ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КУЛЬТИВАТОР

Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике, а именно к ручным механизированным средствам для обработки почвы на мелкоконтурных участках.
Известно почвообрабатывающее орудие [патент РФ на полезную модель №71850, МПК А01B 13/02, A01B 33/16, опубликовано 27.03.2008 г.], содержащее раму с опорным колесом и рукоятками управления. На раме смонтирован привод с вертикальным скоростным валом, на котором установлена малая шестерня, а на его конце при помощи элементов крепления при наладке устройства на операцию поверхностного рыхления почвы закрепляется рабочий орган (коротколезвийный нож). На раме дополнительно установлены два вертикальных силовых вала с неподвижно закрепленными на них шестернями, имеющие одинаковое число зубьев и входящие в зацепление между собой. На нижних концах вертикальных силовых валов при помощи элементов крепления при наладке устройства на операцию глубокой обработки почвы закрепляется рабочий орган (нож с удлиненными лезвиями). Малая шестерня с меньшим числом зубьев, установленная на вертикальном скоростном валу, входит зацепление с шестерней одного из силовых валов.
Недостатком данного устройства являются большие массогабаритные показатели и высокий уровень шума, связанные с использованием в конструкции одноступенчатого зубчатого редуктора с последовательным зацеплением входящих в него шестерен. Установка электродвигателя на раму в открытом виде делает устройство небезопасным в работе и может привести к выходу из строя электродвигателя и поражению током. Кроме того, исполнение рукоятки управления П-образной формы создает неудобства в процессе эксплуатации и приводит к быстрой утомляемости оператора.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому к является электрический культиватор [патент РФ на полезную модель №121685, МПК A01B 33/00, A01B 39/06, опубликовано 10.11.2012 г.], содержащий раму, на которой смонтированы рукоятка управления с концевой частью, Г-образно загнутой вверх, и привод рабочих органов, включающий электродвигатель и трансмиссию, выполненную в виде одноступенчатого зубчатого редуктора с установленной на валу электродвигателя ведущей шестерней, входящей в зацепление одновременно с двумя ведомыми зубчатыми колесами, установленными на выходных валах редуктора, на концах которых имеются элементы крепления рабочих органов. Коротколезвийный и длиннолезвийный ножи установлены в зависимости от режима работы культиватора на первый и второй выходные валы редуктора соответственно. Ведомые зубчатые колеса редуктора и рукоятка управления размещены на продольной оси культиватора, при этом ведомые зубчатые колеса выполнены разного диаметра. На рукоятке управления закреплена ось, на которой установлены опорные колеса, симметрично расположенные относительно продольной оси культиватора.
Недостатками данного устройства являются большие массогабаритные показатели, высокий уровень шума и ощутимый опрокидывающий момент, возникающие вследствие несоосного расположения друг относительно друга входного вала электродвигателя и выходных валов редуктора.
Кроме того, исполнение рукоятки управления с концевой частью, Г-образно загнутой вверх, создает неудобства в процессе эксплуатации и приводит к быстрой утомляемости оператора.
Техническим результатом полезной модели является снижение массогабаритных показателей и уровня шума, улучшение управляемости культиватора и обеспечение электробезопасности при его эксплуатации.
Для достижения указанного технического результата в электрическом культиваторе, содержащим раму, на которой смонтированы рукоятка управления с концевой частью и привод рабочих органов, включающий электродвигатель и трансмиссию, при этом опорные колеса, симметрично расположенные относительно продольной оси культиватора, установлены на оси, закрепленной на рукоятке управления, размещенной на продольной оси культиватора согласно заявляемому техническому решению трансмиссия выполнена в виде одноступенчатого планетарного редуктора с установленной на валу электродвигателя солнечной шестерней, входящей в зацепление одновременно с двумя малыми планетарными шестернями, входящими в зацепление с корончатой шестерней и установленными на осях, закрепленных на водиле, выполненном на выходном валу редуктора, установленного в подшипниковой опоре, при этом выходной вал редуктора, на конце которого закреплен подшипниковый упор с элементом крепления рабочих органов, и вал электродвигателя расположены соосно друг относительно друга, а концевая часть рукоятки управления, выполненная Т-образной формы, снабжена двумя наконечниками, изготовленными из электроизолирующего материала. Кроме того, корончатая и малые планетарные шестерни планетарного редуктора выполнены из пластмассы, а привод рабочих органов дополнительно включает в себя аккумуляторную батарею.
Выполнение трансмиссии в виде одноступенчатого планетарного редуктора с установленной на валу электродвигателя солнечной шестерней, входящей в зацепление одновременно с двумя малыми планетарными шестернями, входящими в зацепление с корончатой шестерней и установленными на осях, закрепленных на водиле, выполненном на выходном валу редуктора, установленного в подшипниковой опоре, позволяет уменьшить массогабаритные показатели и уровень шума.
За счет того, что выходной вал редуктора и вал электродвигателя расположены соосно друг относительно друга, обеспечивается уменьшение опрокидывающего момента.
Выполнение концевой части рукоятки управления Т-образной формы обеспечивает управление электрическим культиватором двумя руками, что улучшает его управляемость, уменьшает силу, прикладываемую к рукоятке управления и, следовательно, уменьшает утомляемость оператора.
Снабжение концевой части рукоятки управления двумя наконечниками, изготовленными из электроизолирующего материала, обеспечивает электробезопасность при эксплуатации электрического культиватора.
Выполнение корончатой и малых планетарных шестерней планетарного редуктора из пластмассы также снижает массогабаритные показатели и уровень шума.
Кроме того, обеспечивается автономное электропитание электрического двигателя за счет того, что привод рабочих органов дополнительно включает в себя аккумуляторную батарею.
Заявляемый электрический культиватор иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1-3.
На фиг. 1 показан продольный разрез в вертикальной плоскости заявляемого электрического культиватора в режиме вспашки почвы. На фиг. 2 - продольный разрез в вертикальной плоскости заявляемого электрического культиватора в режиме поверхностного рыхления почвы и подрезания сорняков. На фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.
Электрический культиватор содержит раму 1, на которой смонтированы, рукоятка управления 2 с концевой частью и привод рабочих органов, включающий электродвигатель и трансмиссию. Рукоятка управления 2 зафиксирована на раме 1 посредством разъемного соединения.
Опорные колеса 3, симметрично расположенные относительно продольной оси культиватора, установлены на оси 4, размещенной на продольной оси культиватора. Ось 4 закреплена на пластине 5, выполненной на рукоятке управления 2.
Концевая часть рукоятки управления 2, выполненная Т-образной формы, снабжена двумя наконечниками 6, изготовленными из электроизолирующего материала (см. фиг. 3).
Корпус 7 трансмиссии, на котором зафиксирован корпус 8 электродвигателя, смонтирован на раме 1, выполненной в виде пластины.
Трансмиссия выполнена в виде одноступенчатого планетарного редуктора с установленной на валу 9 электродвигателя солнечной шестерней 10, входящей в зацепление одновременно с двумя малыми планетарными шестернями 11, входящими в зацепление с корончатой шестерней 12. Малые планетарные шестерни 11 установлены на осях 13, закрепленных на водиле 14, выполненном на выходном валу 15 редуктора, установленного в подшипниковой опоре 16.
Как видно на фиг. 3, в корпусе 7 трансмиссии корончатая шестерня 12 зафиксирована посредством штифтов 17, а водило 14 выполнено в виде прямоугольной плиты, по краям которой расположены оси 13.
Выходной вал 15 редуктора и вал 9 электродвигателя расположены соосно друг относительно друга.
На конце выходного вала 15 редуктора закреплен подшипниковый упор 18, один торец которого контактирует с подшипником в подшипниковой опоре 16, а на другом торце подшипникового упора 18 зафиксирован элемент крепления рабочих органов 19.
Как видно на фиг. 1, в режиме вспашки почвы длинолезвийный нож 20 установлен посредством элемента крепления 19 на подшипниковом упоре 18, закрепленном на конце выходного вала 15 редуктора.
В режиме поверхностного рыхления почвы и подрезания сорняков коротколезвийный нож 21 установлен посредством элемента крепления 19 на подшипниковом упоре 18, закрепленном на конце выходного вала 15 редуктора (см. фиг. 2).
Кроме того, корончатая 12 и малые планетарные 11 шестерни планетарного редуктора выполнены из пластмассы, а привод рабочих органов дополнительно включает в себя аккумуляторную батарею (на фигурах не показано).
Электрический культиватор работает следующим образом.
Для поверхностного рыхления почвы и подрезания сорняков коротколезвийный нож 21 устанавливается посредством элемента крепления 19 на подшипниковый упор 18, закрепленный на конце выходного вала 15 редуктора.
При включении электродвигателя солнечная шестерня 10, входящая в зацепление одновременно с двумя малыми планетарными шестернями 11, вращается вместе с валом 9, работающим с частотой вращения 1420 об/мин. Две малые планетарные шестерны 11, входящие в зацепление одновременно с солнечной 10 и корончатой 12 шестернями, вращаясь на осях 13, передают преобразованный крутящий момент на водило 14, которое приводит в движение выходной вал 15 редуктора. При этом частота вращения выходного вала 15 редуктора составляет 129 об/мин, а крутящий момент 6,3 H∗м, что позволяет преодолеть сопротивление почвы. Подшипниковый упор 18, закрепленный на конце выходного вала 15 редуктора, передает крутящий момент на коротколезвийный нож 21.
Оператор, манипулируя Т-образной концевой частью рукоятки управления 2, заглубляет коротколезвийный нож 21 и перемещает электрический культиватор на себя (см. фиг.2). Вращающийся коротколезвийный нож 21 равномерно взрыхляет поверхностный слой и подрезает сорняки.
При переналадке электрического культиватора на глубокую обработку почвы коротколезвийный нож 21 снимается с элемента крепления 19 редуктора и на его место устанавливается длинолезвийный нож 20, длина которого равна 18 см. Оператор, манипулируя Т-образной концевой частью рукоятки управления 2, заглубляет длинолезвийный нож 20 и перемещает электрический культиватор на себя (см. фиг. 1). Вращающийся длинолезвийный нож 20 рыхлит почву на глубину 15÷18 см.
Таким образом, введение в конструкцию электрического культиватора вышеуказанных отличительных признаков позволило разработать электробезопасное, малошумящее и хорошо управляемое устройство, сохранив все режимы обработки почвы культиватором.