Лопата-погрузчик рычажно-шарнирная с выпадающим упором
SHOVEL LOADER LEVER-HINGED WITH A DROP-DOWN STOP

Изобретение относится к ручным механическим приспособлениям, предназначенным для уборки снега, его транспортировки, подъема и выгрузки в отвал. Идея заключается в том, чтобы вручную, без использования механических, гидравлических и электрических приводов, а только с помощью системы рычагов, прилагая свой собственный вес, человек мог заполнять ковш лопаты, транспортировать груз к месту разгрузки и поднимать его на отвалы или в кузов транспорта. Устройство является автономным и не требует обслуживания, а так же расходов на горюче-смазочные материалы или электроэнергию.
В настоящее время в хозяйстве для зачистки, перевалки и транспортировки снега, песка, земли или гравия используются ручные инструменты, такие как: лопата, скрепер, тачка или тележка. Эти устройства требуют от человека больших физических затрат и нагружают мышцы спины и поясницы человека. Предлагаемая лопата-погрузчик разгружает поясницу и спину с помощью системы рычагов и позволяет одним устройством осуществлять всю цепочку действий от наполнения ковша и его транспортировки до подъема и выгрузки, используя лишь становую силу человека и его собственный вес.
Рычажно-шарнирная лопата - погрузчик с выпадающим упором предназначена для очистки территорий от снега, транспортировки снега к месту выгрузки, подъема снега на отвалы или в кузов транспорта и сброс снега из ковша. Так же устройство можно использовать для транспортировки, подъема и погрузки любых грузов до 40-50 кг. при средне - статистическом весе работающего с ней человека. Планируемая максимальная нагрузка устройства до 100 кг.
Лопата - погрузчик представляет собой одноосную платформу на колесах, на которую устанавливается система рычагов, шарниров и упоров с грузовым ковшом - лопатой.
Изобретение заключается в комбинации рычагов, шарниров и упоров, собранных определенным образом и позволяющим человеку нагружать, транспортировать и разгружать груз с помощью становой силы и собственного веса, уменьшая нагрузку на позвоночник и мышцы.
Цель изобретения: Облегчить нагрузку на позвоночник и мышцы человека при очистке территорий от снега, при транспортировке груза к месту выгрузки, при подъеме груза на отвалы или в кузов транспорта и при сбросе груза из ковша.
Это достигается наличием в системе рычагов данного устройства выпадающего под собственным весом упора, позволяющего разделить процесс подъема груза на этапы, что существенно облегчает работу человека при выполнении данной операции.
Известна и широко используется, для уборки снега и заброса его на отвалы, снеговая лопата. Так же используется широкая лопата - скрепер для расчистки от снега на большой площади. Они помогают человеку собрать снег в ковш лопаты (скрепера), но разгрузка (сброс) с них снега представляет собой тяжелую физическую работу и большую нагрузку на позвоночник и мышцы человека.
Для облегчения работы была придумана и реализована лопата на колесе, представляющая собой обычную лопату с колесом большого диаметра на рукоятке. Где ось колеса являлась осью рычага, облегчающего подъем и транспортировку снега. Но данная конструкция позволяла подъем снега только на не большую высоту, равную радиуса колеса, а также не предусматривала разгрузку снега с ковша лопаты.
Рычажно-шарнирная лопата-погрузчик с выпадающим упором (Фиг. 2) состоит из одноосной платформы на колесах (2-3-4), имеющей при наклонах вперед и назад, передний (точка 2) и задний (точка 4) упоры. К переднему упору шарнирно крепится фигурный рычаг (2-7-6-8), который в продольной проекции имеет П-образную форму, а в поперечной - Г-образную. В точке нижнего изгиба этого рычага (точка 7) шарнирно крепится (Фиг. 5) выпадающий под собственным весом упор (7-3), который снабжен пружинами, работающими вдоль рычагов упора, подобно амортизаторам. Так же выпадающий упор снабжен тросиком, переброшенным через ось (6) и закрепленным на рукоятке (10), для поднятия выпадающего упора при складывании. На верхнем конце (Фиг. 2) фигурного рычага (точка 6) шарнирно крепится рычаг подъема и управления устройством с рукоятками (1-6-9-10). Передний конец этого рычага (точка 1) служит для шарнирного крепления ковша-лопаты (0-1-5), а рукоятки рычага (9-10) - для приложения становой силы и веса человека. К верхним выступам фигурного рычага (точка 8) шарнирно крепятся тяги (5-8) управления наклоном ковша-лопаты, которые вторым концом шарнирно крепятся непосредственно к ковшу (точка 5).
Принцип работы рычажно-шарнирной лопаты-погрузчика с выпадающим упором заключается в алгоритме последовательности действий, моментов и точек приложения становой силы человека, работающего с ней:
Сначала производим набор (погрузку) снега на ковш лопаты (Фиг. 1). Для этого опускаем ковш (0-1-5) и двигаем его вперед вдоль очищаемой поверхности используя рукоятку (9-11). После набора снега (груза) в ковш (Фиг. 2), поднимаем его над поверхностью для транспортировки снега к месту выгрузки с помощью рукоятки (9-10), которая образует рычаг относительно оси колесной пары (точка 3) в два раза длиннее рычага подъема (1-3), что облегчает подъем и перевозку снега (груза). По прибытии на место выгрузки (Фиг. 3), ставим устройство на задний упор (точка 4) с помощью рычага (1-10). Для поднятия снега (груза) (Фиг. 4), нагружаем задний упор (точка 4) собственным весом с помощью ноги. Начинаем подъем (Фиг. 5) с помощью рычага (1-9-10) относительно оси (точка 2). Продолжаем подъем до установки верхней части конструкции на выпадающий упор (7-3). После установки на выпадающий упор (Фиг. 6) продолжаем подъем ковша тем же рычагом (1-9-10), но уже относительно оси (точка 6), при этом пружины выпадающего упора сожмутся. Затем (Фиг. 7), толкая рычаг (1-10) вперед, начинаем подъем на угловом рычаге (2-6) относительно оси (точки 2), снимая верхнюю часть конструкции с выпадающего упора, пружины которого в первоначальный момент помогут придать импульс движения для подъема. Для выгрузки снега с ковша (Фиг. 8) двигаем рычаг (1-10) еще дальше вперед и рычаг (6-8) при помощи тяги (8-5) наклонит ковш для сброса снега. После завершения сброса опускаем верхнюю часть конструкции на выпадающий упор, пружины которого смягчат момент касания им рамы колесной платформы. Затем возвращаем систему рычагов устройства в штатное положение. При этом выпадающий упор для складывания подтягиваем тросиком, переброшенным через ось (2) и закрепленным на рукоятке (10).
Если вы хотите использовать лопату-погрузчик только, как скрепер для расчистки снега и у вас нет необходимости поднимать его на отвалы или грузить в кузов транспортного средства, то можно воспользоваться следующей схемой сброса снега после наполнения ковша:
Ставим устройство (Фиг. 9) на передний упор (точка 2) с помощью рычага (1-9-11), приподнимая его. Затем (Фиг. 10) толкая рычаг (1-6-10) вперед, выводя вес конструкции на передний упор (точка 2), одновременно поднимая ковш относительно оси (точка 6). При этом рычаг (6-8) с помощью тяги (8-5) опрокинет ковш для сброса снега.
Колесная платформа и рычаги лопаты-погрузчика изготавливаются из металлического профиля или трубы достаточного сечения для обеспечения жесткости конструкции и исключения ее остаточной деформации при максимальных нагрузках. Шарнирные соединения выполняются с капролоновыми втулками, уменьшающими трение, не требующими смазки и обслуживания. Стойки выпадающего упора выполняются подпружиненными, в виде амортизаторов, а на его перекладине крепится тросик, для подъема его при складывании. Ковш лопаты лучше выполнять сменным для разных видов работ: - большой и облегченный для уборки снега,
- малый и более жесткий для работы с землей, песком и гравием.
Автором изобретения создана экспериментальная модель лопаты-погрузчика в натуральную величину. Проведены испытания а работе. Максимальная нагрузка на ковш при испытаниях составила 50 кг. При правильном выполнении последовательности действий при использовании устройства, работа по уборке, перевозке и подъеме на отвал больших объемов снега заняла меньше времени и сил, нежели бы этот объем убирался и закидывался на отвалы вручную, с помощь снеговой лопаты.
Автор считает, что данное устройство облегчит и ускорит работу дворников в коммунальных хозяйствах, владельцев частных дворов и участков, а так же будет применяться при строительных и уборочных работах не больших объемов мелкими компаниями и частными лицами.