УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЛОПАТА ДЖЕТЫМОВЫХ Российский патент 2009 года по МПК A01B1/02 A01B1/00 

Изобретение относится к инструментам для обработки почвы в сельском хозяйстве, дачных и приусадебных участках и может быть использовано как для переработки целинных участков, так и для осенней и весенней перекопки почвы, а также для уборки корнеплодов. Кроме того, предлагаемая лопата может использоваться при строительстве, в армии, как шахтерская в шахтах и карьерах, т.е. при проведении любых работ с использованием известных штыковых, совковых и шахтерских лопат.

Общеизвестна с незапамятных времен самая распространенная штыковая лопата, содержащая лезвие и соединенный с лезвием прямолинейный черенок обычно с сечением круга. Основной недостаток этой лопаты - сильная усталость и большие физические нагрузки на организм работающего при ее использовании.

Этот недостаток только слегка устранен также в общеизвестной лопате, содержащей лезвие и соединенный с ним черенок, на другом конце которого расположена ручка, ось которой параллельна поверхности лезвия. Недостаток - большие нагрузки, особенно при первоначальной обработке почвы на новом садовом или приусадебном участке, а если участок более шести соток, то работа для многих пожилых непосильна и является настоящим кошмаром.

Известна лопата, содержащая черенок, установленное под тупым углом к нему лезвие и регулируемую по длине тягу, причем ось крепления тяги смешена от оси лезвия к его боковой кромке [1]. Работать этой лопатой намного легче, но и она имеет недостатки: болят ничуть не меньше, если не больше, кисти обеих рук: одной и той же лопатой трудно работать высокому и низкому, с длинными руками и короткими, левшам и правшам из-за того, что черенок не регулируется. Кроме того, при перекопке целинных и тяжелых глинистых почв угол изгиба изменяется, работать становится трудней, появляется усталость и часто лопата выходит из строя, поскольку переламывается в месте изгиба лезвия, т.е. эксплутационный срок лопаты снижается.

Известная лопата [2], которая имеет изогнутый черенок, соединенный с лезвием, и дополнительную ручку на тяге, ось крепления которой расположена на оси лезвия. Недостатком этой лопаты является боль кистей и пальцев обеих рук во время и после работы и невозможность одинаково успешно и производительно работать одной и той же лопатой труженикам, имеющим различный рост, различную длину ног и рук из-за отсутствия регулировки удаления черенка от лезвия лопаты, а также отсутствия возможности регулировки длины черенка от лезвия до ручки.

Наиболее близкой к предлагаемой лопате является известная лопата [3], содержащая лезвие, разъемный черенок, одна из частей которого соединена с лезвием, а вторая часть, оснащенная ручкой, выполнена с возможностью изменения и фиксации своего положения относительно лезвия, дополнительную ручку, соединенную с лезвием гибкой регулируемой по длине тягой. При работе этой лопатой, удобно отрегулировав положение ручек и черенка, не устает ни толстый, ни тонкий, ни высокий, ни низкий, поскольку совсем не надо нагибаться и поднимать грунт. Одной и той же лопатой могут работать без усталости люди с разным строением своего тела и различным физическим развитием и даже с физическими недостатками. При работе этой лопатой нет необходимости гнуть спину.

Однако и эта лопата имеет недостатки: стоимость ее высока (расходы на налоги, хранение на базах, транспортные расходы, дистрибьюторские и торговые надбавки, присущие отечественной экономике, более чем на 100% повышают себестоимость ее изготовления) и она становится недоступной для очень многих. Работать (при желании), как обыкновенной штыковой лопатой, возможно, используя только один вариант этой лопаты (фиг.3), причем только при регулировке и фиксировании положения трех разъемных частей черенка и ручки с помощью двух фиксаторов. Остальные варианты не обладают такой универсальностью и ими невозможно работать как обычной штыковой лопатой.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков: снижение стоимости при упрощении регулировки и фиксации относительного положения черенков и ручек, а также обеспечение универсальности использования за счет обеспечения (при желании) возможности работать как обыкновенной штыковой лопатой.

Указанная цель достигается за счет того, что черенок имеет только две прямолинейные (не изогнутые) разъемные части. Эти части соединены между собой хомутом, обеспечивающим возможность перемещения черенка с ручкой вдоль, вокруг, под углом и поперек другой части черенка. При этом фиксация положения хомута и обеих частей разъемного черенка осуществляется только одним резьбовым соединением.

Цель достигается также за счет того, что специальные болт или гайка резьбового соединения, фиксирующие положение черенков, могут оснащаться ручкой (рукояткой). Поставленная цель может быть достигнута также за счет того, что с черенком может соединяться одна из двух, заменяющих друг друга ручек, причем при установке и фиксации черенков под углом ручка выполнена в виде Т-образного соединения с черенком, а при параллельной установке (не под углом) и фиксации черенков она может выполняться в виде -образного соединения. Цель достигается также за счет того, что на всю или часть поверхности лезвия нанесено антифрикционное покрытие.

Ниже, на фиг.1, 4, 5,6 в качестве примеров представлен общий вид различных вариантов предлагаемой лопаты.

На фиг.1 представлен общий вид лопаты, при использовании ее для вскапывания почвы на садовых или огородных участках.

На фиг.2 представлены детали конструкции хомута для соединения друг с другом прямолинейных разъемных частей черенка лопаты и фиксации их положения с помощью только одного резьбового соединения.

На фиг. 3 представлен общий вид размещения разъемных частей черенка в зафиксированном положении в хомуте. Сплошными стрелками указаны возможные направления перемещения части 3 разъемного черенка, а пунктирными стрелками - возможные направления перемещения самого хомута 5 по части 2 черенка.

На фиг.4 представлен общий вид предлагаемой лопаты, при пользовании ею как обычной штыковой лопатой.

На фиг.5 представлен общий вид предлагаемой лопаты, при пользовании ею как штыковой лопатой, но с помощью дополнительной ручки (рукоятки), которой оснащена специальная гайка, фиксирующая положение черенков.

На фиг.6 представлен общий вид предлагаемой лопаты для выполнения ею операций шахтерской лопаты.

ПРИМЕР 1. Лопата (фиг.1), содержащая лезвие, разъемный черенок и дополнительную ручку, соединенную с лезвием гибкой регулируемой по длине тягой. Черенок выполнен в виде двух прямолинейных разъемных частей. Лезвие 1 лопаты соединено с прямолинейной частью 2 разъемного черенка. Вторая прямолинейная часть 3 разъемного черенка оснащена ручкой 4, устанавливаемой на его конце. Лопата содержит дополнительную ручку 8, соединенную с лезвием 1 гибкой регулируемой по длине тягой 9, кольцом 10, вставленным в одно из отверстий 11, находящихся в углах верхней кромки лезвия.

Разъемные части черенка 2 и 3 соединены между собой хомутом 5, обеспечивающим возможность перемещения части 3 черенка вдоль, вокруг, пол углом и поперек части 2 разъемного черенка. При этом хомут 5 может перемещаться вдоль и вокруг разъемной части 2 черенка. Фиксация положения хомута 5 на черенке 2 и обеих частей разъемного черенка относительно друг друга осуществляется только одним резьбовым соединением. Фиксация положения самого хомута 5 на черенке 2 и фиксация положения разъемной части черенка 3 относительно части 2 черенка, а следовательно, и фиксация положения ручки 4 обеспечивается только за счет завинчивания одной специальной гайки 7 на специальный болт 6. Для этого (фиг.2) в щеках 12 хомута 5 выполнены отверстия 13 и 14 различного диаметра. В отверстие 13 вставляется конусная часть втулки 15. В цилиндрической части втулки 15 выполнено сквозное отверстие 16. Во втулку 15 и отверстия 14 хомута 5 вставляется специальный болт 6, в головке которого выполнено отверстие 17. Отверстия 16 во втулке 15 и отверстие 17 в болте 6 совмещаются, и в них вставляется часть 3 разъемного черенка (фиг.3). На противоположный конец болта 6 вставляется шайба 18 и пружина 19 (фиг.2). На специальный болт навинчивается специальная гайка 7, затяжка которой до упора обеспечивает фиксацию в заданном положении самого хомута и разъемных частей черенка (фиг.3). В гайке 7 выполнены отверстия 20 для крепления дополнительной ручки (рукоятки) 21 (фиг.5).

При весеннем или осеннем вскапывании почвы на садовом или огородном участке можно легко и быстро, отрегулировав удобное для себя (в зависимости от своего роста, длины ног и рук) положение ручки 4 и разъемных частей черенков, превратить тяжелый, утомительный и мало привлекательный труд в удовольствие. Для этого положение ручек 4 желательно выбрать таким, чтобы при полностью вдавленном вертикально в землю лезвии 1 удаление ручки 4 от части 2 черенка находилось на расстоянии вытянутой на уровне плеча руки (по высоте можно на 5-10 см ниже уровня плеч). По мере ввинчивания гайки 7 происходит одновременная фиксация положения хомута 5 на части 2 разъемного черенка и части 3 разъемного черенка в хомуте 5.

Гибкая тяга 9 может быть выполнена в виде капронового шнура. Длина шнура регулируется и фиксируется при помощи узла, как удобно копающему, желательно обеспечить примыкание рукоятки 8 к ручке 4 (для правшей к левой, а для левшей к правой части ручки).

Лезвие 1 вдавливают ногой в почву, отступая назад, ручки 4, соединенные с черенком, подают на себя, лезвие с грунтом при этом приподнимается. Потянув одной рукой (для правшей - левой, а для левшей - правой) дополнительную ручку 8 на гибкой тяге 9, одновременно второй рукой с помощью ручки 4, поворачивая черенок вокруг его оси, лезвие переворачивают, и грунт с лезвия лопаты осыпается. На отрыв от почвы лезвия с грунтом тратится намного меньше сил, чем при работе обычной штыковой лопатой, поскольку срабатывает образовавшийся рычаг с плечом, равным длине вытянутой руки. Работать лопатой можно стоя, не наклоняясь и не нагибаясь. При этом полностью исключаются самые тяжелые операции, присущие при работе известной штыковой лопатой: подъем на лезвии и откидывание отрезанного грунта. Не болит спина, руки, ноги, усталости не чувствуется после многочасовой работы даже с размокшим грунтом. При работе этой лопатой не надо гнуть спину!!!

Лопата незаменима при уборке картофеля и других корневых культур. Одной и той же лопатой, отрегулировав удобное для себя удаление ручек 4 от рабочей поверхности лезвия 1, легко и без устали могут работать как мужчины-богатыри, так и пожилые люди, инвалиды, женщины и подростки. Тяжелый и малопривлекательный труд по копке почвы при использовании предложенной лопаты превращается в удовольствие.

ПРИМЕР 2. Универсальность этой лопаты проявляется в том, что при желании или возникшей необходимости ту же самую лопату, что в примере 1, можно использовать как обыкновенную штыковую лопату (фиг.4). Для этого вместо ручки 4 с Т-образным соединением с черенком 3 устанавливают на черенок 3 другую из заменяющих друг друга двух ручек, соединяющуюся -образно с черенком 3. Отсоединяют от лезвия 1 гибкую тягу 9 с дополнительной ручкой 8. Отвинчивая на несколько витков гайку 7, до свободного перемещения разъемных частей черенка в хомуте 5 и самого хомута по разъемной части 2 черенка. Устанавливают разъемную часть 3 черенка параллельно части 2 черенка, регулируя удобную для себя общую длину черенка и удобное положение ручки 4. Сделав это, затягивают гайку 7, фиксируя это положение. Далее работают этой лопатой как обычной штыковой лопатой. По сравнению с обычной штыковой лопатой у этой лопаты имеется преимущество, заключающееся в том, что у нее имеется возможность регулировки общей длины черенка, тогда как известные лопаты изготавливают обычно только с черенком двух различных длин, и у нее нет возможности иной регулировки длины черенка.

ПРИМЕР 3. Универсальность предложенной лопаты проявляется и в том, что, при желании, ею можно с большим удобством и с гораздо меньшей усталостью и затратой сил выполнять те же операции, что и обыкновенной штыковой лопатой. Для этого ту же самую лопату, что в примере 2, используют точно также, как в примере 2. Отличие в том, что в резьбовом соединении, фиксирующем положение разъемных черенков, специальная гайка 7 или болт 6 могут оснащаться дополнительной ручкой (рукояткой) 21 (фиг.5), а работающий осуществляет все операции, удерживая лопату за ручки 4 и 21. При этом отличие в регулировке по сравнению с примером 2 заключается в том, что обеспечивают удобное положение не только ручки 4, но и ручки 21. Для этого положение ручки 21 желательно выбрать таким, чтобы при полностью вдавленном в землю лезвии 1 под небольшим углом к вертикали ручка 21 находилась на расстоянии чуть выше опущенной от плеча руки при несогнутом туловище (можно на 5÷10 см выше). При этом кисти рук охватывают не черенок, а ручки 4 и 21 без поворотов ладоней на 180°. Ручка 21 может быть ориентирована и зафиксирована параллельно плоскости лезвия 1, перпендикулярно к нему или установлена под любым углом к плоскости лезвия, причем в процессе работы, при желании, эти положения легко изменять. Это значительно снижает усталость не только кистей рук, но и рук по сравнению с использованием известной штыковой лопаты.

Разъемные черенки могут изготавливаться комбинированными (часть из дерева или пластмассы, часть из металлического прутка или труб), композиционными, металлокерамическими, пластмассовыми.

Разъемные черенки во всех примерах могут изготавливаться целиком металлическими из прутка с круглым поперечным сечением. Стальной пруток диаметром 10-8 мм обеспечивает функционирование лопаты при обработке любой почвы и любого грунта. При этом соединение лезвия с черенком может быть винтовое или осуществляться сваркой. При применении таких черенков может использоваться облегченное лезвие без его частей, предназначенных для охватывания деревянного черенка. Это упрощает конструкцию лезвия и технологию его изготовления, т.к. оно может изготавливаться прокаткой, что в конечном счете снижает стоимость.

Дополнительно снижает затрачиваемые усилия при работе лопатой и нанесенное известными способами на всю или часть поверхности лезвия антифрикционное покрытие. Оно может выполняться из оксидов, сульфидов, карбидов теллуридов, боридов или их смесей (например, плазменным напылением тонкого слоя из смеси оксида алюминия, деборида магния, деборида алюминия, оксида иттрия) или фторопласта, а также фторопласта со смесью указанных порошков. Может использоваться также покрытие из легированного железного порошка с добавками до 3% дисульфида молибдена, до 2% серы и 7% теллура.

ПРИМЕР 4. Шахтерская лопата. В этой лопате (фиг.6) часть 2 разъемного черенка соединена не с лезвием 1 штыковой лопаты, а с рабочим органом 22 шахтерской лопаты, сочетающим в себе одновременно штыковое и совковое лезвие. Эта лопата предназначена не для обработки почвы, а для внедрения лезвия в массу дисперсного или гранулированного материала, в песок, гравий, щебень, бетон, раздробленную горную породу, глину или уголь, в липкую грязь, навоз, торф или другие подобные материалы, отрыва массы этого материала, находящейся на лезвии лопаты, от основной массы, перемещения находящегося на лезвии материала в другое (заданное) место пространства и освобождения лезвия лопаты от находящегося на нем материала с последующим повторением указанных операций до полного завершения работы. Работа очень тяжелая, одна из самых тяжелых известных работ, требующих затрат больших физических сил и оказывающая высокие нагрузки на организм.

Превратить выполнение указанных операций в удовольствие практически невозможно. но значительно облегчить выполнение работ и снизить физические нагрузки, уменьшить усталость можно при использовании предлагаемой лопаты. Это достигается за счет того, что черенок имеет две прямолинейные разъемные части. Они соединены между собой хомутом 5, обеспечивающим возможность перемещения черенка 3 с ручкой 4 вдоль, вокруг под углом и поперек другой части черенка 2. При этом фиксация положения хомута 5 и обеих частей разъемного черенка осуществляется одним специальным резьбовым соединением. При этом болтовое соединение, фиксирующее положение черенков, может оснащаться ручкой (рукояткой) 21. С черенком может соединяться одна из двух, заменяющих друг друга ручек, причем одна из ручек выполнена в виде Т-образного соединения с черенком, а другая в виде -образного соединения.

Дополнительная ручка 8 соединена гибкой регулируемой по длине тягой 9 не с углом верхней кромки лезвия, и ось крепления тяги не смещена от оси лезвия, а соединена с центром передней кромки лезвия, напротив черенка. Для этого по центру передней кромки лезвия выполняется отверстие 23. Гибкая тяга 9 в этом случае выполняется из тонкого металлического троса, например, диаметром 3 мм. Этот трос может соединяться с лезвием посредством кольца, коуша, болта с отверстием для троса, другим любым известным способом или даже непосредственно вставляться в отверстие 23.

Работают лопатой следующим образом. Сначала регулируют удобное для себя (в зависимости от своего роста, длины ног и рук, а также в зависимости от расположения и уровня над поверхностью земли перерабатываемого материала, и от расположения места пространства или тары для освобождение совка 22 лопаты от находящегося на нем материала) положение ручки 4 и разъемных частей черенков. Для этого положение ручек 4 желательно выбрать таким, чтобы при полностью погруженном в обрабатываемый материал совке 22 удаление ручки 4 от части 2 черенка находилось на расстоянии вытянутой на уровне плеча руки (по высоте можно на 5÷20 см ниже уровня плеч). Положение хомута 5, а следовательно, и ручки 21 желательно выбрать таким, чтобы при полностью вдавленном в обрабатываемый материал совке 22 под небольшим углом к горизонтали ручка 21 находилось на расстоянии чуть выше опущенной oт плеча руки при несогнутом туловище (можно на 5÷10 см выше). При этом кисти рук охватывают не черенок, а ручки 4 и 21 без поворотов ладоней на 180°. Ручка 21 может быть ориентирована и зафиксирована параллельно плоскости совка 22, перпендикулярно к ней или установлена под любым углом к плоскости совка. В процессе работы при желании или необходимости эти положения ручек легко и быстро можно изменять. Иногда удобно ручку 4 располагать сбоку туловища на уровне пояса, а рукоятку 21 при этом на уровне опущенной руки в 15÷25 см от бедра противоположной ноги. По мере ввинчивания гайки 7 происходит одновременная фиксация положения хомута 5 на части 2 разъемного черенка и части 3 разъемного черенка в хомуте 5. Длина тяги 9 устанавливается такой, чтобы рукоятка 8 примыкала к ручке 4.

Конструкция лопаты обеспечивает быструю и легкую регулировку как до начала работ, так и удобную для работающего перерегулировку в процессе работы. Усталость значительно снижается, особенно кистей рук, спины, а производительность повышается. При этом облегчаются самые тяжелые операции при работе этой лопатой. Меньше устают спина, руки, ноги.

Возможно использование выпускаемых промышленностью штыковых и совковых лезвий, предназначенных для соединения с деревянным или металлическим черенком. В этом случае лезвие соединяется с черенком винтовым соединением (три винта М5 вполне обеспечивают надежное соединение). В этом случае один и тот же черенок может использоваться с различными лезвиями. Часть черенка, соединяемая с лезвием, может подплющиваться.

Следует отметить, что разъемная часть черенка 2 может также соединяться с универсальным лезвием, совком снеговой и подборочной лопат или с рабочим органом лопаты (известным во второй четверти прошлого века на стройках каналов, заводов-гигантов, плотин и других важных объектов как «грабарка»). В этом также проявляется универсальность предлагаемой лопаты.

Усталость и нагрузки на организм еще больше снижаются, если на часть или всю поверхность лезвия нанесено антифрикционное покрытие, аналогичное указанному в предыдущем примере.

Источники информации

1. А.С. СССР № 1149887, МКИ А01В 1.02-1.04.

2. Календарь 2000. «Сад и огород». С лунно-солнечным календарем 2000. Описание на стр. 16 марта. ЧП «Самохин». Пр. № 065790.

2. Пат. РФ № 2152698, МКИ А01В 1.02-1.04.

Изобретение относится к инструментам для обработки почвы и может использоваться, например, в сельском хозяйстве или строительстве. Технический результат заключается в обеспечении универсальности лопаты за счет упрощения регулировки и фиксации относительного положения ее черенков и ручек. Согласно изобретению лопата включает в себя лезвие и разъемный составной черенок, части которого выполнены прямолинейными. При этом части составного черенка соединены между собой хомутом, обеспечивающим их фиксацию между собой, а также позволяющим перемещать одну часть черенка вдоль, вокруг, под углом и поперек другой его части. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Лопата, содержащая лезвие и разъемный составной черенок, выполненная с возможностью изменения и фиксации относительного положения частей составного черенка между собой, отличающаяся тем, что части разъемного составного черенка выполнены прямолинейными, соединены между собой хомутом, обеспечивающим возможность перемещения вдоль, вокруг, под углом и поперек одной части черенка относительно другой и фиксации их в заданном положении.

2. Лопата по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной ручкой, соединенной с лезвием гибкой регулируемой по длине тягой.

3. Лопата по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что фиксация положения хомута на черенке и обеих частей разъемного черенка между собой одновременно осуществляется одним и тем же резьбовым соединением.

4. Лопата по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что гайка резьбового соединения, фиксирующего положение хомута на черенке и одновременно черенков между собой, может оснащаться рукояткой с возможностью регулировки перемещения положения и фиксации ее продольной оси параллельно плоскости лезвия, перпендикулярно к нему или под любым углом к плоскости лезвия лопаты.

5. Лопата по пп.1 - 4, отличающаяся тем, что часть разборного составного черенка, непосредственно не сопрягаемая с лезвием оснащена рукояткой.