ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ КОМПЛЕКС С РУЧНЫМ ПРИВОДОМ Российский патент 2001 года по МПК A01B1/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике для легкой вспашки, культивирования или рыхления почвы, а также для прополки и окучивания сельскохозяйственных культур, удаления сорняков на даче, огороде и других аналогичных земельных участках.

Известны ротационные ручные культиваторы в комбинации с полольником. Данные ручные культиваторы ограничены в использовании, т.к. их конструкция позволяет использовать культиваторы лишь для прополки и культивирования почвы и то, как правило, на участках, где уже предварительно проведена обработка почвы тяжелой техникой. Данное обстоятельство определяется еще и тем, что в культиваторе имеется лишь одна ручка для его управления, которая не позволяет использовать максимальные усилия человека, т.к. нет упора для толкания, кроме того, угол между направлением движения и усилием воздействия человека на инструмент при почвообработке составляет около 45^o, что в два и более раз уменьшает полезное усилие (см., например, Краткая энциклопедия домашнего хозяйства, издательство Советская энциклопедия, 1987 г., стр. 2, поз. 7).

Известно также ручное орудие для обработки почвы, включающее в себя раму на четырех колесах. На раме закреплены активный рабочий орган, рукоятки управления, рычаг перемещения рабочего органа, плоскорезные лапы, зубчато-реечные пары и кулисные направляющие. Недостатком данного ручного орудия для обработки почвы являются его большие габариты и, соответственно, вес; сложность конструкции ввиду наличия кулисного механизма, зубчато-реечных пар и приводов перемещения инструмента и всего орудия (См., например, А.С. N 890998, A 01 B 1/20; A 01 B 35/18).

Наиболее близким техническим решением из известных является окучник-культиватор ОКР-0-35, который служит для окучивания огородных культур, культивирования почвы, прополки междурядий и нарезки борозд в почве. В состав окучника-культиватора входит два съемных рабочих органа, лапы полольные и стволы для окучивания, которые крепятся к раме и регулируются по ширине захвата и заглублению. В нижней части рамы установлено опорное колесо, а в верхней установлены рукоятки со штангами (См., например, каталог Товары для личного подсобного хозяйства, издательство Экономика, Москва, 1983 г., стр. 52 или Краткая энциклопедия домашнего хозяйства, издательство Советская энциклопедия, 1987 г. с изменениями, стр. 547, Рис. 2, поз. 5).

Недостатком данного окучника-культиватора является неэффективное использование усилия человека, большие транспортные габариты, отсутствие на штанге упора для ног, отсутствие регулировки съемных инструментов, а также отсутствие регулировки высоты расположения рукояток (упора). Как известно, полезное усилие, которое человек может передать через раму на рабочие органы, зависит от угла между поверхностью земли (направлением движения окучника-культиватора) и условной осью рамы (направлением приложения усилия человека), а также силы трения рабочего инструмента о землю, т.е.

P_п = P_з • cos L - F_тр, (1)
где P_п - полезное усилие;
P_з - затраченное усилие;
L - угол между поверхностью земли и условной осью рамы;
F_тр - сила трения поверхности рабочего инструмента о землю.

(См. , например, В.Г. Зубов, Механика, Москва, Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1978 г. , стр. 218-219 и Кухлинг X., Справочник по физике, Москва, Мир, 1982 г., стр. 74-75). В конструкции данного окучника-культиватора, при его практическом использовании, угол L, как правило, составляет около 45^o, при этом cos L равен 0,7, что, как следует из формулы (1), уменьшает полезное усилие, как минимум, на 30%. Рукоятки со штангами в окучнике-культиваторе позволяют толкать окучник-культиватор впереди себя только посредством рук, при этом, практически, не используются в полной мере усилия ног, т.к. полное использование усилия ног ограничивается максимально допустимой нагрузкой на руки, которая, как известно, в пять и более раз меньше допустимой нагрузки на ноги. Штанги окучника-культиватора с рукоятками выполнены цельными, что ухудшает условия его транспортирования. Инструменты окучника-культиватора выполнены цельнометаллическими, что увеличивает вес и силу сопротивления (силу трения инструмента о почву) при обработке почвы, т. к. чем больше толщина лезвия (лемеха) инструмента, тем больше сопротивление инструменту при обработке почвы (См., например, Х. Кухлинг, Справочник по физике, Москва, Мир, 1982 г. , стр. 33, формула М 5.14). В окучнике-культиваторе не предусмотрена регулировка рабочего инструмента в радиальном направлении, а также по высоте, что не позволяет приспосабливать окучник-культиватор к человеку, в зависимости от его роста и физических возможностей и вести обработку почвы в оптимальном режиме. В конструкции окучника-культиватора на штанге с рукоятками не предусмотрен упор для ног человека, что ограничивает увеличение, при необходимости, усилия при обработке почвы, например, при окучивании и проделывании борозд.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности окучника-культиватора (почвообрабатывающего комплекса), расширение использования физических возможностей человека при обработке почвы и сельскохозяйственных культур, улучшение и упрощение технологии обработки почвы при ручной обработке, а также уменьшение транспортных габаритов и упрощение условий транспортирования окучника-культиватора.

Указанная цель достигается тем, что в почвообрабатывающем комплексе с ручным приводом установлено колесо, диаметр которого больше или равен расстоянию от точки приложения усилия человека до уровня поверхности земли, при этом радиус колеса меньше данного плеча; на раме со стороны рукояток установлен упор для верхней части ног человека; сменный почвообрабатывающий инструмент соединен тягами с осью колеса и штангой, причем тяга соединения инструмента со штангой имеет регулировку высоты упора для верхней части ног человека, в зависимости от его роста; на концах тяг в месте крепления съемных инструментов установлен фланец с радиальными отверстиями и с отверстиями по диаметру фланца; рама, тяги, колесо с вилкой, штанга с упором для верхней части ног человека и рукоятками, а также сменный почвообрабатывающий инструмент выполнены разъемными; окучник выполнен из металлического листа толщиной не более 1 мм, при этом правый и левый лемеха окучника в нижней его части, со стороны неработающей поверхности, жестко скреплены между собой упорной планкой.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 и 2 изображен общий вид почвообрабатывающего комплекса, а на фиг. 3 (а, б, в, г) - окучник (вид спереди; вид сбоку; вид сзади; разрез по А-А фиг. 3б).

Почвообрабатывающий комплекс с ручным приводом состоит из таких основных элементов, как рама 1 со штангой 2, опорное колесо 3, рукоятки 4 с упором 5 для верхней части ног человека и сменный почвообрабатывающий инструмент 6. На раме 1 установлена вилка 7 для крепления колеса 3. Тяга 8 соединяет сменный почвообрабатывающий инструмент 6 с осью 9 опорного колеса 3, а тяга 10 соединяет сменный почвообрабатывающий инструмент 6 с рамой 1. Тяги 8 и 10 соединяются между собой фланцами 11. К фланцам 11 попеременно через радиальные отверстия 12 по диаметру во фланцах 11 и отверстия 13 в тяге 10 крепятся сменные почвообрабатывающие инструменты 6. В качестве съемного почвообрабатывающего инструмента 6 могут быть использованы окучник, полольник, плуг, культиватор, инструмент для проделывания борозд и т.д. Съемный инструмент 6 окучник имеет конструкцию по аналогии с коробом с тонкими стенками. Левый 14 и правый 15 лемеха окучника 6 в районе их оконечностей в нижней части со стороны неработающей поверхности 16 жестко связаны между собой упорной планкой 17, причем сами лемеха выполнены из металлического листа с толщиной стенки не более одного миллиметра. Форма поверхностей лемехов 14 и 15 выполнена с обводами 18 для отвала земли, а режущая кромка 19 и нижние части 20 поверхности лемехов, прилегающие к режущей кромке 19, выполнены прямыми без искривления поверхности.

Почвообрабатывающий комплекс с ручным приводом работает следующим образом. В зависимости от роста и физических возможностей человека, степени предварительной обработки почвы, а также требуемого режима обработки (культивирования, окучивания, прополки и т. д.), устанавливается сменный почвообрабатывающий инструмент 6 с требуемым углом захода инструмента в почву и необходимой глубиной обработки почвы и закрепляется на фланцах 11 и тяге 10. Учитывая, что при прополке и культивировании человек затрачивает значительно меньшее усилие, чем при выполнении других операций по обработке почвы, почвообрабатывающий комплекс берется человеком двумя руками за рукоятки 4 (в рабочем положении, как показано на фиг. 1) и толкается впереди человека, при этом одновременно можно следить за качеством обработки почвы и растений, не повреждая последних. Данную операцию по контролю за качеством обработки почвы и растений сложнее выполнить, если впереди комплекс кто-то дополнительно тянет, т.к. сложнее своевременно остановить человека впереди и, естественно, не повредить полезных растений. При выполнении таких трудоемких операций, как окучивание, проделывание борозд и других, почвообрабатывающий комплекс так же, как и при прополке и культивировании, толкается человеком впереди себя, но при этом упор 5 находится на уровне верхней части ног человека и почвообрабатывающий комплекс перемещается посредством ног. При окучивании сельскохозяйственных культур окучником 6, острая кромка 19 с ровной поверхностью 20 врезаются в почву, а затем лемехами 14 и 15 отваливают почву (землю) в нужном направлении. Острая кромка 19 и ровная поверхность 20 с минимальной толщиной металлического листа самих лемехов 14 и 15 позволяют консольно отрезать почву с минимальными усилиями, а затем данную почву отламывать и отваливать изогнутой поверхностью 18 лемехов 14 и 15. Данная конструкция окучника уменьшает усилие по так называемому расклиниванию почвы и, соответственно, уменьшает силу трения поверхности окучника и других съемных инструментов о почву и увеличивает эффективность почвообрабатывающего комплекса.

Использование изобретения позволит повысить эффективность почвообрабатывающего комплекса с ручным приводом, расширить диапазон используемых физических возможностей человека при ручной обработке почвы и возделывании сельскохозяйственных культур, уменьшить в итоге затраты ручного труда и повысить качество обработки почвы и сельскохозяйственных культур, кроме того, уменьшаются транспортные габариты комплекса и улучшаются условия его транспортирования. Например, окучивание одним человеком огорода размером 30 соток посредством хорошо известной всем любителям-огородникам тяпки, составляет от 4-х до 6-ти дней, в зависимости от его физических возможностей, а посредством же данного почвообрабатывающего комплекса этот же огород можно окучить с гораздо меньшими затратами энергии и всего лишь за 5-6 ч. Такое же соотношение по эффективности при использовании почвообрабатывающего комплекса для выполнения других сельскохозяйственных операций в сравнении с тяпкой, а также в сравнении с аналогами.

Изобретение предназначено для легкой вспашки, культивирования или рыхления почвы, для прополки и окучивания сельскохозяйственных культур, удаления сорняков и может быть использовано на огороде, даче и других аналогичных участках. Сущностью изобретения является то, что в почвообрабатывающем комплексе использовано опорное колесо, диаметр которого больше или равен расстоянию от точки приложения усилия человека до поверхности земли. Радиус опорного колеса меньше данного плеча, при этом на раме со штангой в месте крепления рукояток установлен упор для верхней части ног человека. Сменный почвообрабатывающий инструмент соединен тягами с осью колеса и штангой, причем тяга соединения инструмента со штангой имеет регулировку высоты упора для верхней части ног человека в зависимости от его роста. На концах тяг в месте крепления съемных почвообрабатывающих инструментов установлен фланец с радиальными отверстиями по диаметру фланца для регулирования положения инструмента по вертикали и в радиальном положении. Рама, тяги, колесо, штанга с упором для верхней части ног человека и рукоятками и почвообрабатывающий инструмент выполнены разъемными. Окучник выполнен из металлического листа толщиной не более 1 мм, при этом правый и левый лемеха окучника в нижней его части, со стороны неработающей поверхности, жестко скреплены между собой упорной планкой. Такое конструктивное выполнение позволит повысить эффективность использования почвообрабатывающего комплекса, а также обеспечить упрощение технологии ручной обработки почвы, уменьшение транспортных габаритов и упрощение условий транспортирования. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Почвообрабатывающий комплекс с ручным приводом, содержащий раму с штангой и рукоятками, опорное колесо с вилкой крепления и сменный почвообрабатывающий инструмент, отличающийся тем, что опорное колесо имеет диаметр больше или равный расстоянию от точки приложения усилия человека до поверхности земли, а радиус колеса меньше данного плеча, при этом на раме со штангой в месте крепления рукояток установлен упор для верхней части ног человека. 2. Почвообрабатывающий комплекс по п.1, отличающийся тем, что режущий сменный инструмент соединен тягами с осью колеса и штангой, причем тяга соединения инструмента со штангой имеет регулировку высоты упора для верхней части ног человека в зависимости от его роста. 3. Почвообрабатывающий комплекс по п.1, отличающийся тем, что на концах тяг в месте крепления съемных инструментов установлен фланец с радиальными отверстиями и с отверстиями по диаметру фланца для регулирования положения инструмента по вертикали и в радиальном положении. 4. Почвообрабатывающий комплекс по п. 1, отличающийся тем, что рама, тяги, колесо, штанга с упором для верхней части ног человека и рукоятками и почвообрабатывающий инструмент выполнены разъемными. 5. Почвообрабатывающий комплекс по п.1, отличающийся тем, что окучник выполнен из металлического листа толщиной не более 1 мм, и при этом правый и левый лемеха окучника в нижней его части, со стороны неработающей поверхности, жестко скреплены между собой упорной планкой.