ЛОПАТА ШТЫКОВАЯ С ОПОРНЫМ РЫЧАГОМ КОНСТРУКЦИИ ЗЕМЛЯКОВА Н.В.
ROUND-POINT SHOVEL WITH SUPPORT LEVER OF CONSTRUCTION OF ZEMLYAKOV NV

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, изготовляющему товары широкого потребления, как для частного сельскохозяйственного подворья фермеров, так и для горожан, использующих сельскохозяйственный инструмент на дачных участках, а более конкретно изобретение относится к устройству садово-огородного инструмента - лопаты штыковой, способствующей быстрому и с минимальными физическими усилиями вскапыванию больших площадей земли как под зиму, так и весной.
В технике сельскохозяйственного инструмента известны штыковые лопаты копальные остроконечные (ЛКО-3) [1], изготовленная по ТУ 14-579-87-2005, ГОСТ 19596 и (ЛКО-5) [2], изготовленная по ТУ 14-579-58-2001. Эти лопаты выполнены из плоскопрогнутого вдоль оси со стороны лицевой части металлического полотна, нижняя часть которого имеет заостренную пикообразную режущую кромку, а в верхней части полотна вдоль оси выполнен трубчатый хомут для крепления в нем деревянного черенка. Слева и справа от трубчатого хомута, на полотне, в противоположной лицевой части полотна выполнены отвороты для постановки ноги.
Недостатками таких известных устройств штыковой лопаты является то, что после заглубления полотна лопаты в почву приходится с помощью обеих рук, удерживающих деревянный черенок, поднимать отрезанный от почвы слой, переворачивать его или откидывать вперед. Эти операции вскапывания почвы требуют не только определенных навыков, но и затраты очень больших физических усилий и поэтому снижают производительность работы по вскапыванию почвы.
Известно также устройство вильчатого культиватора ручного (ВКР-400) [3]. Это устройство имеет металлический черенок, у которого в верхней части имеется симметричная перекладина, имеющая две рукоятки для охвата руками. А к нижней части черенка прикреплен вильчатый из восьми заточенных зубцов копатель почвы. При этом к противоположной от лицевой части вил, к их несущей трубе прикреплен рычаг с двумя опорными площадками.
Недостатками известного устройства является то, что устройство очень тяжелое и пригодно только для работы физически подготовленного мужчины, так как такой культиватор необходимо перед заглублением зубцов в почву поднять его двумя руками над почвой и переместить на новое место. А после заглубления зубцов в почву до упора в рычаг необходимо, приложив усилия двух рук, отклонить черенок в сторону рычага и, таким образом выворотить слой почвы; вторым недостатком является то, что устройство имеет высокую розничную цену; третьим недостатком является то, что оно является громоздким в сравнении, например, с лопатой и требует определенного места для хранения и перевозки; четвертым недостатком является то, что женщине-дачнице (в основном пенсионеркам) работать таким инвентарем очень тяжело.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является лопата дачная (ЛД), изготовленная по ТУ 14-579-04-89, ГОСТ 19596. Эта лопата-прототип выполнена из плоскопрогнутого вдоль оси со стороны лицевой части металлического полотна, нижняя часть которого имеет заостренную пикообразную режущую кромку, а в верхней части полотна вдоль оси выполнен трубчатый хомут для крепления в нем деревянного черенка. Слева и справа от трубчатого хомута, на полотне, в сторону лицевой части полотна выполнены отвороты для постановки ноги.
Недостатком лопаты-прототипа (ЛД) является то, что после заглубления полотна лопаты в почву приходится с помощью обоих рук, удерживающих деревянный черенок, поднимать отрезанный от почвы слой, переворачивать его или откидывать вперед. Такие операции вскапывания почвы требуют от человека не только определенных навыков, но и затраты очень больших физических усилий, а это снижает производительность работы по вскапыванию почвы.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы обеспечить снижение физических усилий человека при вскапывании почвы и таким образом повысить производительность труда, а также чтобы устройство имело малый вес, легко устанавливалось на лопату и легко снималось с лопаты, могло храниться отдельно и имело низкую розничную стоимость.
Такое техническое решение достигается тем, что лопата штыковая с опорным рычагом, выполненная из плоско-прогнутого вдоль оси со стороны лицевой части металлического полотна, нижняя часть которого имеет заостренную пикообразную режущую кромку, а в его верхней части вдоль оси выполнен трубчатый держатель черенка, слева и справа от которого, в сторону лицевой части полотна выполнены левый и правый отвороты для постановки ноги, при этом лопата снабжена разборно-съемным решетчатым опорным рычагом, размещенным с противоположной от лицевой части полотна лопаты и имеющим упорную тягу, прикрепленную разъемно к задней части деревянного черенка, а вторым концом к поперечной планке опорного рычага, при этом опорный рычаг выполнен из левой и правой частей, соединенных разъемно между собой, а каждая часть в своем составе выполнена из основания, имеющего щелевой зазор, которым каждое основание установлено и закреплено на левом и правом отвороте полотна, кроме того, к каждому основанию жестко прикреплены продольные стержни, вторые торцы которых жестко скреплены своими поперечными планками, левой и правой, которые с внутренней стороны каждой части имеют свой выступ, на один из которых установлена трубка на половину своей длины и жестко закреплена, а выступ планки второй части свободно вставлен в отверстие трубки и зафиксирован там шплинтом в поперечном отверстии, кроме того, вблизи верхних концов продольных стержней, к каждой части прикреплена вторая поперечная планка, имеющая с внутренней стороны каждой части выступ, на один из которых установлена вторая трубка на половину своей длины и жестко закреплена, а выступ второй планки второй части также свободно вставлен в отверстие второй трубки и зафиксирован там вторым шплинтом в поперечном втором отверстии для фиксации обеих частей от самосъема. Отношение длины опорного рычага к длине полотна лопаты может составлять от 0,83 до 0,63. Число продольных стержней левой или правой части может составлять от 3 до 5. Диаметр продольных стержней может составлять от 4 миллиметров до 6 миллиметров. Диаметр поперечных планок, левой и правой, может составлять от 5 миллиметров до 6 миллиметров. Угол α между нижней плоскостью опорного рычага и задней стороной полотна лопаты может составлять от 85° до 95°.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид лопаты дачной (ЛД) в сторону ее лицевой части, в сборе с опорным рычагом. На фиг.2 изображен вид по стрелке А фиг.1. На фиг.3 изображен вид по стрелке Б с фиг.2.
Лопата штыковая с опорным рычагом выполнена из плоскопрогнутого вдоль оси 1 со стороны лицевой части 2 металлического полотна 3, нижняя часть которого имеет заостренную пикообразную режущую кромку 4. В верхней части полотна 3, вдоль его оси выполнен трубчатый держатель 5 для черенка 6, а слева и справа от держателя 5 на полотне 3, в сторону лицевой части 2 полотна выполнены левый 7 и правый 8 отвороты для постановки ноги. Лопата по изобретению снабжена разборно-съемным решетчатым опорным рычагом 9, который размещен с противоположной от лицевой части 2 полотна 3 и который также снабжен упорной тягой 10, прикрепленной разъемно к задней части деревянного черенка 6. Опорный рычаг 9, в свою очередь, выполнен из левой 11 и правой 12 частей, которые разъемно соединены между собой. Каждая часть, левая 11 и правая 12, в своем составе выполнены из своих оснований 13 и 14, имеющих щелевые зазоры 15 и 16, которыми каждое основание 13 и 14 установлены соответственно на левом 7 и правом 8 отвороте полотна 3. К каждому основанию 13 и 14 жестко прикреплены продольные стержни 17, вторые (задние) торцы которых жестко скреплены своими поперечными планками, левой 18 и правой 19, которые с внутренней стороны 20 каждой части имеют свой выступ, на левой 21 и на правой 22. На один из этих выступов, например на левый 21, установлена трубка 23, заглубленная на половину своей длины, и жестко закреплена на выступе 21, а выступ 22 планки 19 второй части 12 свободно вставлен в отверстие трубки 23 и зафиксирован там с помощью шплинта 24, установленного в поперечном сквозном отверстии, просверленном через трубку 23 и выступ 22. К стержням 17, вблизи своих оснований 13 и 14, прикреплены вторые поперечные планки 25 и 26, имеющие с внутренней стороны 20 каждой части 11 и 12 выступы 27 и 28, на один из которых, например левый 27, установлена вторая трубка 29, также на половину своей длины, и жестко закреплена на выступе 27, а выступ 28 второй планки 26, второй части 12, также свободно вставлен в трубку 29 и зафиксирован там вторым шплинтом 30 в поперечном втором сквозном отверстии, выполненном через трубку 29 и выступ 22. Упорная тяга 10 прикреплена к черенку 6 с помощью самореза 31, вторым концом с помощью сварки к трубке 23.
Устройство работает следующим образом.
Берется лопата дачная (ЛД), изготовленная по ТУ 14-579-04-89, ГОСТ 19596, насаживается на купленный отдельно деревянный черенок. После чего на отвороты лопаты (ЛД), а именно на отворот 7 и отворот 8, предназначенные для упора ноги, надеваются части 11 и 12 опорного рычага 9 через щелевые зазоры 15 и 16, выполненные в основаниях 13 и 14. При этом одновременно со сдвигом их к внутренней области 20 вставляют и выступ 22 в отверстие трубки 23, а также выступ 28 в отверстие трубки 29. Затем в поперечные отверстия в трубке 23 и трубке 29 вставляют свои шплинты 24 и 30. Следующей операцией является жесткое закрепление упорной тяги 10, например с помощью шурупа-самореза 31, к задней части деревянного черенка 6.
Полезность заявляемого изобретения заключается в том, что лопата с опорным рычагом 9 позволяет осуществлять вскапывание почвы с минимальными физическими усилиями человека, как мужчиной, так и женщиной. При вскапывании почвы такой лопатой с опорным рычагом 9 не требуется нагибать спину и приподнимать подрезанный слой почвы. Это происходит потому, что человек в прямостоячем положении заглубляет полотно лопаты в почву до упора в опорный рычаг 9, а затем просто отводит черенок 6 лопаты назад. При этом опираясь о нижнюю плоскость 32 рычага 9, подрезанный слой почвы приподнимается и далее разрушается. Более того, всю эту операцию врезания в почву и выворот почвы удобно выполнять даже одной рукой, например правой (для правшей), и при этом чем резче отводится рука назад, тем почва лучше разрушается и отбрасывается вперед, обеспечивая эффективное вскапывание. При этом самое главное, что усталость минимальна, болезненных ощущений нет, производительность высокая. Кроме того, при установке опорного рычага на стандартную лопату (например, типа ЛД) не требуется нарушать целостность тела лопаты, то есть не требуется сверлить каких-либо отверстий. Установка опорного рычага 9 на лопату осуществляется легко и быстро. Разборка опорного рычага 9 при снятии с лопаты аналогично проста. Опорный рычаг 9 для лопат аналогичных моделей может изготовляться, продаваться, транспортироваться и храниться отдельно от лопаты. Опорный рычаг 9 может иметь себестоимость, соизмеримую со стоимостью лопаты.
Если угол α выполнить, меньшим 85°, то уменьшится глубина заглубления в почву, а если выполнить больше 95°, то потребуется большая величина усилия при подъеме пласта почвы.
Если число продольных стержней в левой 11 и правой 12 частях будет меньше 3-х, например 2, то уменьшится и опорный эффект от рычага 9, так как почва будет продавливаться между двумя стержнями каждой части. Если число продольных стержней в левой 11 и правой 12 частях будет больше 5-и, например 6, то увеличится вес рычага 9.
Если диаметр продольных стержней в левой 11 и правой 12 частях будет меньше 4-х миллиметров, то уменьшится жесткость опорного рычага на изгиб.
Если диаметр продольных стержней в левой 11 и правой 12 частях будет больше 6-и миллиметров, то увеличится вес рычага 9.
Если диаметр поперечных стержней в левой 11 и правой 12 частях будет меньше 5-и миллиметров, то уменьшится жесткость опорного рычага на изгиб, если больше 6-и миллиметров, то увеличится вес рычага 9.