата, состоящего из двигателя (см. п.1 фиг.2) с редуктором (см. п.2 фиг.2) и труб тяг (см. п.3 фиг.2) с П-образной усиливающей трубой (см. п.9 фиг.2), которые крепятся к раме с колесами цапфами (см. п.17 фиг.2), зажимаемыми петлями - зажимами (см. п.4 фиг.2); 3) - сменных насадок миксера для разных почв и видов работ (см. п.18,19 фиг.2).
1. Рама с колесами и сжимными пластинами состоит из труб, на которые подвижно (для изменения клиренса «в» на фиг.2) крепятся колеса с широким протектором (см. п.7 фиг.2), петля-зажим (см. п.4 фиг.2) для фиксации цапфы редуктора и сжимные пластины (см. п.6 фиг.2), в которые крепятся отсоединяемые ручки (см. п.5 фиг.2) органов управления (см. п.8 фиг.2), которые отсоединяются для упрощения транспортировки и хранения.
2. Силовой агрегат состоит из мощного (см. п.1 фиг.2) малооборотистого электромотора (от 900 до 2000 Вт) или двигателя внутреннего сгорания, соединенного жестко с редуктором (см. п.2 фиг.2), в котором крутящий момент от электродвигателя с помощью шестерен передается на тяги (см. п.13 фиг.2), чтобы они крутились одновременно навстречу друг другу, либо наоборот. К редуктору жестко прикреплены трубы (см. п.3 фиг.2) и П-образная усиливающая труба (см. п.9 фиг.2), внутри которых проходят тяги (см. п.13 фиг.2) для передачи крутящего момента от двигателя с редуктором к миксер-насадкам. В месте изгиба труб, в которых проходят тяги, вварен полый шар для смазки с отвинчивающейся крышкой (см. п.10 фиг.2), усиленный косынками (см. п.11 фиг.2). Внутри шара тяги соединяются косыми шестернями (см. п.15 фиг.2), где они будут всегда в смазке, а на концы тяг с резьбой (см. п.13 фиг.2) крепятся быстрозажимные патроны (см. п.14 фиг.2), либо вместо быстрозажимных патронов возможно применение быстрозажимного цангового соединения.
3. Сменные насадки-миксера зажимаются в быстрозажимные патроны. В зависимости от вида почвы, состоянии почвы и состава выполняемых работ на механизированное устройство устанавливаются разные сменные насадки-миксера (на фиг.3 представлены 2 вида для нанлядности). Например, при минимальном расстоянии между трубами тяг (см. п.«а» на фиг.2) в 20 см диаметр рабочей поверхности насадки-миксера может быть до 15 см, т.е. за один проход обрабатывается 35 см, как у простой лопаты.
Устройство для обработки почвы в стесненных условиях работает следующим образом.
Из транспортного состояния устройство приводится в рабочее состояние (см. «общий вид» фиг.1) посредством подсоединения к раме с сжимными пластинами (см. п.6 фиг.2) колес (см. п.7 фиг.2) с нужным для данной работы клиренсом (см. п.«в» фиг.2), на нее ставится силовой агрегат (см. п.1 фиг.2), жестко соединенный с редуктором (см. п.2 фиг.2), цапфы (см. п.17 фиг фиг.2) которого закрепляются петлями-зажимами (см. п.4 фиг.2), а угол атаки устанавливается перемещением винта на кронштейне (см. п.12 фиг.2). В сжимные пластины закрепляются ручки управления (см. п.5 фиг.2) с резиновыми наконечниками (см. п.8 фиг.2). В быстрозажимные патроны (см. п.14 фиг.2) устанавливаются соответствующие данной работе сменные насадки-миксера (см. п.18 фиг.3).
Устройство готово к работе («общий вид» фиг.1). С помощью кнопок управления, расположенных на резиновых ручках, включаем и регулируем скорость вращения насадок-миксеров и направление вращения. При толкании вперед и раскачивая из стороны в сторону все устройство насадки-миксера вгрызаются в землю, перепахивают и перемешивают ее, разбивают все комья земли в «пух», вне зависимости от состава и влажности почвы, вспаханный участок можно не обрабатывать граблями. Камешки и короткие корешки сорняков вылетают из земли и ложатся на поверхность, длинные корешки наматываются на насадки-миксера.
Для культивации почвы, рыхления поверхностной корки вокруг деревьев и кустарников, подрезки корней сорняков, ворошения сена и др. работ силовой агрегат (см. п.1, 2 фиг.2) устанавливается на раму с поворотом на 180° (см. «общий вид с поворотом на 180°» фиг.1), с установкой соответствующего угла атаки и установкой соответствующей насадки-миксера (см. п.19 фиг.3).
Устройство для обработки почвы в стесненных условиях позволяет механизировать весь ручной труд, выполняемый обычно лопатами, вилами, тяпками, плоскорезами и др. ручным инструментом, повысить многократно эффективность в работе садоводов и огородников на небольших, но густо засаженных приусадебных или садовых участках или в теплицах и парниках.