ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ПЕРЕКОПКИ ЗЕМЛИ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к ручным орудиям труда для садово-огородных работ.
Известна лопата, содержащая полотно, прямолинейный черенок, рукоятку, длина которой превышает длину верхней кромки полотна, при этом полотно представляет собой пластину в форме полукруга со сплошной режущей кромкой по криволинейной части его контура, черенок непосредственно прикреплен к полотну, рукоятка и черенок расположены в одной плоскости, рукоятка размещена параллельно верхней кромке полотна и симметрично скреплена с верхним концом черенка, при этом рукоятка выполнена длиной, обеспечивающей удержание рукоятки с двух сторон руками при приложении усилий одной вытянутой рукой по направлению прямо от себя и второй рукой при сгибе ее в локтевом суставе и отводе ее к себе назад. Кроме того, черенок и/или рукоятка выполнены полыми или сплошного сечения; рукоятка снабжена эластичными ортопедическими ручками; полотно со стороны верхней кромки оснащено симметричным относительно черенка вырезом (патент на ПМ №85286, МПК А01В 1/02 - аналог).
В этом устройстве ось поворота полотна лопаты не совпадает с осью поворота черенка и рукоятки. Это приводит к тому, что полотно и черенок перемещаются в вертикальной плоскости, описывая дугу, так как поворот осуществляется вокруг (относительно) точки, которой является левая или правая крайняя верхняя точка полотна. Это усложняет процесс копания (лишние перемещения черенка и рукояти в плоскости, перпендикулярной поверхности почвы), что менее эргономично (лишние усилия на перемещение черенка). Кроме того, ширина полотна лопаты больше высоты полотна. Поэтому, при одинаковом объеме перемещаемого пласта почвы, уменьшается глубина копания, что в некоторых случаях нежелательно. Выполнение полотна плоским приводит к тому, что переворачиваемый пласт почвы хуже удерживается на полотне, особенно если почва рыхлая, сыпучая. Это приводит к снижению производительности труда или ухудшению качества обработки почвы.
Наиболее близким к заявляемому решению является приспособление для перекопки земли, содержащее центральный стержень, поперечный рычаг с ручками и лезвие, при этом лезвие выполнено в виде выгнутого металлического листа 300×300 мм с радиусом 1200 мм, а в нижней части центрального стержня установлен заостренный наконечник (патент на ПМ №91791, МПК А01В 1/02 - прототип).
В случае прототипа придется прикладывать большее усилие при погружении горизонтальной режущей кромки лезвия в грунт, чем если бы металлический лист (полотно рабочего органа) имел заостренную форму. Центральный стержень не регулируется по высоте, что создаст определенные неудобства при работе с устройством людям разного роста. Радиус изгиба в 1200 мм выгнутого металлического листа практически не создает необходимой для надежного удержания переворачиваемого объема земли кривизны металлического листа при его ширине 300 мм.
Задача полезной модели - усовершенствование конструкции приспособления для перекопки земли, уменьшение физических затрат при обработке почвы, минимизация рабочих движений и усилий (улучшение эргономики).
Технический результат заключается в уменьшении усилий погружения лезвия в грунт, почву, т.к. уменьшается сопротивление движению лезвия со стороны грунта из-за выполнения режущей кромки металлического листа (полотна рабочего органа) с радиусом закругления 120 мм и выполнении регулируемого по высоте центрального стержня.
Поставленная задача достигается тем, что в приспособлении для перекопки земли, содержащем центральный стержень с заостренным наконечником в нижней части, поперечный рычаг с ручками и лезвие, выполненное в виде выгнутого металлического листа, металлический лист выгнут по радиусу 200-300 мм, режущая кромка выполнена с радиусом закругления 120 мм, при этом режущая кромка заточена по заданному углу порядка 3-8° на ширину 8-10 мм.
Поставленная задача достигается также тем, что к верхней кромке металлического листа приварен пруток из стали диаметром 6-8 мм; верхняя кромка металлического листа загнута; центральный стержень выполнен с возможностью регулирования высоты; центральный стержень состоит из верхней и нижней частей, выполненных телескопическими и скрепленных болтовым соединением; нижняя часть центрального стержня выполнена квадратного сечения со сквозными отверстиями, расположенными с шагом 50 мм; нижняя часть центрального стержня выполнена круглого сечения со сквозными отверстиями, расположенными с шагом 50 мм; поперечный рычаг с ручками дополнительно закреплен с центральным стержнем при помощи косынки.
На чертежах представлено заявляемое устройство. На фиг.1 - устройство, общий вид; на фиг.2 - устройство, вид сверху; на фиг.3 - узел крепления верхней и нижней частей центрального стержня; на фиг.4 и фиг.5 - заявляемое устройство, опытный образец.
Приспособление для перекопки земли содержит поперечный рычаг 1 с ручками, дополнительно закрепленный при помощи косынки 2 к верхней части 3 центрального стержня, соединенного с его нижней частью 4, металлический лист (полотно рабочего органа) 5 с режущей кромкой (лезвием) 6, пруток 7, заостренный наконечник 8, выполненный, например, в виде конуса. Нижний конец верхней части 3 центрального стержня на конце выполнен со сквозным отверстием 9. Нижняя часть 4 центрального стержня выполнена круглого (на чертеже) или квадратного сечения и в ней, ближе к ее верхнему концу, с шагом 50 мм выполнены сквозные отверстия 10. Нижняя часть 4 центрального стержня соединяется с верхней частью 3 болтовым соединением через сквозные отверстия 9 и 10. Выполнение сечения нижней части 4 центрального стержня квадратным позволяет плотно войти в верхнюю часть центрального стержня и через сквозные отверстия надежно фиксироваться болтом 11 и гайкой 12.
Сначала плоскость металлического листа 5 вырезают (скругляют) по его рабочей режущей кромке (лезвию) по радиусу 120 мм. Затем выгибают по радиусу 200-300 мм. Режущую кромку полотна рабочего органа затачивают по заданному углу порядка 8° на ширину 8-10 мм. К верхней кромке полотна рабочего органа для удобства работы и безопасности надавливания ногой на него приваривают металлический пруток 7 диаметром 6-8 мм или кромку металлического листа в верхней части отгибают (на чертеже не показано).
Устройство работает следующим образом.
При вдавливании и погружении металлического листа (полотна рабочего органа) в почву, происходит его фиксация в почве в точке поворота с помощью заостренного наконечника. При последующем повороте поперечного рычага с ручками вокруг его вертикальной оси (или вокруг продольной оси центрального стержня), полотно рабочего органа захватывает и переворачивает землю. При этом не нужно производить наклон туловища работающего, что особенно важно для людей преклонного возраста и людей, страдающих радикулитом и другими подобными заболеваниями, т.к. заявляемое устройство совершенно не нагружает поясницу.
Штырь 8 позволяет фиксировать рабочее полотно приспособления от смещения из точки поворота при поворачивании, а также фиксирует от смещения из точки поворота центральный стержень. Предполагается смещение в горизонтальной плоскости (т.е. плоскости поверхности почвы) и в вертикальной плоскости.
Ось поворота полотна совпадает с осью центрального стержня приспособления. Поэтому при повороте поперечного рычага с ручками происходит вращение и смещение по дуге относительно почвы (когда свободная кромка полотна (в нашем случае - правая, не приваренная к нижней части 4 центрального стержня, кромка) описывает дугу по радиусу поворота) только рабочего полотна со слоем почвы (грунта), а центральный стержень остается на месте (он только вращается). Это более удобно и более эргономично, т.к. не тратятся лишние усилия на перемещение черенка.
Длина рукоятки превышает длину верхней кромки полотна, что обеспечивает меньшее усилие для поворота. Поперечный рычаг с ручками и центральный стержень могут быть выполнены цельными или полыми.
На фиг.4 и фиг.5 представлены опытные образцы приспособления для перекопки земли. Для изготовления рукоятки и черенка использованы металлические полые трубы, для изготовления рабочего полотна была использована сталь. Общий вес устройства порядка 1,8-2,0 кг. Длина черенка может меняться от 1165 мм до 1750 мм.
Таким образом, выполнение лезвия полотна рабочего органа со сплошной режущей кромкой, выполненной по радиусу закругления 120 мм, и выполнение регулируемого по высоте центрального стержня уменьшают усилия погружения лезвия в грунт и, как следствие, уменьшают физические затраты при работе, что приводит к улучшению эргономики. А изгибание полотна по радиусу 200-300 мм улучшает удержание почвы на полотне при его переворачивании, что повышает производительность труда и качество копки.