RU2468557C1

RU2468557C1 - Rectangular round-point shovel with support lever designed by zemlyakov nv

Info

Publication number: RU2468557C1
Application number: RU2011122852/13A
Authority: RU
Inventors: Николай Васильевич Земляков
Original assignee: Николай Васильевич Земляков
Priority date: 2011-06-06
Filing date: 2011-06-06
Publication date: 2012-12-10

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: shovel comprises a metal web flatly bent along the axis at the side of the face part. The lower part of the web has a rectilinear cutting edge. The upper part of the web at the edges comprises two support bends bent from the face part, between which there is a tubular holder arranged along the web axis with a heft fixed in it. At the other end of the heft there is a transverse handle. Under each bend the plane of the web is equipped with a through hole. Above the ends the shovel is equipped with a detachable base. In the front edge of the base bent to the face part of the web there are two through holes coaxial with holes in the web, in which elements of rigid detachable fixation are installed. Longitudinal rods that are parallel to each other are rigidly fixed to the rear edge of the base with the pitch t. The second ends of rods are rigidly fixed at the right angle to a transverse plank. The length of the transverse plank equals width of the shovel web. A rod thrust pin is rigidly fixed to the middle part of the transverse plank with one end at the angle α. The second end of the pin is rigidly fixed to the support plate equipped with a through hole, via which the rod thrust pin is rigidly fixed to the heft with a fastening element. The second end of the heft is equipped with the transverse handle, the axis of which is arranged at the right angle relative to the rectangular cutting edge of the shovel web.

EFFECT: arrangement makes it possible to dig soil with minimum physical efforts.

4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, изготовляющему товары широкого потребления как для частного сельскохозяйственного подворья фермеров, так и для горожан, использующих сельскохозяйственный инструмент на дачных участках, а более конкретно изобретение относится к устройству садово-огородного инструмента - лопаты штыковой, способствующей быстрому и с минимальными физическими усилиями вскапыванию больших площадей земли как под зиму, так и весной.The invention relates to agricultural machinery manufacturing consumer goods for both private farmers farmsteads and townspeople using agricultural tools in summer cottages, and more particularly, the invention relates to a gardening tool - bayonet shovel, which facilitates quick and minimal physical efforts to dig up large areas of land both in winter and spring.

В технике сельскохозяйственного инструмента известна штыковая лопата копальная прямоугольная (ЛКП-3) [1], изготовленная по ТУ14-579-87-2005, ГОСТ 19596. Эта лопата выполнена из плоско-прогнутого вдоль оси со стороны лицевой части металлического полотна, нижняя часть которого имеет прямоугольную режущую кромку, а в верхней части полотна вдоль оси выполнен трубчатый держатель для крепления в нем деревянного черенка. Слева и справа от трубчатого держателя, на полотне, в противоположную от лицевой части полотна выполнены отвороты для постановки ноги.A rectangular digging bayonet shovel (LKP-3) [1], made according to TU14-579-87-2005, GOST 19596, is known in the agricultural tool technique. This shovel is made of a metal sheet that is flat-curved along the axis from the front side, the lower part of which has a rectangular cutting edge, and in the upper part of the blade along the axis there is a tubular holder for attaching a wooden handle in it. To the left and right of the tubular holder, on the canvas, opposite to the front of the canvas, lapels are made for setting the legs.

Недостатком такого известного устройства штыковой лопаты является то, что после заглубления полотна лопаты в почву приходится с помощью обеих рук, удерживающих деревянный черенок, поднимать отрезанный от почвы слой, переворачивать его или откидывать вперед. Эти операции вскапывания почвы, требуют не только определенных навыков, но и затраты очень больших физических усилий на мышцы спины, рук и ног, что снижает производительность работы такой лопатой.The disadvantage of this known device of a bayonet shovel is that after deepening the blade of the shovel into the soil, it is necessary with both hands holding a wooden handle to raise the layer cut off from the soil, turn it over or fold it forward. These operations of digging up the soil require not only certain skills, but also the cost of very large physical efforts on the muscles of the back, arms and legs, which reduces the productivity of such a shovel.

Известно также устройство - вильчатого культиватора ручного (ВКР-400) [2]. Это устройство имеет металлический черенок, у которого в верхней части имеется симметричная перекладина, имеющая две рукоятки для охвата обеими руками. А к нижней части черенка прикреплен вильчатый из восьми заточенных зубцов копатель почвы. При этом к противоположной от лицевой части вил, к их несущей трубе прикреплен опорный рычаг с двумя опорными площадками.A device is also known - manual fork cultivator (WRC-400) [2]. This device has a metal handle, which in the upper part has a symmetrical crossbar having two handles to cover with both hands. And a fork digger of soil is attached to the bottom of the handle. At the same time, a support arm with two supporting platforms is attached to the fork opposite to the front part of the forks.

Недостатками известного устройства является то, что это устройство очень тяжелое и пригодно только для работы физически подготовленного мужчины. Кроме того, такой культиватор необходимо перед заглублением зубцов в почву поднять двумя руками над почвой и переместить на новое место. А после заглубления зубцов в почву до упора в опорный рычаг необходимо, приложив усилия двух рук, отклонить черенок с усилием на себя, таким образом вывернуть слой почвы; вторым недостатком является то, что почва выворачивается только вперед; третьим недостатком является то, что устройство является громоздким, в сравнении, например с лопатой, и требует определенного места для хранения и перевозки; четвертым недостатком является то, что женщине - дачнице (в основном пенсионеркам) работать таким инвентарем очень тяжело.The disadvantages of the known device is that this device is very heavy and suitable only for the work of a physically trained man. In addition, such a cultivator must be raised with two hands above the soil with two hands before deepening the tines into the soil and moved to a new place. And after deepening the teeth into the soil until it stops in the support arm, it is necessary, with the efforts of two hands, to deflect the handle with an effort on itself, thus turning out the soil layer; the second drawback is that the soil is turned only forward; the third disadvantage is that the device is bulky, in comparison, for example, with a shovel, and requires a certain place for storage and transportation; the fourth drawback is that it is very difficult for a woman - a summer resident (mainly pensioners) to work with such equipment.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является «Лопата штыковая ЗУБР, прямоугольная с черенком, из нержавеющей стали (4-39412)». Лопата оснащена пластиковой поперечной рукояткой [3].The closest technical solution adopted for the prototype is "Shovel bayonet ZUBR, rectangular with a handle, made of stainless steel (4-39412)." The shovel is equipped with a plastic transverse handle [3].

Недостатком известного устройства штыковой лопаты ЗУБР, прямоугольной, также как и у [1], является то, что после заглубления полотна лопаты в почву приходится с помощью двух рук, удерживающих деревянный черенок, поднимать отрезанный от почвы слой, переворачивать его или откидывать вперед, что надрывает мышцы спины, рук и ног и ведет к снижению производительности.A disadvantage of the known device of the ZUBR bayonet shovel, rectangular, as in [1], is that after deepening the shovel blade into the soil, it is necessary to lift the layer cut from the soil, turn it over or fold it forward with the help of two hands holding a wooden handle, which tears muscles of the back, arms and legs and leads to a decrease in productivity.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в снижении физических усилий человека при вскапывании почвы, чтобы, не нагибаясь, обеспечивать переворот подкопанного слоя почвы.The problem to which the invention is directed, is to reduce the physical effort of a person when digging the soil, so that, without bending, to ensure the revolution of the undermined soil layer.

Такое техническое решение достигается тем, что лопата штыковая прямоугольная с опорным рычагом, выполненная из плоско-прогнутого вдоль оси со стороны лицевой части металлического полотна, нижняя часть которого имеет прямолинейную режущую кромку, а верхняя часть полотна по краям имеет два опорных отворота, загнутых от лицевой части, между которыми вдоль оси полотна выполнен трубчатый держатель с закрепленным в нем черенком, на другом конце которого установлена поперечная цилиндрическая рукоятка, при этом под каждым отворотом плоскость полотна снабжена сквозным отверстием, а поверх отворотов полотно снабжено съемным основанием, в передней кромке которого, загнутого на лицевую часть полотна, также выполнены два сквозных отверстия, соосных с отверстиями в полотне, в которых установлены элементы жесткого разъемного крепления, а к задней кромке основания жестко прикреплены с шагом t и параллельные между собой продольные стержни, вторые концы которых жестко прикреплены под прямым углом к поперечной планке, длина которой равна ширине полотна лопаты, кроме того, к средней части поперечной планки одним концом жестко прикреплена под углом α стержневая упорная тяга, второй конец которой жестко прикреплен к опорной пластине, снабженной сквозным отверстием, через которое стержневая упорная тяга жестко прикреплена к черенку крепежным элементом, а второй конец черенка снабжен поперечной рукояткой, ось которой расположена под прямым углом относительно прямолинейной режущей кромки полотна лопаты. При этом длина z опорного рычага может составлять 49-63% от длины полотна лопаты. Продольные стержни опорного рычага могут быть прикреплены к задней кромке основания, например с помощью сварки, а шаг t между продольными стержнями может составлять от 25 до 40 миллиметров. Угол α между верхней плоскостью опорного рычага и упорной тягой может составлять от 32 до 50°.This technical solution is achieved by the fact that a rectangular bayonet shovel with a support arm made of a metal sheet that is flat-bent along the axis from the front side, the lower part of which has a straight cutting edge, and the upper part of the fabric has two support flaps bent from the front parts between which along the axis of the web a tubular holder is made with a handle mounted in it, at the other end of which there is a transverse cylindrical handle, with a plane under each lapel the web is provided with a through hole, and on top of the lapels, the web is equipped with a removable base, in the front edge of which, bent to the front of the web, there are also two through holes, coaxial with the holes in the web, in which there are fixed detachable fasteners, and rigidly to the trailing edge of the base longitudinal rods parallel to each other are attached with a step t, the second ends of which are rigidly fixed at right angles to the transverse bar, the length of which is equal to the width of the blade of the shovel, in addition to the average hour of the transverse bar, one end is rigidly attached at an angle α to the rod thrust rod, the second end of which is rigidly attached to a support plate provided with a through hole through which the rod thrust rod is rigidly attached to the handle by a fastener, and the second end of the shaft is provided with a transverse handle, the axis of which is located at a right angle relative to the straight cutting edge of the shovel blade. The length z of the support arm can be 49-63% of the length of the blade. The longitudinal rods of the support arm can be attached to the trailing edge of the base, for example by welding, and the pitch t between the longitudinal rods can be from 25 to 40 millimeters. The angle α between the upper plane of the support arm and the thrust rod can be from 32 to 50 °.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид лопаты со стороны ее лицевой части. На фиг.2 изображен вид лопаты по стрелке А, фиг.1. На фиг.3 изображен выров, поясняющий в увеличенном масштабе крепление опорного рычага к полотну лопаты. На фиг.4 изображен вид лопаты по стрелке Б, фиг.1. На фиг.5 изображен выров, поясняющий в увеличенном масштабе крепление упорной тяги к черенку лопаты.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the shovel from the side of its front part. In Fig.2 shows a view of a shovel in arrow A, Fig.1. Figure 3 shows a ridge, explaining on an enlarged scale the fastening of the support arm to the canvas of the shovel. In Fig.4 shows a view of a shovel in arrow B, Fig.1. Figure 5 shows a ridge, explaining on an enlarged scale the fastening of the thrust to the handle of the shovel.

Лопата штыковая прямоугольная с опорным рычагом выполнена из плоско-прогнутого вдоль оси 1 со стороны лицевой части 2 металлического полотна 3, нижняя часть 4 которого имеет прямолинейную режущую кромку 5. В верхней части полотна 3, по его краям выполнены отгибом от лицевой части 2 два опорных отворота 6, а между ними размещен трубчатый держатель 7 для черенка 8, на другом конце 9 которого установлена поперечная рукоятка 10, при этом ее ось 11, если смотреть по стрелке Б будет перпендикулярна прямолинейной режущей кромке 5. Под каждым отворотом 6 плоскость полотна 3 снабжена сквозным отверстием 12, а поверх каждого отворота 6 установлено съемное основание 13, две передние кромки 14 которого загнуты на лицевую часть 2 полотна 3. В передних кромках 14 также выполнены два сквозных отверстия 15, соосных с отверстиями 12 в полотне 3 лопаты. В отверстиях 12 и 15 установлены элементы 16, обеспечивающие жесткое крепление основания 13 и опорного рычага в целом. К задней кромке 17 основания 13 жестко прикреплены с шагом t продольные стержни 18, вторые концы 19 которых жестко прикреплены под прямым углом к поперечной планке 20, длина которой равна ширине полотна 3. К середине поперечной планки 20 одним концом 21 жестко прикреплена под углом α стержневая упорная тяга 22, второй конец 23 которой жестко прикреплен к опорной пластине 24, имеющей сквозное отверстие, через которое упорная тяга 22 жестко прикреплена к черенку 8 крепежным элементом 25, например саморезом. Ко второму концу 9 черенка 8 прикреплена поперечная цилиндрическая рукоятка 10, при этом ее ось 11, если смотреть по стрелке Б (фиг.1), размещена под прямым углом относительно прямолинейной режущей кромки 5 полотна 3 лопаты. Поперечная планка 20 отстоит от задней части полотна 3 на величину z.Rectangular shovel with support arm is made of metal web 3, flat-bent along axis 1 from the front side 2, the lower part 4 of which has a straight cutting edge 5. In the upper part of the web 3, two support legs are bent from the front part 2 top 6, and between them there is a tubular holder 7 for the handle 8, at the other end 9 of which a transverse handle 10 is mounted, while its axis 11, when viewed along arrow B, will be perpendicular to the straight cutting edge 5. Under each top 6 the speed of the web 3 is provided with a through hole 12, and a removable base 13 is installed on top of each lapel 6, two front edges of which 14 are bent to the front part 2 of the web 3. Two front openings 15 are also made in the front edges 14 and are aligned with the holes 12 in the web 3 of the shovel . Elements 16 are installed in the openings 12 and 15, providing a rigid fastening of the base 13 and the support arm as a whole. Longitudinal rods 18 are rigidly attached to the trailing edge 17 of the base 13 with a pitch t, the second ends 19 of which are rigidly attached at right angles to the transverse strip 20, the length of which is equal to the width of the web 3. To the middle of the transverse strip 20, one end 21 is rigidly attached at an angle α thrust rod 22, the second end of which 23 is rigidly attached to the support plate 24 having a through hole through which the thrust rod 22 is rigidly attached to the handle 8 by a fastening element 25, for example a self-tapping screw. A transverse cylindrical handle 10 is attached to the second end 9 of the handle 8, while its axis 11, when viewed along arrow B (FIG. 1), is placed at right angles to the straight cutting edge 5 of the blade 3 of the shovel. The cross bar 20 is spaced from the rear of the web 3 by z.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Покупается лопата штыковая прямоугольная закаленная без черенка (АМЕТ) [4] или лопата копальная прямоугольная ЛКП-3 [1]. В трубчатый держатель 7 лопаты вставляется и крепится черенок 8, длина которого подбирается под рост человека. К полотну 3 лопаты, со стороны задней его части прикрепляется отдельно изготовленный опорный рычаг. Для этого основание 13 накладывается поверх двух опорных отворотов 6, а упорную тягу 22 при этом прижимают к черенку 8 и прикрепляют к нему с помощью крепежного элемента 25, например самореза или гвоздя. После этого через имеющиеся в основании 13 отверстия 15 просверливают полотно 3 лопаты, например сверлом, имеющим диаметр 5 миллиметров, и в полученные два отверстия 12 и 15, например, со стороны основания 13 вставляют винты, а со стороны полотна 3 на резьбовую часть винтов надевают шайбы-гровер и навинчивают с натягом гайки. На верхний конец 9 черенка 8 устанавливают поперечную рукоятку 10, причем так, чтобы ее ось 11 при взгляде вдоль черенка 8 составляла прямой угол с линией режущей кромки 5 полотна 3 лопаты. В таком собранном состоянии лопата штыковая прямоугольная готова к эксплуатации.Rectangular bayonet shovel hardened without a handle (AMET) [4] or a rectangular digging shovel LKP-3 [1] is bought. In the tubular holder 7 of the shovel, a stalk 8 is inserted and attached, the length of which is selected according to the height of the person. To the web 3 of the shovel, from the side of its rear part, a separately made support arm is attached. To do this, the base 13 is superimposed on top of the two supporting flaps 6, and the thrust rod 22 is pressed against the handle 8 and attached to it using a fastening element 25, for example, a self-tapping screw or nail. After that, through the holes 13 in the base 13, a blade 3 is drilled, for example, with a drill having a diameter of 5 millimeters, and screws are inserted into the two holes 12 and 15, for example, from the base 13, and put on the threaded part of the screws 3 on the threaded part 3 Grover washers and tighten the nuts. A transverse handle 10 is mounted on the upper end 9 of the handle 8, so that its axis 11, when viewed along the handle 8, makes a right angle with the line of the cutting edge 5 of the blade 3 of the shovel. In this assembled state, a rectangular bayonet shovel is ready for use.

Полезность заявляемого изобретения заключается в том, что лопата штыковая прямоугольная с опорным рычагом позволяет осуществлять вскапывание почвы с минимальными физическими усилиями человека, как мужчиной, так и женщиной. При вскапывании почвы такой лопатой с опорным рычагом не требуется сгибать спину и приподнимать подрезанный слой почвы. Это происходит по тому, что человек в прямостоячем положении заглубляет полотно лопаты в почву до упора в опорный рычаг, а затем с помощью поперечной рукоятки просто отводит черенок лопаты назад, приподнимая при этом слой почвы, и затем осуществляет поворот поперечной рукоятки вправо (для правши), обеспечивая при этом переворот слоя почвы сорняками вниз. Более того, всю эту операцию врезания в почву и выворот почвы удобно и легко выполнять даже одной рукой, например правой (для правшей). Экспериментальная эксплуатация заявляемого устройства в весенний сезон 2011 года показала, что усталость от работы такой лопатой минимальна, болезненных ощущений нет, производительность высокая. Опорный рычаг для лопат аналогичных моделей может изготовляться, продаваться, транспортироваться и храниться отдельно от лопаты. Опорный рычаг может иметь себестоимость, соизмеримую со стоимостью лопаты.The usefulness of the claimed invention lies in the fact that a rectangular bayonet shovel with a support arm allows digging the soil with minimal physical effort of a person, both a man and a woman. When digging the soil with such a shovel with a supporting arm, it is not necessary to bend the back and raise the cropped soil layer. This is because a person in an upright position immerses the shovel blade in the soil all the way into the support arm, and then with the help of the transverse handle simply pushes the shovel handle back, lifting the soil layer, and then rotates the transverse handle to the right (for the right-hander) while providing a turn of the soil layer by weeds down. Moreover, all this operation of incision into the soil and soil turning out is convenient and easy to carry out even with one hand, for example, with the right hand (for right-handed people). The experimental operation of the inventive device in the spring season of 2011 showed that fatigue from working with such a shovel is minimal, there are no painful sensations, and productivity is high. The support lever for shovels of similar models can be manufactured, sold, transported and stored separately from the shovel. The support arm may have a cost commensurate with the cost of the shovel.

Если длина z опорного рычага будет составлять величину, меньшую чем 49% от длины полотна лопаты, то снижается опорный эффект особенно на песчанистых почвах, а если длина z опорного рычага будет составлять величину, большую чем 63% от длины полотна лопаты, то увеличивается вес лопаты.If the length z of the support arm will be less than 49% of the length of the blade, the support effect is reduced especially on sandy soils, and if the length z of the support arm will be more than 63% of the length of the blade, the weight of the shovel will increase .

Если шаг t крепления продольных стержней к задней кромке основания будет меньше 25 миллиметров, то увеличивается вес лопаты, а если шаг t будет больше 40 мм, то уменьшится опорная жесткость рычага и крайние стержни могут прогибаться.If the step t of attaching the longitudinal rods to the trailing edge of the base is less than 25 millimeters, the weight of the shovel will increase, and if the step t will be more than 40 mm, the supporting stiffness of the lever will decrease and the extreme rods may bend.

Если угол α между верхней плоскостью опорного рычага и упорной тягой будет меньше 32°, то уменьшится опорная жесткость рычага и упорная тяга может сама прогнуться, а если угол α будет больше 50°, то лишь увеличивается вес упорной тяги.If the angle α between the upper plane of the supporting arm and the thrust rod is less than 32 °, then the supporting rigidity of the lever will decrease and the thrust rod can bend itself, and if the angle α is more than 50 °, then the weight of the thrust rod will only increase.

Результаты экспериментальных исследований показали, что размещение поперечной рукоятки 10 под углом 90° относительно линии режущей кромки 5 полотна 3 лопаты, позволяет увеличить момент поворота лопаты кистью одной руки вокруг продольной оси черенка 8 и, таким образом, осуществлять переворот подрезанного слоя почвы направо (для правшей), в отличие от традиционного размещения поперечной рукоятки, когда ее ось параллельна линии режущей кромки полотна лопаты [3].The results of experimental studies showed that the placement of the transverse handle 10 at an angle of 90 ° relative to the line of the cutting edge 5 of the blade 3 of the shovel, allows to increase the moment of rotation of the shovel with one hand around the longitudinal axis of the handle 8 and, thus, flip the cut soil layer to the right (for right-handed people) ), in contrast to the traditional placement of the transverse handle, when its axis is parallel to the line of the cutting edge of the blade of the shovel [3].

Источники информацииInformation sources

1. http://ovi-studio.ru/lkp-3.htm1.http: //ovi-studio.ru/lkp-3.htm

2. http://orel.tiu.ru/p308809-vilchatyj-kultivator-ruchnoj.html2.http: //orel.tiu.ru/p308809-vilchatyj-kultivator-ruchnoj.html

3. http://uni-tool.ru/sad_lopata_shtikovaya.php3. http://uni-tool.ru/sad_lopata_shtikovaya.php

4. http://www. arsenalrf.ru/shop/3/1219.html4. http: // www. arsenalrf.ru/shop/3/1219.html

Claims

1. Rectangular bayonet shovel with support arm, made of a metal sheet that is flat-bent along the axis from the front of the metal blade, the lower part of which has a straight cutting edge, and the upper part of the fabric has two support flaps bent from the front, between which along the fabric axis a tubular holder is made with a handle mounted in it, at the other end of which there is a transverse handle, characterized in that under each flap the plane of the web is provided with a through hole, and on top of the gate is also equipped with a removable base, in the front edge of which, bent on the front of the canvas, there are also two through holes aligned with the holes in the fabric, in which there are fixed detachable fasteners, and rigidly attached to the rear edge of the base in increments of t and parallel between a longitudinal rods, the second ends of which are rigidly attached at right angles to the transverse strip, the length of which is equal to the width of the blade, and in addition to the middle part of the transverse strip one end is rigidly attached and at an angle α, a rod thrust rod, the second end of which is rigidly attached to a support plate provided with a through hole, through which the rod thrust rod is rigidly attached to the handle with a fastening element, and the second end of the rod is provided with a transverse handle, the axis of which is located at right angles to the straight cutting the edges of the blade.

2. The shovel according to claim 1, characterized in that the length z of the support arm can be 49-63% of the length of the blade.

3. The shovel according to claim 1, characterized in that the longitudinal rods of the support arm are attached to the trailing edge of the base by welding, and the pitch t between the rods is from 25 to 40 mm.

4. The shovel according to claim 1, characterized in that the angle α between the upper plane of the support arm and the thrust rod can be from 32 ° to 50 °.