ЛЕДОБУР

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к оборудованию для зимней подледной рыбалки.
Ледобур предназначен для бурения лунок в толще льда.
Уровень техники.
Из уровня техники известно техническое решение по а.с. на изобретение №1179049, Никитин Г.К., F25C 5/02, опубл. 15.09.1985 г., в котором представлено описание режущей головки шнекового ледобура, содержащей центрально укрепленную на штанге поперечину, на концах которой под углом к горизонтальной плоскости и к оси вращения закреплено по плоскому съемному ножу одинаковой длины, каждый нож имеет сопряженные боковые и переднюю рабочие и задние грани; с целью облегчения и повышения скорости проходки ледобуром слоя льда, между передней и задней гранями образована дополнительная грань, расположенная к передней под тупым углом, причем вершины тупых углов ножей расположены на разном расстоянии от задней грани. Общими признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются: центрально укрепленная на штанге поперечина, на концах которой под углом к горизонтальной плоскости и к оси вращения закреплено по плоскому съемному ножу одинаковой длины, каждый нож имеет сопряженные боковые и переднюю рабочие и задние грани.
Техническая проблема, которая не могла быть решена при использовании вышеописанного аналога полезной модели, заключается в ограничении возможности развития большой скорости бурения льда, чему препятствует сложная форма ножей.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является техническое решение по патенту на полезную модель №23727, ЗАО «ТОНАР ПЛЮС», А01K 75/00, А01K 97/00, опубл. 20.07.2002 г., в котором представлено описание ледобура, содержащей шнек с режущей головкой, на расположенных по обе стороны относительно центральной оси рабочих поверхностях которой закреплены ножи, и соединенный с осью шнека коловорот, в центральной части режущей головки, со стороны рабочих поверхностей, выполнен паз, рабочие поверхности имеют, по меньшей мере, по две ступени, выполненные с наклоном к горизонтальной плоскости, а ножи закреплены каждый на соответствующей ступени, при этом режущие кромки внутренней пары ножей выступают в упомянутый паз. Общими признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются: режущая головка, на расположенных по обе стороны относительно центральной оси рабочих поверхностях которой закреплены ножи; в центральной части режущей головки, со стороны рабочих поверхностей, выполнен паз, режущие кромки внутренней пары ножей выступают в упомянутый паз. Техническая проблема, которая не могла быть решена при использовании наиболее близкого аналога полезной модели, также заключается в ограничении возможности развития большой скорости бурения льда, что объясняется наличием в конструкции режущей головки ледобура двухступенчатых рабочих поверхностей для крепления двух пар ножей, что вызывает увеличение сопротивления при бурении льда и, соответственно, снижение скорости бурения.
Раскрытие сущности полезной модели.
Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является увеличение скорости бурения льда, что достигается за счет выполнения конструкции режущей головки ледобура, содержащей расположенные по обе стороны относительно центральной оси рабочие поверхности, на которых закреплены ножи; в центральной части режущей головки, со стороны рабочих поверхностей, выполнен паз; рабочие поверхности выполнены с наклоном к горизонтальной поверхности; режущие кромки ножей выступают в упомянутый паз; режущая головка также содержит в центральной части расположенное на одинаковом расстоянии от рабочих поверхностей для крепления ножей центральное отверстие с запрессованным и приваренным к нему переходником; рабочие поверхности для крепления ножей имеют наклон относительно плоскости вращения; ножи имеют фронтальную и боковую режущие кромки полукруглой формы. Рабочие поверхности для крепления ножей имеют угол наклона относительно горизонтальной плоскости равный 14°, угол наклона относительно плоскости вращения в зависимости от диаметра ледобура может быть равен 5-9°. Тупой угол при вершине режущих кромок ножей равен 119°, угол заточки режущих кромок может быть равен 22-28°. Переходник, запрессованный и приваренный к центральному отверстию, расположенному в центральной части режущей головки на одинаковом расстоянии относительно рабочих поверхностей для крепления ножей, предусмотрен для центрирования режущей головки и соединения ее с осью шнека, выполненной в виде трубчатого несущего элемента. Наклонное расположение рабочих поверхностей для крепления ножей относительно плоскости вращения позволяет производить быстрое и легкое бурение. Режущие кромки ножей, выполненные полукруглой формы, имеют большую длину по сравнению с режущими кромками прямой формы, что дольше сохраняет остроту ножей. Тупой угол при вершине режущих кромок, равный 119°, уменьшает вероятность его скалывания при больших нагрузках на ледобур при бурении. Угол заточки режущих кромок, равный 22-28° является оптимальным для легкого (свободного) сверления льда. Краткое описание чертежей.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид ледобура (вид спереди), на фиг. 2-3 представлен общий вид режущей головки (вид сбоку, вид сверху), на фиг.4 представлен фрагмент рабочей поверхности для крепления ножа (вид сбоку), на фиг. 5 представлен общий вид полукруглого ножа (вид спереди). Позициями на фигурах обозначены:
1 - шнек,
2 - режущая головка,
3 - рабочие поверхности для крепления ножей,
4 - ножи,
5 - ось шнека в виде трубчатого несущего элемента,
6 - коловорот,
7 - паз,
8 - центральное отверстие,
9 - переходник,
10 - фронтальная режущая кромка ножа,
11 - боковая режущая кромка ножа,
12 - отверстия для крепления ножей,
13 - узел складывания - раскладывания трубчатого несущего элемента,
14 - гайка-барашек.
Осуществление полезной модели.
На фиг. 1 представлен общий вид ледобура. На фиг. 2-4 представлен общий вид режущей головки (вид спереди, вид сверху, вид сбоку). На фиг. 5 представлен общий вид полукруглого ножа (вид спереди).
Конструкция ледобура включает шнек 1, режущую головку 2, узел складывания-раскладывания трубчатого несущего элемента 13, содержащий фиксирующий элемент гайку-барашек 14. С осью шнека в виде трубчатого несущего элемента 5 соединен коловорот 6. Режущая головка 2 содержит расположенные по обе стороны относительно центральной оси рабочие поверхности для крепления ножей 3, на которых закреплены ножи 4. В центральной части режущей головки 2 со стороны рабочих поверхностей 3 фрезерован паз 7. На одинаковом расстоянии от рабочих поверхностей для крепления ножей 3 в центральной части режущей головки 2 расположено центральное отверстие 8. В центральное отверстие 8 режущей головки запрессован и приварен переходник 9, посредством которого режущая головка соединяется с осью шнека в виде трубчатого несущего элемента 5. Ножи 4, имеющие фронтальную режущую кромку ножа 10 и боковую режущую кромку ножа 11, выполнены полукруглой формы. Режущие кромки ножей 10, 11 выступают в паз 7.
Ножи 4 закреплены на рабочих поверхностях для крепления ножей 3 через отверстия для крепления ножей 12. Рабочие поверхности для крепления ножей 3 имеют наклон в двух плоскостях относительно горизонтальной плоскости под углом равным 14° и относительно плоскости вращения под углом равным 5-9° в зависимости от диаметра ледобура. Тупой угол при вершине режущих кромок составляет 119°. Угол заточки режущих кромок составляет 22-28°. Ножи изготовлены из стали марки 65Г, твердость готовых ножей составляет 52-57 HRC.
Ледобур работает следующим образом.
Для приведения ледобура в рабочее состояние ослабляют гайку-барашек 14, расположенную в узле складывания-раскладывания трубчатого несущего элемента 13. Коловорот 6 поворачивают на 180° и жестко фиксируют с осью шнека в виде трубчатого несущего элемента 5, на которой размещены шнек 1 с режущей головкой 2, содержащей рабочие поверхности для крепления ножей 3, паз 7, центральное отверстие 8, переходник 9, отверстия для крепления ножей 12, и ножами 4, имеющими фронтальную режущую кромку ножа 10 и боковую режущую кромку ножа 11. Режущую головку 2 устанавливают на поверхность льда и при вращении коловорота 6 шнек 1 с режущей головкой 2 врезается в лед ножами 4, производится его бурение с образованием лунки.
Значение углов: угла наклона рабочих поверхностей для крепления ножей относительно горизонтальной плоскости равного 14°; угла наклона рабочих поверхностей для крепления ножей относительно плоскости вращения в зависимости от диаметра ледобура равного 5-9°; тупого угла при вершине режущих кромок ножей равного 119°; угла заточки режущих кромок равного 22-28°, были определены опытным путем. Данные значения углов являются наиболее оптимальными для эффективной режущей головки. При данных значениях углов сверление происходит наиболее легче (мягче, комфортнее) и быстрее.