Ручная роторно-штыковая лопата
MANUAL ROTOR SPADE

Изобретение относится к ручному садово-огородному инвентарю и может использоваться при вскапывании земли на садовых и огородных участках.
Основными проблемами при ручном вскапывании земли с использованием ручного инвентаря является низкая производительность труда и необходимость приложения при этом значительных мускульных усилий. Для их решения требуется применение ручных средств механизации.
При рассмотрении технической литературы выявлен ряд технических решений, относящихся к указанной проблематике.
Известно универсальное устройство для обработки почвы, содержащее раму, почвообрабатывающий инструмент, выполненный в виде барабана с вставленными в него изнутри зубьями, которые подпираются внутренним барабаном (патент на изобретение RU 2557216, кл. А01В 1/06, опубл. 20.07.2015 г., бюл. №20).
Основными недостатками данного устройства являются:
- ограниченная область его применения, исключающая возможность выполнять обработку почвы на глубину, требуемую при вскапывании земли;
- неравномерность обработки почвы на участках, имеющих неоднородную плотность верхнего слоя земли.
Известен почвообрабатывающий комплекс с ручным приводом, содержащий раму с штангой и рукоятками, опорное колесо с вилкой крепления и сменный почвообрабатывающий инструмент, упор для верхней части ног человека, установленный на раме со штангой в месте крепления рукояток, опорное колесо имеет диаметр больше или равный расстоянию от точки приложения усилия человека до поверхности земли, а радиус колеса меньше данного плеча, режущий сменный инструмент соединен регулируемыми в зависимости от роста человека тягами с осью колеса и штангой, на концах тяг в месте крепления съемных инструментов установлен фланец с радиальными отверстиями и с отверстиями по диаметру фланца для регулирования положения инструмента по вертикали и в радиальном положении (патент на изобретение RU 2171556, кл. А01В 1/06, опубл. 10.08.2001 г., бюл. №22).
Основными недостатками данного комплекса являются:
- необходимость приложения значительных мускульных усилий для приведения его в действие, что ограничивает возможность его использования людьми с ограниченными физическими возможностями;
- сложность эксплуатации, вызванная необходимостью передвижения человека, используемого в качестве тяговой силы, по вспаханному участку земли.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является ручной огородный окучник, содержащий лемех с подрезным ножом в его передней части, прикрепленную к лемеху стойку с кронштейном, шарнирно установленную на кронштейне тяговую рукоять и жестко зафиксированную рукоять заглубления окучника, отвалы лемеха выполнены в виде двух шнеков с лопастями противоположной по направлению навивки, а затылочная часть лемеха выполнена радиусной с установленными в ней шнеками, оси которых расположены в горизонтальной плоскости, окучник снабжен ходовым колесом, установленным на закрепленной на стойке оси, и приводным колесом, размещенным между шнеками и закрепленным на валу шнеков, при этом ходовое и приводное колеса находятся в зацеплении (патент на изобретение RU 2245006, кл. А01В 1/06, опубл. 27.01.2005 г., бюл. №3).
Основными недостатками данного окучника являются:
- задействование при его использовании не менее двух человек в качестве тяговой силы, что вызвано необходимостью приложения значительных мускульных усилий для приведения его в действие;
- сложность эксплуатации, вызванная необходимостью передвижения человека, используемого в качестве тяговой силы в задней части окучника, по вспаханному участку земли.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем разработки конструкции ручной роторно-штыковой лопаты, обеспечивающей возможность вскапывания земли без необходимости передвижения оператора по вскопанному участку.
Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности ручного вскапывания земли.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, ручная роторно-штыковая лопата содержит П-образную стойку с подвижно установленными на ее боковых сторонах концами поворотной оси и роторно-штыковой механизм, включающий штык с двумя жестко закрепленными по его боковым сторонам сошками, противоположные концы которых жестко закреплены на поворотной оси, и подвижно закрепленный на поворотной оси П-образный рычаг, концы которого снабжены собачками, входящими в зацепление с двумя жестко закрепленными на поворотной оси храповиками, нижняя часть каждой из сторон П-образной стойки от ее конца до места установки поворотной оси выполнена с заостренным концом и имеет длину, примерно на 1/2 превышающую длину сошки, верхняя часть штыка выполнена с бортом, высота которого составляет примерно 1/3 длины сошки, грани сошек по направлению вращения роторно-штыкового механизма выполнены заостренными.
Изобретение поясняется фиг. 1-4.
На фиг. 1 схематично изображена ручная роторно-штыковая лопата в начальной фазе заглубления ее штыка в грунт, вид сбоку.
На фиг. 2 схематично изображена ручная роторно-штыковая лопата в средней фазе заглубления ее штыка в грунт, вид сбоку.
На фиг. 3 схематично изображена ручная роторно-штыковая лопата в фазе выхода ее штыка из грунта, вид сбоку.
На фиг. 4 схематично изображена ручная роторно-штыковая лопата, вид спереди.
На фиг. 1-4 применены следующие обозначения:
1 - штык;
2 - борт;
3 - сошка;
4 - П-образная стойка;
5 - поворотная ось;
6 - П-образный рычаг;
7 - храповик;
8 - ограничитель;
9 - собачка.
Ручная роторно-штыковая лопата работает следующим образом.
При монтаже роторно-штыкового механизма по боковым сторонам штыка 1 жестко закрепляют две сошки 3, у которых грани по направлению вращения роторно-штыкового механизма выполнены заостренными. При этом верхнюю часть штыка 1 его выполняют с бортом 2, высота которого составляет примерно 1/3 длины сошки 3. Противоположные концы сошек 3 жестко закрепляют на поворотной оси 5 на равном расстоянии от каждого из ее концов. С внешних сторон сошек 3 на поворотной оси 5 подвижно закрепляют П-образный рычаг 6, с внешних сторон которого на поворотной оси 5 жестко закрепляют по одному храповику 7. На каждом из концов П-образного рычага 6 над храповиком 7 в одной вертикальной плоскости с ним подвижно закрепляют собачку 9, которая при повороте П-образного рычага 6 вступает в зацепление с зубьями храповика 7.
На концах поворотной оси 5 подвижно устанавливают П-образную стойку 4, на каждой из сторон которой нижнюю часть от ее конца до места установки поворотной оси 5 выполняют с заостренным концом и длиной, примерно на 1/2 превышающей длину сошки 3. На каждой из сторон П-образной стойки 4 на расстоянии от поворотной оси 5, примерно равном 1/2 высоты П-образного рычага 6, неподвижно закрепляют ограничитель 8, длину которого принимают исходя из максимального угла расхождения между П-образным рычагом 6 и П-образной стойкой 4, примерно равном 30 градусам.
В начальной фазе заглубления заостренного конца П-образной стойки 4 в грунт П-образный рычаг 6 перемещают на максимальную длину ограничителя 8. П-образную стойку 4 и штык 1 вдавливают в грунт до положения, при котором борт 2 штыка 1 соприкасается с грунтом. Опираясь на верхнюю часть П-образной стойки 4, подтягивают к ней П-образный рычаг 6, который за счет зацепления собачек 9 с храповиками 7 вращает поворотную ось 5, которая, в свою очередь, воздействуя на сошки 3, перемещает штык 1 в грунте. П-образный рычаг 6 переводят в исходное положение, то есть на максимальную длину ограничителя 8 и повторяют цикл перемещения штыка 1 до его полного выхода из грунта и сбрасывания в образуемую при этом лунку удерживаемой бортом 2 земли. Перемещают П-образную стойку 4 на следующий участок и повторяют указанные циклы вскапывания грунта.
Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается возможность вскапывания земли без необходимости передвижения оператора по вскопанному участку и повышение эффективности ручного вскапывания земли.