РУЧНОЙ КУЛЬТИВАТОР Российский патент 1996 года по МПК A01B1/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к ручным почвообрабатывающим орудиям, и может быть использовано для рыхления почвы, подрезания корней сорняков, выполнения борозд при разметке грядок, посадке и задержании влаги и снега.

Известны конструкции различных почвообрабатывающих орудий, которые содержат нож, зубчатые диски, окучиватели, колесо и черенок с ручкой [1]
Его недостатки заключаются в том, что:
при глубоком рыхлении и окучивании необходимо не только толкать орудие вперед, но и выдерживать глубину обработки земли, следя за неровностью почвы;
диски-рыхлители, собранные на оси, не содержат цилиндрической опоры, поэтому они будут заглубляться по ось, вызывая остановку работы;
фиксация положений ножа, окучивателя и черенка ненадежны, так как сила трения стяжных хомутов на трубах небольших диаметров мала;
дополнительные ребра на внутренней стороне ножа создают условия забивания пространства между ними землей и увеличения потребного усилия для перемещения культиватора по земле;
для выполнения работ по замене и регулировке элементов требуется инструмент [2]
Его недостатки заключаются в том, что:
при рыхлении только зубчатыми дисками между ними остается необработанная полоса. Кроме того, рыхление будет неполным, так как зубчатые диски прижимаются к земле только весом конструкции;
обработка земли производится движением на себя и, следовательно, человеку надо, выдерживая глубину обработки, двигаться либо спиной вперед, либо грудью вперед, но все время оглядываясь назад.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению, является ручное почвообрабатывающее орудие [3]
Но и в нем есть принципиальные недостатки:
ножи не имеют регулировки угла резания;
трудно выдерживать глубину обработки земли при неровностях почвы, поэтому в авторском свидетельстве рекомендовано при выходе орудия из земли "в ложе положить какой-либо груз", в другом случае орудие будет заглубляться до тех пор, пока оси зубчатых дисков не упрутся в поверхность земли;
орудие предназначено только для рыхления почвы и подрезки корней сорняков;
для сборки и регулировки деталей необходим инструмент;
конструкция ручки не допускает прижатия ее к телу человека из-за выступающей вперед части черенка;
чистка орудия от набившейся земли и срезанных стеблей сорняков производится вручную.

Сущность изобретения направлена на повышение производительности труда человека при работах ручным культиватором далее по тексту р.к. на садово-огородном участке за счет:
снижения усилия на передвижение р.к.

автоматического выдерживания глубины обработки земли при неровностях поверхности почвы;
расширения количества выполняемых операций;
повышения удобства в работе.

Решение поставленных задач достигается тем, что для снижения усилий передвижения р.к. по земле:
применены ножи-плоскорезы;
применены ножи-плоскорезы;
ширина ножей между их боковинами не должна превышать 140 мм. При этом нож дополнительного органа имеет трапецеидальную форму, сокращающую периметр режущей кромки и увеличивающую глубину борозды;
ножи имеют регулировки для установки на различную глубину и под разными углами;
соседние режущие передние кромки ножей направлены друг к другу под углом 89^o, а задняя режущая кромка прямая;
направляющая земли бороздообразователя имеет обтекаемую форму с регулируемым малым углом подъема.

Для обеспечения автоматического выдерживания глубины обработки земли при неровностях почвы, у основного орудия труда, нож устанавливается между двух подвижных опор передним колесом и задним набором подвижных вращающихся цилиндров с присоединенными к ним зубчатыми дисками. Для расширения количества выполняемых р.к. операций используется различное комплектование р.к. а также дополнительный сменный орган бороздообразователь.

Для повышения удобства в использовании р.к.

диаметр переднего колеса больше заднего для обеспечения подрезки и рыхления почвы при движении назад, без изменения регулировки угла резания ножа;
двойная ручка имеет регулировку и фиксацию относительно боковин орудия, а также допускает возможность упираться в нее телом человека;
во время работы р.к. всегда находится перед человеком, обеспечивая наблюдение за направлением движения и качеством работы;
для смены органов и их регулировки инструмент не требуется;
прямоугольная скоба, установленная над передним колесом р.к. обеспечивает чистку его от набившейся земли и срезанной травы поворотом ручки на 180^o в любую сторону, а также установку на земле р.к. для замены органов и их регулировки.

Режимы использования р.к. показаны ниже.

Основные режимы использования: фиг. 1 глубокая подрезка земли и ее рыхление при малой густоте сорняков; движение вперед; фиг. 2 мелкая подрезка земли и ее рыхление при малой густоте сорняков; движение назад. фиг. 3 - подрезка земли и корней сорняков большой густоты; движение вперед; фиг. 4 - бороздообразование; движение вперед; Дополнительный режим использования: фиг. 5 чистка р.к. во время работы в сорняке фиг. 4; фиг. 6 положение р.к. для замены и регулировки органов в сборке фиг. 4.

Для выполнения работ по фиг. 1 и 2 р.к. содержит несущий элемент 1, колесо 2 с осью, дугу 3, нож 4, держатели 5, рыхлитель 6 с набором цилиндров и зубчатых дисков свободно вращающихся на оси, скобу 7, черенок 8 и двойную ручку 9.

Держатель содержит две пластины верхнюю 10 и нижнюю 11. В верхней - расположены отверстия для соединения с боковинами несущего элемента 1 и пластиной 11, дугообразный паз для регулировки положения ножей. В скобе 7 расположены два отверстия одно круглое, другое дугообразное для регулировки положения черенка 8 по высоте. В боковинах несущих элементов 1 и в центре внутренней стороны скобы 7 закреплены шпильки для регулировки и фиксации держателей 5, ножа 4, скобы 7 и тяги направляющей бороздообразователя. В боковинах несущего элемента выполнены прорези для быстрого демонтажа осей колеса 2 и рыхлителя 6. На шпильки наворачиваются гайки 12 с воротками. Для выполнения работ по фиг. 3 из р.к. снимается рыхлитель 6.

Для выполнения работ по фиг. 4 из р.к. вынимается нож 4 и устанавливается трапецеидальный нож 13 с направляющей 14 и тягой 15. Направляющая в виде пластины имеет форму трапеции. Передняя узкая, плоская часть ее соединяется с ножом в его нижней части. Задняя часть направляющей широкая, изогнутая по линии симметрии с отворотами в конце имеет тягу в виде скобы. Эта тяга регулируется и закрепляется на внутренней стороне скобы 7.

Р.к. работают следующим образом.

Р.к. собранный для выполнения работ по фиг. 1 и 2, кладут в положение по фиг. 6. Из условий физического состояния человека, состояния почвы и условия требуемой обработки, выставляют нож 4 в держателях 5 на выбранную глубину и угол. Гайки крепления ножа затягивают воротками. На скобе 7 гайки навернуты, но не затягиваются. Р. к. переворачивают и ставят на землю; ручку берут в удобное положение и толкают его перед собой. Р.к. ножом прижимается к земле и автоматически выдерживает глубину обработки.

При движении р. к. назад по фиг. 2 необходимо ручку держать ниже, чем прежде, при этом, переднее колесо ослабляет движение на грунт, нож, изменив положение в пространстве, без изменения регулировки заглубляется в почву и прижимает к ней рыхлитель.

Для работы по фиг. 3 необходимо положить р.к. в положение по фиг. 6. Ослабить затяжку гаек и снять рыхлитель 6. Затянуть гайки на шпильках в дугообразных пазах на скобе 7, закрепив черенок с ручкой относительно боковин. Р.к. переворачивают и ставят на землю. Ручку берут в удобное положение и толкают его перед собой. Для работы по фиг. 4 необходимо положить р.к. в положение по фиг. 6. Ослабить затяжку гаек и заменить нож 4 на нож 13 с направляющей 14, а скобу тяги 15 закрепить на скобе 7.

Р.к. переворачивают и ставят на землю; ручку берут в удобное положение и толкают перед собой. Вырезанный ножом трапецеидальный горизонтальный слой земли будет двигаться по направляющей, разламываться на ее продольном изгибе на два потока и выходить из р.к. При выполнении любого вида работы усилия, прилагаемые к р.к. будут снижаться при уменьшении глубины обработки земли и угла резания. По приведенным соображениям был изготовлен макетный и затем опытный образец ручного культиватора. Он был испытан на всех режимах работы на садово-огородном участке сезонов 1992 1993 гг.

Результаты хорошие, главное производительность труда при умеренных затратах сил.

Изобретение относится к сельскохозяйственным почвообрабатывающим орудиям, применяемым на садово-огородных участках, в частности к ручным орудиям для обработки почвы. Сущностью изобретения является повышение производительности труда человека при работе ручным культиватором: снижение усилия на передвижение его; автоматическое выдерживание глубины обработки земли при неровностях поверхности почвы; расширение количества выполняемых операций; повышение удобства в работе. Эти качества в конструкции ручного культиватора достигаются тем, что ножи основного и дополнительного органа выполнены плоскорезами с расстоянием между их боковинами не более 140 мм, при этом основной подрезающий орган установлен между двух подвижных опор - передней, выполненной в виде колеса, и задней - в виде набора опорных цилиндров, на боковых поверхностях которых закреплены звездочки, а диаметр переднего колеса больше диаметра цилиндров задней опоры. Это обеспечивает автоматическое выдерживание глубины подрезания и рыхления земли при движении ручного культиватора вперед и подрезания с рыхлением почвы без перерегулировки положения ножа при движении ручного культиватора назад. Дополнительный орган - бороздообразователь выполнен в виде ножа трапецеидальной формы, что способствует уменьшению периметра режущей кромки при увеличении глубины, на которую он погружается. В основании его закреплена направляющая в виде пластины трапецеидальной формы в плане, передняя часть которой узкая и плоская, а задняя - широкая, изогнутая по линии симметрии, с отогнутыми участками в конце, имеет тягу для регулировки ее наклона. При движении ручного культиватора горизонтальный слой земли трапецеидальной формы, вырезанный ножом, попадает на наклонную направляющую, ломается на ее ребре и выходит из него влево и вправо, образуя треугольную борозду. 6 ил.

Ручной культиватор, содержащий черенок, элементы крепления, несущий элемент, в боковинах которого установлены передний и задний вращающиеся рабочие элементы, между которыми размещен основной подрезающий орган, при этом задний, установленный со стороны черенка, рабочий элемент имеет зубчатые диски, отличающийся тем, что передний рабочий элемент выполнен в виде колеса, основной подрезающий рабочий орган в виде съемного ножа-плоскореза, задний рабочий элемент выполнен съемным в виде набора опорных цилиндров, на боковых поверхностях которых закреплены звездочки, при этом диаметр переднего колеса больше диаметра цилиндров, над передним колесом смонтирована дуга, а расстояние между боковинами не превышает 140 мм, при этом культиватор снабжен дополнительным рабочим органом, выполненным в виде ножа трапецеидальной формы, в основании которого расположена направляющая в виде пластины также трапецеидальной формы, меньшей стороной сопряженная с ножом трапецеидальной формы, а с большей стороны симметрично изогнутая и имеющая отогнутые участки, сопряженные с плоской частью меньшей стороны, снабженная тягой для регулировки ее наклона, причем для смены рабочих органов и их регулировки элементы крепления выполнены в виде цилиндрических гаек с воротками.