RU204303U1 - Картофелевыкапыватель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию для обработки почвы в сельском хозяйстве, в частности для выкапывания картофеля. Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в снижении энергозатрат, необходимых для выкапывания картофеля с применением картофелевыкапывателя. Технический результат достигается в картофелевыкапывателе, содержащем наконечник из гнутого металлического листа, изгиб которого образует незамкнутую коническую поверхность, а края направлены к земле, имеющего острый угол вхождения в землю, образованный на виде сбоку краем листа и проекцией образующей конуса на вертикальную плоскость, и имеющий острый угол между краями листа на виде сверху, имеется закрепленная к наконечнику вертикальная стойка, которая имеет отверстие для крепления к мотоблоку, имеются лучи в виде прутков, закрепленные к наконечнику с шагом в форме веера так, что они являются образующими поверхности, которая является продолжением конической поверхности наконечника, острый угол на виде сверху между краями листа наконечника лежит в диапазоне от 55 до 75 градусов, угол вхождения в землю лежит в диапазоне от 17 до 37 градусов, лучи на концах загнуты вверх под углом от 130 до 170 градусов, имеется расположенная горизонтально пятка, закрепленная горизонтально снизу с возможностью опирания на грунт к наконечнику и стойке, стойка содержит несколько отверстий, расположенных на разной высоте, стойка имеет изгиб в сторону наконечника с образованием угла между вертикальной и наклонной частями, который расположен со стороны, в направлении которой осуществляется движение устройства при работе, данный угол лежит в диапазоне от 128 до 158 градусов, ширина стойки на виде сбоку лежит в диапазоне от 40 до 60 мм, а толщина от 12 до 16 мм, расстояние между крайними точками лучей лежит в диапазоне от 415 до 445 мм, ширина наконечника лежит в диапазоне от 218 до 248 мм. 3 ил.

Description

A01B17/00

КАРТОФЕЛЕВЫКАПЫВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к оборудованию для обработки почвы в сельском хозяйстве, в частности для выкапывания картофеля.

Известен аналог – плуг-картофелекопатель, RU2236771, 12.11.1993, содержащий закрепленные на раме плужный корпус с укрепленным отвалом и расположенный позади него приводной вертикальный ротор с втулкой, на которой по многозаходной винтовой линии размещены рабочие органы первого яруса в виде подъемных лопаток и рабочие органы второго яруса, выполненные в виде рыхлительных пальцев, несущих накладные пластины, ширина каждой из которых больше ширины соответствующей опорной грани пальца, отличающийся тем, что в верхней части втулки ротора над верхней кромкой отвала плужного корпуса установлен третий ярус рабочих органов, выполненных в виде рыхлительных пальцев с накладными пластинами, прикрепленными к пальцам с возможностью регулирования своего положения, и рыхлительные пальцы второго и третьего ярусов присоединены к несущей их втулке резьбовыми соединениями с фиксаторами для поворота на заданную величину угла вокруг своей продольной осевой линии.

Недостатком аналога является ограничение по возможности обработки почвы только с применением трактора. Для обработки другими средствами, например, мотоблоком, данное устройство не подходит из-за большой массы и габаритов.

Известен аналог – картофелевыкапыватель, источник в сети Интернет https://instrumentdon.ru/catalog/vse_dlya_sada/navesnoe_oborudovanie_/37625/, выбранный в качестве прототипа, содержащий наконечник из гнутого в форме конуса металлического листа, края которого направлены к земле, имеющего острый угол вхождения в землю, образованный на виде сбоку краем листа и проекцией образующей конуса на вертикальную плоскость, и имеющий острый угол между краями листа на виде сверху, имеется закрепленная вертикально к наконечнику стойка, которая имеет отверстие для крепления к мотоблоку, имеются лучи в виде прутков, закрепленные к наконечнику с шагом в форме веера так, что они являются образующими поверхности, которая является продолжением конической поверхности наконечника.

Недостатком аналога является повышенный расход энергии при выкапывании картофеля. Это обусловлено несовершенной геометрией элементов картофелевыкапывателя, что создает повышенное сопротивление движению, а также это обусловлено отсутствием вспомогательных элементов, обеспечивающих удержание картофелевыкапывателя при движении в нужном положении без приложения дополнительных усилий.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в снижении энергозатрат, необходимых для выкапывания картофеля с применением картофелевыкапывателя.

Технический результат достигается в картофелевыкапывателе, содержащем расположенный спереди в нижней части наконечник из гнутого металлического листа, изгиб которого образует незамкнутую коническую поверхность, а края направлены к земле, наконечник имеет острый угол вхождения в землю, образованный на виде сбоку краем листа и проекцией образующей конуса на вертикальную плоскость, и острый угол между краями наконечника на виде сверху, при этом к верхней части наконечника закреплена стойка, которая в верхней части имеет отверстие для крепления к мотоблоку, имеются лучи в виде металлических прутков, закрепленные к наконечнику сзади с шагом в форме веера так, что они являются образующими поверхности, которая является продолжением поверхности наконечника, острый угол на виде сверху между краями наконечника лежит в диапазоне от 55 до 75 градусов, угол вхождения в землю лежит в диапазоне от 17 до 37 градусов, а лучи на концах загнуты вверх под углом от 130 до 170 градусов, при этом имеется расположенная горизонтально пятка, закрепленная горизонтально снизу к наконечнику с возможностью опирания на грунт и к стойке, стойка, содержащая несколько отверстий, расположенных на разной высоте, имеет изгиб в сторону наконечника с образованием угла между расположенной выше вертикальной частью и наклонной частью, причем данный угол лежит в диапазоне от 128 до 158 градусов, ширина стойки на виде сбоку лежит в диапазоне от 40 до 60 мм, а толщина — от 12 до 16 мм, при этом расстояние между крайними точками лучей лежит в диапазоне от 415 до 445 мм, а ширина наконечника лежит в диапазоне от 218 мм до 248 мм.

На фиг.1 изображен вид картофелевыкапывателя сбоку.

На фиг.2 изображен вид картофелевыкапывателя сверху (лучи и стойка условно обрезаны).

На фиг.3 изображен вид картофелевыкапывателя спереди.

Картофелевыкапыватель содержит наконечник 1 из гнутого в форме конуса металлического листа, края 2 которого направлены к земле, имеющего острый угол α вхождения в землю, образованный на виде сбоку краем 2 наконечника и проекцией 3 образующей конуса на вертикальную плоскость, как показано на фиг.1, и имеющий острый угол β между краями 2 наконечника на виде сверху, как показано на фиг.2, имеется закрепленная к наконечнику 1 вертикальная стойка 4, изображенная на фиг.1, которая имеет отверстие 5 для крепления к мотоблоку, имеются лучи 6 из металлических прутков, закрепленные к наконечнику 1 с шагом в форме веера так, что они являются образующими поверхности, которая является продолжением конической поверхности наконечника 1, угол α вхождения в землю выбран в диапазоне от 17 до 37 градусов, угол β на виде сверху между краями 2 наконечника 1 выбран в диапазоне от 55 до 75 градусов, лучи 6 на концах загнуты под углом γ от 130 до 170 градусов, имеется пятка 7, закрепленная горизонтально снизу к наконечнику 1 с возможностью опирания на грунт и к стойке 4, стойка 4 содержит несколько отверстий 5, расположенных на разной высоте, стойка 4 имеет изгиб 8 в сторону наконечника 1 с образованием угла δ между вертикальной частью 9 и наклонной 10, угол δ расположен со стороны, в направлении которой осуществляется движение устройства при работе, он лежит в диапазоне от 128 до 158 градусов, ширина А стойки на виде сбоку, как показано на фиг.1, составляет от 40 до 60 мм, а толщина Г от 12 до 16 мм (фиг.3), расстояние B, как показано на фиг.3, между крайними точками лучей лежит в диапазоне от 415 до 445 мм, ширина наконечника лежит в диапазоне от 218 мм до 248 мм.

Рассмотрим пример конкретной реализации картофелевыкапывателя. Все детали картофелевыкапывателя изготавливаются из стали. Наконечник изготавливается из листа толщиной 3 мм сначала методом размерной лазерной резки, затем формовкой полученной заготовки на штампе. Стойка изготавливается из стальной полосы толщиной 12 мм (от 12 до 16мм). Лучи изготавливаются из прутка диаметром 10 мм. Все детали соединяются вместе сваркой в среде защитного газа на стапеле. Пятка 7 выполнена из стальной полосы толщиной 4 мм и шириной 40 мм. Имеется четыре отверстия 5, благодаря чему обеспечивается возможность закрепить картофелевыкапыватель к мотоблоку на такой высоте, чтобы картофелевыкапыватель погрузился в землю на 20 см. Это позволяет создать оптимальные условия для выкапывания картофеля с минимальными энергозатратами на движение картофелевыкапывателя.

Рассмотрим пример применения картофелевыкапывателя. Устройство применяют для выкапывания картофеля. Для этого его крепят через стойку 4 к мотоблоку, который является движущим приводом, и начинают перемещать по полю. В процессе выкапывания наконечник 1, не повреждая урожая, подрезает корнеплоды, а веерно расположенные лучи 6 обеспечивают равномерное просеивание почвы, оставляя на поверхности свежие клубни. Картофелевыкапыватель приподымает почву, оставляя на поверхности земли клубни. При этом пятка 7 предотвращает от закапывания мотоблока глубоко, экономя энергию оператора, который вручную направляет мотоблок при движении. В отсутствии пятки 7 оператору приходилось бы тратить энергию на удерживание мотоблока от закапывания.

Диапазоны значений размеров были определены экспериментальным путем. Ниже приведены результаты проводимых экспериментов.

При угле α вхождения в землю равном 15 градусов снижается эффективность выкапывания клубней корнеплодов из почвы. Почва чуть приподнимается, но клубни остаются под верхним слоем почвы. При угле α=20 градусов выкапывание осуществляется, клубни вынимаются на поверхность и их легко собирать. Усилие движения картофелевыкапывателя, замеренное динамометром, составило 30 кгс. При угле α=35 градусов выкапывание осуществляется, усилие вспашки, замеренное динамометром, составило 40 кгс. При угле α=40 градусов выкапывание осуществляется, усилие выкапывания, замеренное динамометром, составило 80 кгс, что значительно больше. При таком усилии значительно увеличиваются энергозатраты, необходимые для выкапывания картофеля.

При угле β=48 градусов и ширине наконечника 1 Б=233 (фиг.3) производительность выкапывания низкая, 20 процентов клубней остается не выкопаной. При этом усилие движения картофелевыкапывателя, замеренное динамометром, при угле α=35, составило 30 кгс. При угле β=60 градусов производительность выкапывания хорошая, 99 процентов клубней выкопаны. Усилие выкапывания составило 35 кгс. При угле β=72 градусов производительность выкапывания хорошая, 99 процентов клубней выкопаны. Усилие выкапывания составило 40 кгс. При угле β=85 градусов производительность выкапывания хорошая, но вспахивается большой объём почвы, усилие выкапывания составило 75 кгс. При таком усилии значительно увеличиваются энергозатраты, необходимые для выкапывания картофеля.

При угле γ изгиба лучей 6 равном более 170 градусов, в том числе при отсутствии изгиба, γ = 180, клубни не задерживаются на лучах и закапываются повторно в землю, что снижает эффективность выкапывания. При значениях угла равных 130, 170 градусов почва просеиваться между лучами 6, а клубни картофеля задерживаться на поверхности лучей 6 и затем скатываться на поверхность почвы. При угле равном 100 градусов большие комки земли начинают зацепляться за концы лучей 6, создавая сопротивление движению картофелевыкапывателя. В результате увеличиваются энергозатраты, необходимые для выкапывания картофеля.

При отсутствии изгиба 8 стойки 4 трава, расположенная на почве во время выкапывания картофеля, обвивает стойку 4, создавая повышенное сопротивление. При угле δ более 160 градусов вертикальная часть 9 стойки 4 находится на большом расстоянии от наконечника 1, что создаёт момент, который влечет повышение усилие управления мотоблоком с картофелевыкапывателем. В результате увеличиваются энергозатраты, необходимые для выкапывания картофеля. При δ =128-158 градусов трава, поднимаясь по изгибу 10, отцепляется от стойки 4, благодаря чему исключается повышение усилия движения картофелевыкапывателя.

Ширина стойки А (фиг.1) и толщина Г (фиг.3), выбраны по причине оптимального сочетания с остальными признаками устройства для достижения заявленного технического результата.

Расстояние В между крайними точками лучей 6 связано с длиной Д (фиг.1). При расстоянии В= 430 длина Д равна 535 мм. При этом оператору удобно направлять движение мотоблока с картофелевыкапывателем и эффективность выкапывания высокая. При В= 500 мм, длина Д равна 600 мм. При такой длине оператору придется держать картофелевыкапыватель на вытянутых руках и прилагать большее усилие для вспахивания. При длине Д ≤ 400 мм эффективность выкапывания ниже из-за меньшей площади перекрытия, часть клубней при этом закапываются после прохождения картофелевыкапывателя.

Claims (1)

1. Картофелевыкапыватель, содержащий расположенный спереди в нижней части наконечник из гнутого металлического листа, изгиб которого образует незамкнутую коническую поверхность, а края направлены к земле, наконечник имеет острый угол вхождения в землю, образованный на виде сбоку краем листа и проекцией образующей конуса на вертикальную плоскость, и острый угол между краями наконечника на виде сверху, при этом к верхней части наконечника закреплена стойка, которая в верхней части имеет отверстие для крепления к мотоблоку, имеются лучи в виде металлических прутков, закрепленные к наконечнику сзади с шагом в форме веера так, что они являются образующими поверхности, которая является продолжением поверхности наконечника, отличающийся тем, что острый угол на виде сверху между краями наконечника лежит в диапазоне от 55 до 75 градусов, угол вхождения в землю лежит в диапазоне от 17 до 37 градусов, а лучи на концах загнуты вверх под углом от 130 до 170 градусов, при этом имеется расположенная горизонтально пятка, закрепленная горизонтально снизу к наконечнику с возможностью опирания на грунт и к стойке, стойка, содержащая несколько отверстий, расположенных на разной высоте, имеет изгиб в сторону наконечника с образованием угла между расположенной выше вертикальной частью и наклонной частью, причем данный угол лежит в диапазоне от 128 до 158 градусов, ширина стойки на виде сбоку лежит в диапазоне от 40 до 60 мм, а толщина - от 12 до 16 мм, при этом расстояние между крайними точками лучей лежит в диапазоне от 415 до 445 мм, а ширина наконечника лежит в диапазоне от 218 до 248 мм.

Images