СЕКАТОР САДОВЫЙ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к ручным режущим садовым инструментам.
Известна конструкция секатора, содержащая шарнирно соединенные режущий и противорежущий ножи, соединенные с ними подпружиненные рукоятки. Лезвие противорежущего ножа, прилегающее к оси шарнирного соединения, выполнено с углом заточки 75°, а с концевой части на длине 25-30 мм - с углом заточки 25-35°. Для срезания ветвей диаметром до 10 мм используется концевая часть лезвия секатора с углом заточки противорежущего ножа 25-35°, длиной 25-30 мм, а для срезания ветвей диаметром более 10 мм используется часть лезвия секатора, прилегающая к оси шарнирного соединения, с углом заточки противорежущего ножа 75° [А.с. SU 1706459, A01G 3/02 Секатор / Суханов Л.Б., Фролов Ю.Ф., Суханов В.Л., Давыдочев Г.Н., Молотихин М.М. №874241248, Заявл. 07.05.1987, Опубл. 20.04.1997, Бюл. №11].
Недостатком известного устройства является то, что при срезании ветвей диаметром более 10 мм они смещаются от оси шарнирного соединения к концевой части лезвия секатора, что приводит к необходимости увеличения энергетических затрат на срезание, а при удерживании в заданном сегменте лезвия секатора - к снижению производительности процесса обрезки.
Известна конструкция секатора садово-кабельного, содержащего пару силовых рычагов, связанных между собой общим пальцем, режущий нож, шарнирно связанный со свободным концом одного из силовых рычагов и противонож с выполненной на его контуре выборкой для объекта резки [Патент РФ 2420947, A01G 3/02 Секатор садово-кабельный/Якимов В.И., Якимов Ю.А., Якимов А.И., Якимов И.Т. №2009130691/21, Заявл. 11.08.2009, Опубл. 20.06.2011, Бюл. №17].
Конструкция секатора сложна как в технологическом исполнении, так и при эксплуатации. Геометрическая форма режущей пары не обеспечивает резание тонких веток древесины в оптимальном по эргономическим показателям режиме.
max
Также известна конструкция секатора, содержащая шарнирно соединенные режущий и противорежущий ножи, соединенные с ними подпружиненные рукоятки. Лезвие режущего ножа выполнено в виде сегмента эксцентрической окружности. При этом геометрические размеры радиуса R эксцентрической окружности и максимальное значение радиуса-вектора r сегмента режущего ножа секатора позволяют обеспечить резание веток в пределах расчетного диаметра d перерезаемых веток: R=2,35d, r=2,75d с минимальными затратами мускульной энергии [Патент Украины 25325, A01G 3/00 Секатор / Сафонов А.Ф. №97043538, Заявл. 02.04.1997, Опубл. 25.12.1998, Бюл. №6].
Недостатком известной конструкции секатора является то, что при повороте рабочего ножа вокруг оси, совпадающей с осью шарнирного соединения, с изменением диаметра срезаемой ветки, точка его контакта с опорным противорезом смещается в сторону, противоположную от оси вращения, что увеличивает длину плеча рычага от оси вращения до точки касания лезвия режущего ножа со срезаемой веткой и приводит к необходимости дополнительных затрат усилия обрезчика на срезание и снижению эффективности процесса.
В качестве прототипа принят секатор, содержащий режущий нож, противорежущий нож, соединенные между собой шарниром, две рукоятки, пружину и замок. Режущая часть режущего ножа имеет выпуклую форму, а рабочая часть противорежущего ножа, взаимодействующая с лезвием режущего ножа, имеет вогнутую форму. Геометрия ножей и значения диаметров перерезаемых веток до 30 мм предусматриваются типажом секаторов по ГОСТ 4153-79. К основным параметром, определяющим технологические возможности секатора, относятся радиус эксцентрической окружности, описывающей кромку ножа, эксцентриситет оси вращения ножа по отношению к центру окружности и радиус-вектор проведенный от оси вращения [ГОСТ 4153-79. Секаторы. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1979].
Недостатком прототипа является то, что при использовании известного технического решения его конструкция эффективна для узкого диапазона перерезаемых диаметров веток.
Поэтому в основу полезной модели поставлена задача расширения технологических возможностей секатора, снижение энергетических затрат обрезчика и увеличение производительности труда при обрезке ветвей деревьев и кустов с помощью предлагаемого секатора.
max
Эта задача решается тем, что в секаторе, который содержит режущий нож с лезвием выпуклой формы, противорежущий нож с рабочей частью вогнутой формы, соединенные между собой шарниром, две рукоятки, пружину и замок, согласно полезной модели лезвие режущего ножа выполнено в виде сегмента эксцентрической окружности, геометрические размеры которой определены по формулам: R=2,35d, r=2,15d, е=Rcos(τ), τ=51-57°, где R - радиус сегмента режущего ножа, r - радиус-вектор эксцентричного круга, е - величина эксцентриситета режущего ножа, τ - угол между радиус-вектором и касательной к сегменту, а рабочая часть противорежущего ножа выполнена с вырезом длины  и глубины h, которые находятся в зависимости от максимального диаметра d перерезаемой ветки , h=0,2d, расположенным на рабочей части за ограничительным барьерным возвышением на кратчайшем расстоянии (L) от оси шарнира.
Предлагаемая полезная модель секатора схематически представлена на чертеже, где на фиг. 1 приведена конструкция секатора садового.
Секатор садовый содержит соединенные при помощи шарнира 1 режущий нож 2 с лезвием 3 выпуклой формы в виде сегмента эксцентрической окружности, противорежущий нож 4 с рабочей частью 5 вогнутой формы, а также соединенные с ними рукоятки 6 и 7 с пружиной 8 между ними и замок 9. Геометрические размеры эксцентрической окружности определены по формулам:
R=2,35d,
max
r=2,75d,
е=Rcos(τ),
τ=51-57°,
где: R - радиус сегмента режущего ножа, r - радиус-вектор эксцентричного круга, е - величина эксцентриситета режущего ножа, τ - угол между радиус-вектором и касательной к сегменту.
Противорежущий нож 4 выполнен с вырезом 10 на рабочей части 5 длиной l, глубиной h, расположенным на рабочей части за ограничительным барьерным возвышением 11 на кратчайшем расстоянии от оси шарнира расстоянии L от оси шарнира 1. При этом указанные параметры находятся в зависимости от максимального диаметра d перерезаемой ветки, например при d=30 мм:
l=0,3d,
h=0,2d.
Секатор садовый используется следующим образом. Человек-оператор подводит секатор к срезаемой ветви 12, захватывает ее лезвием 3 режущего ножа 2 и противорежущего ножа 4 и, сжимая рукоятки 6 и 7, производит ее срез. Для срезания тонких веток диаметром до 10 мм используются часть лезвия режущего ножа 2 в виде сегмента эксцентрической окружности и рабочая часть 5 вогнутой формы противорежущего ножа 4. При этом геометрическая форма лезвия режущего ножа 2 и рабочей части 5 вогнутой формы противорежущего ножа 4 обеспечивает резание с оптимальным углом скольжения, при котором достигаются минимальные затраты мускульной энергии обрезчика. Для срезания толстых веток диаметром более 10 мм используется часть лезвия режущего ножа 2 в виде сегмента эксцентрической окружности и часть противорежущего ножа 4 с вырезом 10. При этом вырез 10 противорежущего ножа 4 с ограничительным барьерным возвышением 11 со стороны расположения шарнира препятствует смещению срезаемой ветви 12 от оси шарнира 1, обеспечивая ее срез с минимальным усилием на рабочей части за ограничительным барьерным возвышением 11 на кратчайшем расстоянии (L) от оси шарнира 1.
max
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение в конструкции секатора лезвия режущего ножа в виде сегмента эксцентрической окружности, геометрические размеры которой определены по формулам: R=2,35d, r=2,75d, е=Rcos(τ), τ=51-57°, где R - радиус сегмента режущего ножа, r - радиус-вектор эксцентричного круга, е - величина эксцентриситета режущего ножа, τ - угол между радиус-вектором и касательной к сегменту, а рабочей части противорежущего ножа с вырезом определенных длины l и глубины h, которые находятся в зависимости от максимального диаметра d перерезаемой ветки l=0,3d, h=0,2d, расположенным на рабочей части за ограничительным барьерным возвышением на кратчайшем расстоянии от оси шарнира, обеспечивает резание древесины в оптимальном по углу скольжения режиме, что обуславливает повышение чистоты поверхности среза, т.е. повышение качества технологического процесса, и срезание ветвей деревьев и кустов секатором без их смещения от оси шарнира, вследствие чего срез происходит с минимальным усилием на рабочей части за ограничительным барьерным возвышением на кратчайшем расстоянии (L) от оси шарнирного соединения режущего и противорежущего ножей.
Использование полезной модели расширяет технологические возможности садового секатора при обрезке как тонких так и толстых (до 30 мм) ветвей садов и кустарников при этом обеспечивая резание древесины в оптимальном по углу скольжения режиме, что обуславливает повышение чистоты поверхности среза, т.е. повышение качества технологического процесса, а также позволяет облегчить труд обрезчиков за счет снижения затрат мускульной энергии на срезание ветвей и в связи с этим повысить производительность труда.
В целом, указанные технические решения и свойства секатора повышают производительность труда и сокращают трудозатраты при обрезке виноградников, кустов и деревьев.