RU2152698C2 - Лопата для обработки почвы - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к инструментам для обработки почвы в сельском хозяйстве, на дачных и приусадебных участках и может быть использовано для переработки целинных участков, для осенней и весенней перекопки почвы, а также для уборки корнеплодов. Лопата для обработки почвы содержит лезвие, изогнутый черенок с ручкой на противоположном от лезвия конце черенка и дополнительную ручку, соединенную с лезвием регулируемой по длине тягой. Изогнутый черенок выполнен разъемным, как минимум из двух частей. Одна из частей связана с лезвием, а соединяемые с ней части выполнены с возможностью изменения и фиксации своего положения относительно лезвия. Тяга выполнена гибкой и соединена с верхним углом лезвия. Разъемные части черенка могут быть выполнены в виде труб и соединены друг с другом телескопически. Разъемные части черенка могут соединяться друг с другом посредством резьбового соединения, а также при помощи муфты с V-образным зубом. Длина черенка и его удаление от лезвия регулируются и фиксируются в удобном для работающего положения. Предложенная конструкция лопаты удобна в эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к области инструмента 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.

Общеизвестна самая распространенная штыковая лопата, содержащая лезвие и соединенный с лезвием прямолинейный черенок обычно с сечением круга. Основной недостаток этой лопаты - большая усталость и 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. Недостатком являются 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 смещена 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.

Наиболее близкой к предлагаемой лопате является 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.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков и превращение процесса обработки почвы лопатой в удовольствие.

Указанная цель достигается за счет того, что изогнутый черенок выполнен разъемным, как минимум из двух частей, причем одна из частей черенка связана с лезвием, а соединяемые с ней части выполнены с возможностью изменения и фиксации своего положения относительно лезвия, причем тяга выполнена гибкой и соединена с верхним углом лезвия. Разъемные части изогнутого черенка могут быть выполнены в виде труб различного наружного и внутреннего диаметров, соединены друг с другом телескопически, при этом в трубах имеются отверстия для установки фиксатора в виде болта.

Поставленная цель может быть достигнута также за счет того, что разъемные части изогнутого черенка соединены друг с другом посредством резьбового соединения и имеют фиксатор в виде контргайки, при этом основная ручка выполнена из двух частей, одна из которых жестко соединена с концом изогнутого черенка, противоположным лезвию, и имеет длину не менее половины длины верхней кромки лезвия, а вторая часть основной ручки выполнена с возможностью перемещения вдоль, поперек и вокруг черенка и имеет фиксатор ее положения относительно черенка.

Цель достигается также за счет того, что части изогнутого черенка соединены друг с другом при помощи муфты с V-образным зубом, а также за счет того, что при любом из указанных выше соединений частей изогнутого черенка лезвие, черенок, ручки и фиксаторы могут выполняться из титана или сплава на его основе.

Ниже, на фиг. 1, 2, 3 и 6 в качестве примеров представлен общий вид различных вариантов предлагаемой лопаты.

На фиг. 1 представлен общий вид лопаты, разъемные части изогнутого черенка которой выполнены из труб различного наружного и внутреннего диаметра, соединение которых осуществляется телескопической установкой одной трубы в другую.

На фиг. 2 представлен общий вид лопаты, черенок которой выполнен из трех разъемных частей. Соединение частей друг с другом осуществляется посредством резьбового соединения, регулировка осуществляется ввинчиванием одной части в другую и фиксацией их контргайкой.

На фиг. 3 представлен общий вид лопаты, изогнутые части черенка, которой соединены друг с другом при помощи муфты с V-образным зубом.

На фиг. 4 представлено соединение двух полумуфт с V-образным зубом.

На фиг. 5 представлен вид полумуфты с V-образным мелким "мышиным" зубом.

На фиг. 6 представлен вариант конструкции лопаты, черенок которой состоит только из двух разъемных частей.

Пример 1. Лопата, содержащая лезвие и соединенный с ним изогнутый разъемный черенок, состоящий из трех частей, выполненных из труб различного диаметра, телескопически установленных одна в другую.

На фиг. 1 представлена конструкция лопаты, которая содержит лезвие 1. С лезвием соединен изогнутый разъемный черенок 2, состоящий (в данном примере) из трех частей 3, 4 и 5, выполненных из труб различного наружного и внутреннего диаметров, телескопически установленных одна в другую. В этих трубах просверлен ряд отверстий 6, в которые вставляются болты с гайками 7 для фиксации заданной (удобной) для работающего длины черенка 2 и положения ручки 8 относительно лезвия. Длина (высота) черенка выбирается обычно такой, чтобы при вкопанном в грунт лезвии 1 ручка 8 находилась на уровне плеча и на удалении от лезвия на расстояние вытянутой правой руки для правши или левой для левши.

Рабочая поверхность и размеры лезвия лопаты могут быть увеличенными по сравнению с общеизвестными, что обеспечивает как большую глубину переработки почвы, так и повышение производительности.

Основная ручка, расположенная на противоположном от лезвия конце черенка, выполнена из двух частей. Часть ручки 8 жестко соединена с концом изогнутого черенка, противоположным лезвию, и имеет длину не менее половины длины верхней кромки лезвия, а вторая часть основной ручки выполнена с возможностью перемещения вдоль, поперек и вокруг черенка и имеет фиксатор ее положения относительно черенка. Удобное положение ручки 9 устанавливается за счет регулировки ее положения и с помощью втулки 10 и специальных винтов 11 и 12.

К верхней части лезвия со стороны жесткозакрепленной ручки 8 крепится дополнительная ручка 13 на специальной тяге 14, которая может быть выполнена гибкой, например, из троса, проволоки, цепочки или даже веревки. Длина этой тяги регулируется и фиксируется при помощи специального приспособления 15, как удобно копающему.

Лезвие, черенок и ручки могут быть выполнены из титана или сплава на его основе. Лопата при этом имеет меньшую массу и увеличенный срок службы по сравнению с известными лопатами.

Работает лопата следующим образом. Подбирают под свой рост и длину рук, длину разъемных частей 3, 4 и 5 изогнутого черенка 2 лопаты и удобное положение ручки 8 относительно лезвия 1, путем телескопического соединения этих частей, выполненных из труб различного наружного и внутреннего диаметров. Фиксируют это положение, устанавливая в отверстия 6 болты 7 и завинчивая гайки. После этого подбирают удобное положение ручки 9, перемещая ее вдоль, поперек и вокруг черенка, фиксируя удобное для себя положение с помощью втулки 10 и специальных винтов 11 и 12. Подбирают длину гибкой тяги 14 и удобное положение дополнительной ручки 13 и фиксируют их.

Подбор и регулировку длины разъемных частей черенка и положение основных и дополнительной ручек осуществляют таким образом, чтобы, зафиксировав их, можно было бы работать стоя, не нагибаясь и не наклоняясь. При этом полностью исключаются самые тяжелые операции, на которые больше всего затрачивается мышечной энергии и усилий при работе известными лопатами: это подъем на лезвии и откидывание отрезанного грунта.

Обработку почвы осуществляют следующим образом. Вначале вертикально или почти вертикально установленное лезвие 1 вдавливают в почву ногой. Затем, отступя назад на один шаг или на половину шага, движением двух рук подают обе ручки 8 и 9 на себя. Лезвие с грунтом при этом легко приподнимается. Ручки 8 и 9 можно подавать на себя до тех пор, пока часть изогнутого разъемного черенка 3 не окажется на грунте. После этого с помощью ручки 8 и дополнительной ручки 13 на гибкой тяге 14, движением рук "вверх" и "в сторону" лезвие легко переворачивается, и грунт ссыпается с лезвия.

Работать лопатой очень легко, особенно, если лезвие, черенок и ручки изготовлены из титана. Не болит спина и поясница, не болят руки и ноги, обработка почвы становится намного производительней. Усталости не чувствуется даже после 8-часовой работы. Можно без устали работать несколько дней.

Лопатой с успехом, без устали и даже с удовольствием можно работать и использовать на размокшей от снега или дождя почве. Лопата незаменима при уборке урожая картофеля, топинамбура, моркови, свеклы и полезна при уборке чеснока, лука, сельдерея, капусты.

Лопата незаменима для пожилых людей, женщин, инвалидов и даже подростков. Высокий и низкий, левша и правша, правильно отрегулировав и подобрав для себя размеры разъемных частей черенка, может работать без устали с одной и той же лопатой, причем лопата, изготовленная из титана, может служить нескольким поколениям. Обработка почвы этой лопатой превращается в удовольствие.

Пример 2. Лопата для обработки почвы и уборки корнеплодов, содержащая изогнутый разъемный черенок, части которого соединены друг с другом посредством резьбового соединения.

На фиг. 2 представлен общий вид этой лопаты. Она содержит лезвие 1, соединенное с черенком, состоящим из трех разъемных частей 3, 4 и 5, при соединении которых образуется изогнутый черенок 2. Длина черенка 2 от лезвия 1 до ручки 8 и его удаление от плоскости лезвия 1 могут изменяться и фиксироваться в удобном для работающего положении за счет регулировки длин не менее двух разъемных частей 4, 5 черенка. В конструкции лопаты, представленной в этом примере, регулировка длин разъемных частей 4, 5 черенка и их соединение друг с другом и фиксация осуществлены посредством резьбового соединения.

Конец разъемной части 3 черенка, противоположный соединенному с лезвием 1, выполнен полым, с внутренней резьбой 16 (или с втулкой, имеющей внутреннюю резьбу). В нее ввинчивается вторая часть 4 разъемного черенка, имеющая участок с наружной резьбой 17. При достижении необходимой величины удаления второй части 4 черенка от лезвия 1 это положение фиксируется специальной контргайкой 18.

Противоположный этому конец части 4 черенка выполнен полым с внутренней резьбой 19 (или с втулкой, имеющей внутреннюю резьбу). Третья часть 5 разъемного черенка выполнена с жестко соединенной с одного ее конца ручкой 8, а на другом конце имеется участок с наружной резьбой 20. Этот участок 20 ввинчивается на необходимую длину во внутреннюю резьбу 19 разъемной части 4 черенка 2 (или во втулку с внутренней резьбой 19) и фиксируется специальной контргайкой 21.

Таким образом, ввинчиванием разъемных частей изогнутого черенка одного в другой достигается регулировка высоты собранного черенка 2 от лезвия 1 до ручки 8 и удаление ручки 8 от рабочей плоскости лезвия 1.

Основная ручка выполнена из двух частей. Часть основной ручки 8 жестко соединена с концом изогнутого черенка 5, противоположным лезвию. Длина ручки 8 должна быть не меньше половины ширины верхней кромки лезвия 1, т.е. b_р≥b,
где b_р - длина жестко закрепленной ручки 8; b - половина ширины верхней кромки лезвия 1, что создает дополнительные удобства при работе и способствует возможности изменения положения рук при отрыве грунта и его переворачивании и снижает физические усилия на эти операции.

Ручка 9 имеет возможность перемещаться вдоль, поперек и вокруг черенка посредством втулки 10 и фиксации в удобном положении посредством специальных винтов 11 и 12.

К верхнему углу лезвия на тяге 14, длина которой может регулироваться посредством специальных приспособлений 15, крепится дополнительная ручка 13. Длина тяги 14 должна обеспечить примыкание рукоятки дополнительной ручки 13 к ручке 9.

Работает лопата аналогично, как в предыдущем примере, с тем отличием, что при регулировке с помощью резьбы можно удобно отрегулировать черенок для перекопки почвы рядом с высоким забором. Лопатой становится удобно копать почву рядом с кустами и деревьями. Кроме того, заменив лезвие лопаты на вилы (вставив в черенок вместо лезвия 1 лопаты вилы), значительно облегчается работа при обработке компостных куч, и значительно снижается усталость при выполнении других работ, выполняемых вилами.

Если вместо штыкового лезвия 1 установить совковое, то снижается усталость при выемке грунта из узких неглубоких канав. Лопата очень практична и удобна. Обработка грунта превращается в удовольствие.

Пример 3. Лопата для обработки почвы и уборки корнеплодов, части разъемного черенка которой соединены друг с другом при помощи муфты с V-образным зубом.

На фиг. 3 представлена конструкция этой лопаты. Она содержит лезвие 1, соединенное с черенком, состоящим из двух разъемных частей 3 и 4. На одном из концов каждой из этих разъемных частей черенка закрепляется полумуфта с мелким V-образным зубом (фиг. 4). Полумуфта 22 закреплена на разъемной части 3 черенка с противоположного конца от соединяемого с лезвием 1. Полумуфта 23 закреплена на разъемной части 4 черенка. Эти две разъемные части черенка соединяются между собой с помощью установки на одной оси 24 двух полумуфт 22 и 23 с V-образным мелким ("мышиным") зубом 25 (фиг. 5) и закреплением их гайкой 26 и контргайкой 27 (подобно входящими в зацепление друг с другом зубчатыми элементами регулируемой подножки мотоцикла ИЖ-ЮЗК и корпусом мотоцикла).

Можно также осуществлять соединение разъемных частей черенка и регулировку величины угла между ними посредством крепления каждой из разъемных частей черенка к диску, в котором с определенным шагом просверлены отверстия, в которые вставляются болты, крепящие эти диски друг к другу. Но число возможных положений в этом случае небольшое (равно числу отверстий в дисках). Гораздо удобней использовать выпускаемые отечественной (СНГ) промышленностью полумуфты с указанным V-образным мелким "мышиным" зубом. Они позволяют регулировать длину черенка и удаление его от плоскости лезвия, изменяя угол установки полумуфт через интервал 3^o36'-6^o (в зависимости от угла заточки зуба) и позволяющие передавать крутящий момент до 605 кгм.

Разъемные части 3, 4 черенка могут быть изготовлены из дерева, пластмассы или металлической трубы. К противоположному от закрепленного с полумуфтой 23 концу черенка 4 может крепиться ручка 28 или, как в предыдущих примерах, устанавливаться втулка, имеющая возможность перемещения, регулировки и фиксации вдоль, поперек и вокруг разъемной части черенка. Могут таким образом устанавливаться обе основные ручки. К основной ручке примыкает дополнительная ручка 13, соединенная тягой 14 с лезвием 1. Длина тяги может регулироваться с помощью специального приспособления 15. Конструкция этой лопаты позволяет регулировать длину черенка и удаление его конца от лезвия 1 только за счет изменения угла между частями 3, 4 разъемного черенка.

Приведенные примеры представляют лишь некоторые конкретные возможные варианты конструкции лопаты. Комбинируя и взаимозаменяя вышеуказанные конструктивные элементы, можно расширить номенклатурный ряд конструкций предлагаемой лопаты, которые будут отличаться их стоимостью. Например, в последнем примере удобней регулировать подходящие размеры черенка, если черенок будет содержать три разъемные части. Эти разъемные части могут соединяться двумя зубчатыми муфтами или одной зубчатой муфтой и телескопическим соединением остальных двух разъемных частей черенка, выполненных из труб различного наружного и внутреннего диаметров. В этом случае одной и той же лопатой будет одинаково удобно работать человеку маленького роста и двух с половиной метровому великану (естественно после регулировки размеров черенка под свой рост).

Работает лопата следующим образом. Регулируют, выбирая удобную для себя длину черенка и его удаление от лезвия лопаты. С помощью гаечных ключей откручивают контргайку 27 и гайку 26 (фиг. 4). Выбирают угол между разъемными частями 3, 4 черенка таким, чтобы при полностью погруженном в грунт лезвии 1 (почти под прямым углом) при нажатии на него ногой, ручки находились на расстоянии вытянутой, на уровне плеч, руки. Выбирают удобное для себя положение дополнительной ручки. Опробуют сделанную регулировку и при необходимости корректируют ее. Дальнейшую обработку почвы осуществляют, как и в предыдущих примерах. Обработка почвы этой лопатой вызывает большое удовольствие, поскольку производительность труда возрастает по сравнению с работой известными лопатами в 3-4 раза (при предзимней перекопке почвы и уборке корнеплодов еще больше) при почти полном отсутствии усталости. Лопатой может работать физически слабый человек (правильно ее отрегулировав), испытывая удовольствие как от самого процесса работы, так и от ее результатов.

Пример 4. Лопата (фиг. 6) содержит лезвие 1 и разъемный черенок, состоящий из двух частей 3 и 4. Первая разъемная часть черенка 3 одним концом соединяется с лезвием 1, а на втором конце установлена втулка с внутренней резьбой 16. В эту втулку ввинчивается вторая разборная часть 4 черенка. Один конец разборной части 4 черенка жестко соединен с частью ручки 8, а на противоположной части 4 черенка нарезана наружная резьба 17. Соединение черенка осуществляется ввертыванием части 4 во втулку 16 первой разборной части 3 черенка. Регулировка полной длины черенка достигается изменением длины только одной части разборного черенка. Фиксация удобной для работающего полной длины черенка осуществляется специальной контргайкой 18. Таким образом, в собранном виде лопата имеет лезвие, изогнутый черенок, состоящий из двух частей, соединенных резьбовым соединением.

Ручка 9 имеет возможность перемещения вдоль, поперек и вокруг части 4 черенка. Удобное для работающего положение этой ручки 9 достигается с помощью специальной втулки 10 и фиксируется с помощью специальных винтов 11 и 12.

В упрощенном (и самом дешевом) варианте лопаты основная ручка может выполняться только из одной части (как ручка 28 в примере 3).

Дополнительная ручка 13 соединена с лезвием 1 гибкой тягой 14. Длина тяги может регулироваться с помощью специального приспособления 15 в виде втулки.

Лезвие, черенок, ручки и фиксаторы выполнены из титана (или сплава на его основе).

Подобрав удобное положение длины черенка и его удаление от рабочей плоскости лезвия 1 и удобное положение ручек (или цельной ручки в самом дешевом варианте выполнения лопаты) 8 и 9 и зафиксировав их с помощью специальных винтов 11, 12 и специальной контргайки 18, а также выбрав удобную длину тяги 14, очень удобно и легко обрабатывать почву. Вначале лезвие 1 вдавливают ногой в почву, затем ручками 8 и 9 подают черенок на себя, при этом лезвие с грунтом приподнимается. Потянув ручку 13, поворачивают на 90^o лезвие 1, и грунт сваливается с лезвия.

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.

Источники информации
1. Авт. свид. СССР N1149887, МКИ A 01 B 1/02-1/04.

2. Патент США N 5496085, НКИ 294-58 от 05.09.1996 г.

Claims (5)

1. Лопата для обработки почвы, содержащая лезвие, изогнутый черенок с ручкой на противоположном от лезвия конце черенка и дополнительную ручку, соединенную с лезвием регулируемой по длине тягой, отличающаяся тем, что изогнутый черенок выполнен разъемным, как минимум из двух частей, причем одна из частей черенка связана с лезвием, а соединяемые с ней части выполнены с возможностью изменения и фиксации своего положения относительно лезвия, причем тяга выполнена гибкой и соединена с верхним углом лезвия.

2. Лопата по п.1, отличающаяся тем, что разъемные части изогнутого черенка выполнены в виде труб различного наружного и внутреннего диаметров, соединены друг с другом телескопически и имеют отверстия для установки фиксатора в виде болта.

3. Лопата по п.1, отличающаяся тем, что разъемные части изогнутого черенка соединены друг с другом посредством резьбового соединения и имеют фиксатор в виде контргайки, при этом основная ручка выполнена из двух частей, одна из которых жестко соединена с концом изогнутого черенка, противоположным лезвию, и имеет длину не менее половины длины верхней кромки лезвия, а вторая часть основной ручки выполнена с возможностью перемещения вдоль, поперек и вокруг черенка и имеет фиксатор ее положения относительно черенка.

4. Лопата по п.1, отличающаяся тем, что части изогнутого черенка соединены друг с другом при помощи муфты с V-образным зубом.

5. Лопата по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что лезвие, черенок, ручки и фиксаторы выполнены из титана или сплава на его основе.

Images