ЛЕГКАЯ ЛОПАТА Российский патент 2006 года по МПК A01B1/02 

Изобретение относится к садово - огородным инструментам для обработки почвы. Известна легкая лопата, состоящая из рамочного штыка, лезвия-кромкоразбивателя, заступа и черенковой втулки, жестко связанных при помощи сварки (см. журнал «Моделист-конструктор» №9, 1997 г, стр.11). Данная лопата принята за прототип.

Ее недостатки:

1. Сложность конструкции, большие размеры и вес. При уменьшении размеров лопаты уменьшаются центральные отверстия и вероятность проваливания отрезного пласта уменьшается.

2. Большой угол между черенком и плоскостью штыка (20-25 градусов) затрудняет работу на легких почвах одними руками,

3. На большинстве почв отрезанный пласт при подъеме лопаты не проваливается в центральное отверстие лопаты.

4. При влажной почве происходит налипание земли на развитые поверхности лопаты.

Целью изобретения является улучшение эксплутационных качеств лопаты.

С этой целью в лопате, состоящей из плоского штыка, имеющего осевой хвостовик и жестко связанного с черенковой втулкой с заступом, боковые части штыка выполнены треугольными, втулка выполнена конусообразной с клинообразно приплюснутой передней частью, введены накладки, контактирующие и жестко связанные с одной стороны с клинообразной частью втулки, а с другой стороны - с центральной частью штыка.

Новыми отличительными признаками по сравнению с прототипом являются:

1) Боковые части штыка выполнены треугольными.

2) Втулка выполнена конусообразной с клинообразно приплюснутой передней частью.

3) Введены накладки, контактирующие и жестко связанные с одной стороны с клинообразной частью втулки, а с другой стороны - с центральной частью штыка

4) Задние кромки штыка перпендикулярны оси втулки.

На фиг.1 показан общий вид лопаты.

На фиг.2 - вид сверху.

Лопата состоит из плоского штыка 1 с осевым хвостовиком 2 и боковыми треугольными частями 3, 4, конусной черенковой втулки 5 с заступом 6 в виде двух упоров 7, 8, двух накладок 9, 10, контактирующих и жестко связанных с центральной частью штыка 1 и клинообразной передней частью 11 втулки 5.

При копке лопатой на максимальную глубину (расстояние между забоями несколько больше ширины штыка 1 острые передние кромки 12, 13 штыка 1 режут пласт, лопата углубляется в почву до упоров 7, 8 и поворачивается вокруг них, а при легкой почве лопата перемещается вперед и вверх, при этом передние кромки 12, 13 штыка 1 отрывают пласт и он повисает на плоскости штыка 1 и на втулке 5 с сохранением боковой связи с цельной почвой. Испытывая сложное напряженное состояние сжатия над втулкой 5 и растяжения, из-за периферийной связи пласта с почвой пласт начинает разрыхляться и разрушаться. На штыке 1 поднятой лопаты остается незначительная часть пласта, из-за малой площади штыка 1, наклонных передних 12, 13 и закругленных задних 14, 15 кромок штыка 1 и накладок 9, 10, способствующих скатыванию пласта со штыка 1, а так же из-за малого поперечного размера втулки 5. Почти пустая лопата подводится к новому месту забоя. Штык 1 имеет прямолинейные передние острые кромки 12, 13, расположенные под углом, и закругленные задние кромки 14, 15, расположенные перпендикулярно оси втулки 5. Такая форма штыка 1 минимизирует длину фронта отрыва пласта спереди и сзади, увеличивает периферийную связь пласта с цельной почвой. Это уменьшает силу, необходимую для отрыва пласта спереди, а при подъеме лопаты обеспечивает быстрое его разрушение позади штыка 1.

Постоянный угол между передними боковыми кромками 12, 13 штыка 1 может быть меньше суммарного угла между дугообразными передними кромками прототипа, это уменьшает силу сопротивления почвы внедрению лопаты.

Форма накладок 9, 10 и штыка 1 подобна, хвостовики 16, 17 накладок 9, 10 по ширине несколько меньше ширины хвостовика 2 штыка 1. Накладки 9, 10 жестко связаны со штыком 1, например, при помощи диффузной сварки, пайки или при помощи электрозаклепок. Это позволяет штык 1 выполнять тонким, что уменьшает силу сопротивления при углублении лопаты в почву.

Хвостовики 2, 16, 17 штыка 1 и накладок 9, 10 копируют в плане форму внутренней боковой поверхности передней клиновой части 11 втулки 5 и устанавливаются с натягом по ее боковым поверхностям.

Черенковая втулка 5 имеет конусную форму, передняя ее часть 11 приплюснута и имеет клиновую форму. Эти особенности уменьшают сопротивление почвы при углублении лопаты, облегчают копку. В переднем торце втулки 5 имеются два боковых выреза (высотой, равной сумме толщин штыка 1 и накладок 9, 10) для более глубокого размещения основания штыка 1 с накладками 9, 10. После монтажа детали обвариваются по периметру их контакта и дополнительно фиксируются заваркой отверстий 18, 19 в боках клиновой части 11 втулки 5. Малая конусность втулки 5 обеспечивает надежную установку черенка, отверстия на втулке между уступами 7, 8 необходимы для облегчения выемки конца черенка при его поломке.

Штык 1 изготавливается из высокоуглеродистой закаленной стали, накладки 9, 10 и втулка 5 - из малоуглеродистой стали. Возможно применение и цельного штыка 1 переменной толщины.

Упоры 7, 8 имеют небольшую конусность и с торцов завальцованы. Круглая поверхность упоров 7, 8 обеспечивает наличие надежной опоры при повороте лопаты для отрыва пласта и надежную опору для ноги при углублении лопаты. Конусность упоров 7, 8 обеспечивает наклонность рабочих поверхностей, направление усилия ноги по центру сопротивления почвы. Малый диаметр наружных концов упоров 7, 8 упрощает их завальцовку.

Малая толщина заходной части штыка 1, малый угол между передними боковыми острыми кромками 12, 13 штыка 1, клиновая форма передней части 11 конусной втулки 5 уменьшают усилие на лопату при ее углублении в почву. Малый периметр фронта отрыва пласта передними кромками 12, 13 штыка 1 облегчает этот процесс при копке. Минимальная длина линии контакта задних кромок 14, 15 штыка 1 с отрезанным пластом, большой периметр связи по внешнему контуру отрезанного пласта с почвой, малый диаметр конусной втулки 5 обеспечивают стабильное разрыхление и разрушение пласта при небольшой высоте подъема лопаты.

Малая площадь лопаты обеспечивает малое налипание на рабочей поверхности почвы при любой ее влажности, а при копке происходит постоянное самоочищение лопаты.

Малый вес лопаты, малые усилия для ее углубления, отрыва пласта и подъема лопаты с частью пласта на штыке 1, простой процесс копки - все это облегчает и ускоряет процесс копки, улучшает эксплутационные качества лопаты.

Изобретение относится к садово-огородным инструментам для обработки почвы. Лопата содержит плоский штык, имеющий осевой хвостовик, который жестко связан с черенковой втулкой и заступом. Боковые части штыка выполнены треугольными. Втулка выполнена конусообразной. Лопата имеет накладки, которые контактируют и жестко связаны с передней частью втулки и с центральной частью штыка. Это позволит улучшить эксплутационные качества лопаты. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Легкая лопата, состоящая из плоского штыка, жестко связанного с черенковой втулкой и заступом, отличающаяся тем, что боковые части имеющего осевой хвостовик штыка выполнены треугольными, а втулка - конусообразной, причем лопата имеет накладки, которые контактируют и жестко связанны с передней частью втулки и с центральной частью штыка.2. Легкая лопата по п.1, отличающаяся тем, что передняя часть втулки выполнена клинообразной.3. Легкая лопата по п.1, отличающаяся тем, что штык имеет задние кромки, которые перпендикулярны оси втулки.