РУЧНОЙ ОГОРОДНЫЙ КУЛЬТИВАТОР

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к ручным орудиям для обработки почвы на небольших опытных участках и огородах.
Известен ручной огородный окучник, включающий 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, в котором 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, причем 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 RU 2245006 С1; МПК А01В 1/06; опубл. 27.01.2005, бюл. №3).
К его недостаткам можно отнести сложность конструкции, задействование при эксплуатации не менее двух человек, необходимость приложения больших мускульных усилий при работе.
Известен также ручной огородный культиватор, содержащий раму, опорно-направляющее колесо и рабочий орган, при этом на раме жестко закреплен стойко держатель, имеющий регулировочные болты, а в качестве рабочего органа установлена культиваторная лапа (Патент RU 85787 U1; МПК А01В 35/00; опубл. 20.08.2009, бюл. №23).
Указанный ручной огородный культиватор является наиболее близким к предложенному по технической сущности и принимается в качестве прототипа.
К недостатку прототипа следует отнести необходимость в значительных мускульных усилиях при работе, так как рекомендуемая культиваторная лапа от промышленного культиватора КРН-4,2 относится к универсальным стрельчатым лапам, где углы крошения и углы подъема приводят не только к подрезанию сорняков, но и к усиленному рыхлению почвы с формированием борозд. Для этого необходимы значительные мускульные усилия, результатом которых является не только толкание культиватора, но и его удержание в горизонтальной плоскости во избежание резкого заглубления.
Технический результат заявляемой полезной модели - повышение производительности и уменьшение величины мускульных усилий при работе.
Указанный технический результат достигается тем, что в ручном огородном культиваторе, содержащем раму, опорно-направляющее колесо и рабочий орган, согласно полезной модели рабочий орган выполнен в виде плоскорежущей стрельчатой лапы с углом раствора, равным 60...80 градусов, причем на верхней рабочей поверхности боковых крыльев лапы симметрично в вертикальной плоскости установлены два ножа, имеющие режущую кромку, выполненную в виде эвольвенты окружности, при этом за рабочим органом дополнительно установлен опорный каток, на котором жестко закреплены рыхлительные зубья с чередующимся размещением их в каждом последующем ряду, имеющим шаг смещения, равный расстоянию между зубьями в ряду, деленному на 2.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Рабочий орган выполнен в виде плоскорежущей стрельчатой лапы с углом раствора, равным 60…80 градусов, что приводит к значительному снижению тягового сопротивления и, как следствие, снижению величины мускульных усилий при работе, за счет формирования постоянства угла трения скольжения подрезаемых при обработке почвы сорных растений. Это в свою очередь приводит к увеличению скорости перемещения культиватора по участку, тем самым повышая его производительность.
На верхней рабочей поверхности боковых крыльев симметрично в вертикальной плоскости установлены два ножа, что приводит к минимизации скопления неперерезанных сорных растений на концах боковых крыльев, при этом их перерезание в вертикальной плоскости также обеспечивается скользящим резанием режущими кромками, выполненными в виде эвольвенты окружности, обеспечивающими постоянство угла трения скольжения как для сорных растений, так и для почвы, что также приводит к снижению тягового сопротивления рабочего органа и, как следствие уменьшению мускульных усилий при толкании культиватора и повышению его производительности.
За рабочим органом дополнительно установлен опорный каток, который является опорой, приводящей к постоянству выдерживания соответствующей глубины обработки. На катке жестко закреплены рыхлительные зубья с чередующимся размещением в ряду, имеющим шаг смещения, равный расстоянию между зубьями в ряду, деленному на 2, что приводит к формированию оптимального зубового поля, где расстояние между соседними рядами зубьев не больше ширины зоны деформации почвы зубьями предыдущего ряда. Такой шаг между зубьями дополнительно обеспечивает незабиваемость катка, а его ход устойчив, что также снижает мускульную нагрузку и повышает его производительность.
На фиг. 1 показан общий вид ручного огородного культиватора.
Ручной огородный культиватор содержит (фиг. 1) раму 1, опорно-направляющее колесо 2, рабочий орган 3. Рабочий орган выполнен в виде плоскорежущей стрельчатой лапы с углом раствора 2γ, равным 60…80 градусов. На верхней рабочей поверхности боковых крыльев 4 симметрично в вертикальной плоскости установлены два ножа 5, имеющие режущую кромку 6, выполненную в виде эвольвенты окружности k(s). За рабочим органом 3 дополнительно установлен опорный каток 7, на котором жестко закреплены рыхлительные зубья 8 с чередующимся размещением их в каждом последующем ряду, имеющим шаг смещения  равный расстоянию между зубьями в ряду α, деленному на 2.
Ручной огородный культиватор работает следующим образом. При толкании ручного огородного культиватора за счет мускульных усилий происходит обработка почвы по ширине захвата рабочего органа 3. При обработке происходит подрезание сорных растений и рыхление почвенного пласта, при этом за счет выполнения рабочего органа в виде плоскорежущей стрельчатой лапы с углом раствора 2γ, равным 60…80 градусов, обеспечивается постоянство угла трения скольжения подрезаемых при обработке почвы сорных растений вдоль ее боковых крыльев. Далее подрезанные сорные растения за счет расположенных симметрично в вертикальной плоскости на верхней рабочей поверхности боковых крыльев 4 ножей 5 перерезаются в вертикальной плоскости скользящим резанием режущими кромками 6, выполненными в виде эвольвенты окружности, обеспечивающей постоянство угла трения скольжения, как для сорных растений, так и для почвы, что снижает скопление неперерезанных сорных растений на концах боковых крыльев 4. Подрезанные сорные растения с обработанной почвой попадают под опорный каток 7, дополнительно установленный за рабочим органом 3, который при перемещении культиватора является опорой, приводящей к постоянству выдерживания соответствующей глубины обработки и плотности почвы. Закрепленные на катке с заданным расположением зубья дополнительно обеспечивают вычесывание сорных растений с обработанной поверхности почвенного пласта, при этом обеспечивается незабиваемость катка почвенными агрегатами и устойчивость хода.
Таким образом, использование предложенного ручного огородного культиватора позволит уменьшить мускульные усилия при работе и повысить его производительность.