СЕКАТОР

Полезная модель относится к ручному сельскохозяйственному инструменту и может быть использована для обрезки плодовых деревьев и кустарников. Также предложенную полезную модель можно использовать при резке кабеля или тонкого листового материала.
Из уровня техники известен секатор, содержащий две шарнирно соединенные щеки, одна из которых имеет лезвие, две ручки с распорной пружиной между ними, (авторское свидетельство SU 125443, 1957 г.). Вдоль лезвия проходит упругая резиновая полоска, немного выступающая за режущую кромку. Однако резиновая полоска служит для удержания ножек срезаемых плодов и не защищает острую кромку лезвия от затупления
К недостаткам известного секатора можно отнести увеличенные усилия при работе с инструментом.
Известен также секатор, содержащий наковальню с пазом, нож и две рукоятки (патент US D 650249, 13.12.2011).
Наиболее близким аналогом является секатор по патенту US 8266804, 2012 г., содержащий наковальню с пазом, нож, две рукоятки и фиксатор.
Недостатком секатора является необходимость довольно значительного усилия при перерезании, например, сучков. При этом в момент, когда сучок перерезан, усилие не может быть сброшено мгновенно, и лезвие секатора по инерции с силой входит в наковальню. Это приводит к его быстрому затуплению. Слабая защита режущей кромки от затупления является еще одним недостатком секатора.
Предлагаемая конструкция секатора позволяет преодолеть указанные недостатки..
Секатор согласно полезной модели включает лезвие с хвостовиком, наковальню и два рычага. Первый рычаг жестко соединен с наковальней и шарнирно соединен с хвостовиком ближе к лезвию. Второй рычаг шарнирно соединен с наковальней. В наковальне со стороны лезвия выполнен продольный паз. На первом рычаге закреплена распорная пружина, которая при отсутствии нагрузок приводит секатор в разомкнутое, готовое к осуществлению рабочего хода состояние. На втором рычаге на стороне, обращенной к первому рычагу, установлены ролик и фиксатор, при этом свободный конец хвостовика одной кромкой опирается на распорную пружину, а противоположной кромкой контактирует с роликом с возможностью скольжения вдоль него. Фиксатор установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль второго рычага (например, в боковых пазах) и с возможностью зацепления за торец хвостовика.
В пазу наковальни может быть размещена вставка из более мягкого, чем у лезвия, материала, например, резины или пластика. При полном сдвигании рычагов лезвие, перерубив, например, сучок, ложится на мягкую вставку и при этом не тупится. Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых:
Фиг. 1 - секатор в раскрытом состоянии, вид спереди,
фиг. 2 - сечение С-С,
фиг. 3 - секатор в сложенном положении,
фиг. 4 - лезвие с хвостовиком,
фиг. 5 - схематическое изображение секатора с указанием действующих сил и расстояний (плеч рычагов), иллюстрирующее расчет усилий при работе инструмента.
Секатор 1 включает лезвие 2 с хвостовиком 3, наковальню 4 и два рычага 5, 6. Первый рычаг 5 жестко соединен с наковальней 4 и шарнирно соединен с хвостовиком 3 ближе к лезвию 2. Второй рычаг 6 шарнирно соединен с наковальней 4. В наковальне 4 со стороны лезвия 2 выполнен продольный паз 7, в котором размещена вставка 8 из упругого материала. На первом рычаге 5 закреплена распорная пружина 9, приводящая секатор 1, при отсутствии нагрузок, в разомкнутое состояние, т.е. готовое к осуществлению рабочего хода. На втором рычаге 6 на стороне, обращенной к первому рычагу 5, установлены ролик 10 и фиксатор 11, при этом свободный конец хвостовика 3 одной кромкой 12 опирается на распорную пружину 9, а противоположной кромкой 13 контактирует с роликом 10 с возможностью скольжения вдоль него. Фиксатор 11 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в боковых пазах 14 второго рычага бис возможностью зацепления за торец 15 хвостовика 3.
Ролик и хвостовик, шарнирно соединенный с первым рычагом и опирающийся на распорную пружину, вместе образуют роллерный механизм.
Преимущества предложенной полезной модели заключаются в следующем:
1. Роллерный механизм позволяет перерезать сучки с меньшими усилиями, чем в обычном секаторе.
2. Фиксатор позволяет уменьшить габариты, исключить случайные порезы при нахождении секатора в нерабочем положении.
3. Вставка предохраняет лезвие секатора от затупления при работе.
Сравнительный расчет усилий для обычного секатора и секатора с роллерным механизмом:
По основному правилу механики для обычного секатора имеем
Где Fсучка о. - сила возникающая на лезвии обычного секатора, при срезании сучка,
Lсучка - расстояние от оси секатора до перерезаемого сучка,
Fкисти - усилие создаваемое кистью пользователя,
Lрычага - длина рычага рукояти
Из формулы (1) имеем
Для секатора с роллерным механизмом имеем (см. Фиг. 5)
Где Fсучка р. - сила, возникающая на лезвии секатора с роллерным механизмом, при срезании сучка,
Fролика - сила возникающая в точке, где ролик давит на рычаг лезвия
Lрл - расстояние от ролика до оси лезвия
С другой стороны имеем -
Где Lролика - расстояние от оси ролика до оси второго рычага.
Из формулы (4) следует -
Подставляя (5) в (3), получаем
Для сравнения усилий разделим (6) на (2)
Fсучка р./Fсучка о.=Lрл/Lролика
Вывод: В секаторе с роллерным механизмом развивается большее усилие, чем в обычном секаторе; во столько раз большее, во сколько расстояние от оси лезвия до ролика больше расстояния от той же оси лезвия до разрезаемого сучка.