РУЧНАЯ МОТЫГА Российский патент 1995 года по МПК A01B1/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к ручным орудиям, и может быть использовано для прополки и рыхления земли.

К ручным сельскохозяйственным орудиям, используемым для прополки и рыхления земли, обычно предъявляется несколько основных требований. Во-первых, оно должно обладать низкими массогабаритными характеристиками, что важно для доставки его работником к месту эксплуатации. Во-вторых, оно должно обеспечивать простоту и универсальность в эксплуатации, не требовать периодической настройки и регулировки в ходе работы. В-третьих, оно должно обеспечивать высокое качество обработки почвы, т.е. при однократной обработке гарантировать надежное удаление сорняков.

Известно ручное орудие, содержащее рукоятку и режущее лезвие треугольной формы. Достоинствами известного орудия являются его низкие массогабаритные характеристики и простота в эксплуатации.

Основным недостатком орудия является то, что оно может быть использовано в работе только в одну сторону, что не всегда обеспечивает универсальность в работе и высокое качество обработки почвы, особенно при прополке небольших грядок или узких дорожек.

Известно сельскохозяйственное ручное орудие, содержащее заостренное по периметру плоское лезвие ромбической формы и расположенную под острым углом к лезвию неподвижно установленную рукоятку.

Достоинством данного орудия является то, что благодаря наличию лезвия ромбической формы оно может использоваться в обе стороны, сохраняя при этом простоту эксплуатации.

К недостаткам орудия следует отнести отсутствие универсальности при работе с устройством оно не пригодно для обработки узких дорожек и междурядий.

Кроме того, при работе с орудием следует прилагать значительные физические усилия для заглубления орудия и протягивания лезвия под слоем почвы, причем чем толще слой почвы, а следовательно, лучше рыхление, тем больше необходимое усилие для протягивания орудия.

Наиболее близким к заявляемому устройству является ручная мотыга, выполненная в виде прямоугольной рамки из согнутой металлической ленты, верхняя часть которой служит основанием и соединена с рукояткой, а нижняя и боковые стороны образуют заточенное с обеих сторон вовнутрь лезвие.

К достоинствам мотыги следует отнести еe низкие массогабаритные характеристики, простоту и универсальность в эксплуатации (позволяет обрабатывать любые даже очень узкие участки земли и обеспечивает двухстороннюю обработку почвы).

Основным недостатком мотыги является невозможность еe длительной эксплуатации без перезаточки лезвий. Однако ввиду неразборности конструкции заточка лезвий может производиться только вручную, что не обеспечивает соответственно качества заточки, а значит снижает эксплуатационные характеристики мотыги (требует приложения дополнительных физических усилий на обработку почвы).

Кроме того, жесткость конструкции мотыги требует индивидуальной ее подгонки под конкретного человека путем изменения угла крепления рукоятки к верхнему основанию (необходимо учитывать рост работника), что значительно ограничивает ее возможности.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков известного устройства.

Указанная цель достигается тем, что в ручной мотыге, выполненной в виде прямоугольной рамки, верхняя часть которой соединена с рукояткой, а нижняя и боковые стороны выполнены в виде заточенного с обеих сторон лезвия, достигается тем, что прямоугольная рамка выполнена разборной из двух частей, первая из которых представляет собой верхнее основание с рукояткой в виде П-образной скобы, на противоположных концах которой вовнутрь установлены два цилиндрических штифта, а вторая выполнена в виде лезвия U-образной формы с отверстиями на концах и установлена на штифтах верхнего основания.

Выполнение ручной мотыги разборной, состоящей из двух частей, позволяет верхнее основание с рукояткой выполнять из обычной конструкционной стали, а нижнее лезвие из высокопрочной легированной стали, что не только приводит к экономии легированной стали, но и упрощает технологию изготовления ручной мотыги и значительно упрощает заточку лезвия.

Для повышения эксплуатационных характеристик ручной мотыги верхние углы лезвия со стороны рукоятки имеют скосы до центров отверстий, причем угол скоса составляет 12-30^о. Выполнение указанного угла скоса не только позволяет эксплуатировать устройство вне зависимости от роста человека, но и значительно облегчает работу с ним, так как "плавающее лезвие" само выбирает угол захода в почву, режим рыхления и подрезки корней. Указанный угол скоса обеспечивает возможность работы с устройством человека ростом 1,4-2,0 м и при угле наклона рукоятки к верхнему основанию земли 55-65^о.

Для устранения необходимости периодической заточки лезвия оно выполнено из биметалла, причем твердость используемых металлов различается в 2-3 раза, а угол заточки лезвия составляет от 5-15^о. При этом лезвие заточено на внешнюю сторону, а не вовнутрь, как в прототипе. Это позволяет не только упростить заточку лезвия, но и не уменьшать проходное сечение лезвия, а значит и не увеличивать нагрузки при рыхлении почвы. При указанных режимах заточки и выборе твердости металлов, используемых в биметаллическом лезвии, удается обеспечить режим последующей "самозаточки" лезвия, так как в процессе работы более быстрое истирание будет у более "мягкого" металла. Для поддержания формы лезвия отношения толщин "твердого" металла к "мягкому" должно быть в диапазоне 0,1-0,3. При отношении менее 0,1 будет наблюдаться "выкрашивания" лезвия, а при более 0,3 будет происходить процесс "перезаточки" лезвия, что приведет к ухудшению эксплуатационных характеристик устройства.

Выполнение приведенных конструктивных особенностей позволяет создать универсальную ручную мотыгу с широкими потребительскими свойствами и обеспечивающую высокоэффективную обработку почвы, а также не имеющую аналогов среди устройств данного класса, что позволяет говорить о соответствии критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 приведена предлагаемая мотыга; на фиг. 2 лезвие ручной мотыги.

Ручная мотыга состоит из верхнего основания 1 П-образной формы с рукояткой 2 и штифтами 3, на которые устанавливается U-образное лезвие 4 с отверстиями 5, скосами в сторону рукоятки 6 и заточенное на внешнюю сторону с фасками 7.

Работа с мотыгой заключается в следующем.

Работник при помощи длинной ручки, которая вставляется в рукоятку ручной мотыги, вводит лезвие орудия в почву той или другой стороной и осуществляет его продольное перемещение. Максимальное заглубление в почву при этом не должно превышать высоты лезвия ручной мотыги.

Для испытаний была изготовлена партия из 15 штук заявляемых ручных мотыг. Верхнее основание и рукоятка были выполнены из стали марки "Сталь-3", а лезвие из биметалла: нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т толщиной 1,5 мм и Сталь 65Г толщиной 0,3 мм, соединенные между собой сваркой взрывом с последующей закалкой до твердости 52-55 НРС.

Натурные испытания полностью подтвердили высокие эксплуатационные характеристики заявляемой мотыги, в том числе и режим "самозаточки" лезвия.

Использование: для прополки и рыхления земли. Сущность изобретения: ручная мотыга выполнена в виде разборной прямоугольной рамки, состоящей из двух частей. Первая часть представляет собой верхнее основание с рукояткой в виде П-образной скобы,на противоположных концах которой внутрь установлены два цилиндрических штифта. Вторая часть выполнена в виде лезвия U-образной формы с отверстиями на концах и установлена на штифтах верхнего основания. Дополнительно для повышения эксплуатационных характеристик верхние углы лезвия со стороны рукоятки имеют скосы до центров отверстий. Угол скосов составляет 12 30°, а угол наклона рукоятки к верхнему основанию 55 65°. Для самозатачивания в процессе работы лезвие выполнено из биметалла. Заточка лезвия выполнена с обеих сторон наружу, а угол заточки составляет 5 15°. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. РУЧНАЯ МОТЫГА, включающая рабочий орган в виде прямоугольной рамки, основание которой соединено с рукояткой, а лезвие в виде нижней и боковых частей рамки имеет заточку по внешнему контуру с обеих сторон, отличающаяся тем, что основание выполнено в виде П-образной скобы, на противоположных сторонах которой с внутренней стороны установлены два цилиндрических штифта, а боковые части рамки на концах имеют отверстия для штифтов при установке внутри основания. 2. Мотыга по п.1, отличающаяся тем, что концы боковых частей рамки со стороны рукоятки имеют скосы на половину ширины лезвия под углом 12 - 30^o. 3. Мотыга по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что рукоятка наклонена к основанию под углом 55 65^o. 4. Мотыга по пп. 1 3, отличающаяся тем, что лезвие выполнено из биметалла. 5. Мотыга по пп.1 4, отличающаяся тем, что лезвие выполнено двуслойным из металлов, различающихся по твердости в 2 3 раза, при этом толщина более твердого слоя составляет 0,1 0,3 толщины более мягкого слоя металла. 6. Мотыга по пп.1 5, отличающаяся тем, что угол заточки лезвия составляет 5 15^o.