МЕЧ ДЛЯ ПОСАДКИ САЖЕНЦЕВ Российский патент 2010 года по МПК A01C5/02 A01B1/00 

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к устройствам для ручной посадки саженцев лесных культур.

Широко известен сажальный меч Колесова - для ручной посадки сеянцев и саженцев лесных культур, включающий металлическую клиновидную пластинку (рабочий орган) и стержень с поперечной рукояткой для рабочего (см. Е.П.Заборовский. Лесные культуры. М.: Гостехлесиздат, 1938, с.212-213, рис.153). Пластина имеет длину 38 см, ширину 10÷13 см, толщину сверху 2,5÷3 см). Для придания ему жесткости он в поперечном сечении имеет сегментообразный профиль, а его нижняя часть имеет округлую форму. Стороны и нижний конец пластины отточены.

Стержень (черенок) цилиндрический, длиной 58 см и диаметром 2,5÷3,0 см. Вес меча от 4 до 5,4 кг. Однако такой клинок меча может быть изготовлен только в условиях завода методом литья. Стержень крепится к клинку с помощью сварки. Кроме того, такая конфигурация клинка не обеспечивает легкости внедрения его в почву. Процесс формирования мечом посадочных щелей требует от рабочего больших мускульных усилий. Поэтому такую конструкцию мечей применяют лишь для посадки мелких сеянцев на песчаных почвах. Кроме того, этот меч не имеет упора для обеспечения внедрения клинка в почву с помощью ноги.

Также известен меч для посадки лесных культур, включающий лезвие (рабочий орган) с закрепленной к нему державкой и черенок. Лезвие этого меча из листового материала в поперечном сечении, выполнено по радиусу с соотношением 0,8÷1,3 к ширине, а его нижний конец имеет трапециевидную форму и смещен вперед относительно оси черенка (устройство имеет нажимную планку для ноги - Патент РФ на изобретение №2145780, А01С 5/02; А01В 1/00). Такая конструкция меча позволяет снизить усилие внедрения лезвия в почву и использовать его для посадки укрупненных саженцев.

Однако лезвие известного меча имеет также сложную форму, трудоемко в изготовлении и требует специальной оснастки и оборудования (пресс, штампы и т.д.). Более того, меч имеет весьма низкую надежность в эксплуатации (уступает в этом отношении первому аналогу, особенно при использовании по прямому назначению - посадке саженцев-крупномеров, даже на легких почвах).

Объясняется это тем, что при формировании более широких и глубоких щелей для крупномера в соединении лезвия из тонкостенного материала (3÷4 мм) и державки из-за большой знакопеременной циклической нагрузки на большом рычаге (длина черенка) быстро наступает усталость металла в зоне сварочных швов, возникает трещина и меч теряет работоспособность. При работе в условиях тяжелых почв на нераскорчеванных вырубках усталость упомянутого шва наступает буквально через несколько часов интенсивной работы.

Также известно ручное орудие для посадки сеянцев, включающее стержень с рукояткой и клинок с острием, имеющее режущие кромки (рабочий орган), образованные выполненными по радиусу передней и задней поверхностями, при этом на передней поверхности вдоль оси ее симметрии установлен дополнительный клиновидный режущий элемент (см. АС СССР №944514, А01С 5/02 - прототип).

Однако клинок, а также дополнительный режущий элемент этого орудия имеют сложную форму с переменной толщиной сечения, большую трудоемкость и энергоемкость изготовления, т.к. их можно изготовить только методом литья или ковки, что требует специальной оснастки и спецоборудования.

Соединение стержня, клинка и дополнительного режущего элемента имеет низкую эксплуатационную надежность, как и у второго аналога. Кроме того, переднее расположение дополнительного режущего элемента не дает приваливать, как обычно, почву при заделке корней, т.к. своей острой кромкой может повредить и корни, и стволик саженца.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции, процесса изготовления меча для посадки саженцев, повышение надежности в эксплуатации путем повышения прочности соединения «стержень - рабочий орган».

Поставленная цель достигается тем, что конец стержня на длине рабочего органа имеет плоскую поверхность, образованную плоскостью, проходящей через верхнюю и нижнюю точки диаметрально противоположных образующих поверхности стержня на этой высоте, а рабочий орган выполнен в виде лотка с плоскими боковинами и плоским участком вдоль его оси симметрии шириной, равной диаметру стержня, при этом стержень своей плоской поверхностью закреплен с тыльной стороны рабочего органа на его плоском участке вдоль линии гибки. Дополнительный режущий элемент закреплен на цилиндрической поверхности стержня в плоскости, перпендикулярной к его плоской поверхности, при этом длина его в 1,2÷1,25 больше длины рабочего органа.

На фиг.1 изображен меч для посадки саженцев - вид спереди; на фиг.2 - вид сбоку без дополнительного режущего элемента; на фиг.3 - то же, с дополнительным режущим элементом; на фиг.4 - увеличенный вид сбоку на конец стержня; на фиг.5 - увеличенный рабочий орган с наложенными сечениями.

Меч для посадки саженцев включает круглый металлический стержень 1 с поперечной рукояткой 2 на одном и плоской поверхностью на другом конце длиной L, не более длины рабочего органа. Плоская поверхность 3 на стержне 1 образована плоскостью, проходящей через верхнюю А и нижнюю В точки диаметрально противоположных образующих поверхности стержня на высоте L₁, равной длине рабочего органа.

Рабочий орган 4 выполнен из листового материала в виде гнутого лотка с плоскими боковинами 5, 6 и плоским участком 7 вдоль его оси симметрии шириной, равной диаметру D стержня. Стержень присоединен к рабочему органу к его плоской поверхности 7 с тыльной стороны своей плоской поверхностью 3 с помощью сварки вдоль линии гибки 8 и 9. Дополнительный режущий элемент 10 закреплен на конце цилиндрической поверхности стержня в плоскости, перпендикулярной к его плоской поверхности 3. Длина L₂ дополнительного режущего элемента в 1,2…1,25 больше L₁ - длины рабочего органа. К рабочему органу - к его верхнему концу - приварены упоры 11 для левой и правой ноги рабочего.

Боковые кромки, конец рабочего органа и дополнительного режущего элемента имеют острую заточку.

Процесс посадки саженцев с использованием предлагаемого меча выполняют двое рабочих в следующей последовательности. Приподнятый меч ударным движением рук рабочий внедряет в почву в зоне предполагаемого места посадки, а при необходимости, нажимая ногой на упор, заглубляет его на необходимую глубину и движением рукоятки «вперед-назад» формирует щель необходимых размеров. Дополнительный режущий элемент при этом формирует дополнительную щель. После этого второй рабочий сажает саженец, направляет корешки в образовавшиеся щели и засыпает их рыхлой почвой. Затем первый рабочий повторно заглубляет меч в почву рядом со щелью (на расстоянии примерно 10÷12 см от ее края) и движением рук в сторону щели корневую систему саженца приваливает пластом почвы. Второй рабочий завершает посадку, утаптывая почву ногой вокруг стволика.

Предлагаемый меч имеет простую конструкцию, для его изготовления не требуется сложного специализированного оборудования (требуются только широко распространенные в производстве фрезерные или абразивно-отрезные станки). Отличительные особенности меча обеспечивают резкое повышение эксплуатационной надежности, т.к. соединение стержня и лезвия не имеет слабых мест в соединениях деталей, а дополнительный нож еще больше добавляет запас прочности этого соединения. Сравнительные испытания серийного образца по аналогу, прототипу и опытного образца предлагаемого меча показали полное преимущество последнего.

Меч для посадки саженцев включает стержень с поперечной рукояткой и рабочий орган. Меч имеет дополнительный режущий элемент, а конец стержня на длине рабочего органа - плоскую поверхность, образованную плоскостью, проходящей через верхнюю и нижнюю точки диаметрально противоположных образующих поверхности стержня на этой высоте. Рабочий орган выполнен в виде лотка с плоскими боковинами и плоским участком вдоль его оси симметрии шириной, равной диаметру стержня. Стержень своей плоской поверхностью закреплен с тыльной стороны рабочего органа на его плоском участке. При таком выполнении упрощается конструкция меча, технология его изготовления и повышается его надежность в эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Меч для посадки саженцев, включающий стержень с поперечной рукояткой и рабочий орган, отличающийся тем, что меч имеет дополнительный режущий элемент, а конец стержня на длине рабочего органа - плоскую поверхность, образованную плоскостью, проходящей через верхнюю и нижнюю точки диаметрально противоположных образующих поверхности стержня на этой высоте, при этом рабочий орган выполнен в виде лотка с плоскими боковинами и плоским участком вдоль его оси симметрии шириной, равной диаметру стержня, а стержень своей плоской поверхностью закреплен с тыльной стороны рабочего органа на его плоском участке.

2. Меч по п.1, отличающийся тем, что дополнительный режущий элемент закреплен на цилиндрической поверхности стержня в плоскости, перпендикулярной к его плоской поверхности, при этом длина его в 1,2÷1, 25 больше длины рабочего органа.