Лопата штыковая прямоугольная с опорным рычагом конструкции землякова н.в.

Изображения

Лопата содержит плоско-прогнутое вдоль оси со стороны лицевой части металлическое полотно. Нижняя часть полотна имеет прямолинейную режущую кромку. 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 черенка установлена поперечная рукоятка. Под каждым отворотом плоскость полотна снабжена сквозным отверстием. Поверх отворотов лопата снабжена съемным основанием. В передней кромке основания, загнутого на лицевую часть полотна, выполнены два сквозных отверстия, соосных с отверстиями в полотне, в которых установлены элементы жесткого разъемного крепления. К задней кромке основания жестко прикреплены с шагом t параллельные между собой продольные стержни. Вторые концы стержней жестко прикреплены под прямым углом к поперечной планке. Длина поперечной планки равна ширине полотна лопаты. К средней части поперечной планки одним концом жестко прикреплена под углом стержневая упорная тяга. Второй конец тяги жестко прикреплен к опорной пластине, снабженной сквозным отверстием, через которое стержневая упорная тяга жестко прикреплена к черенку крепежным элементом. Второй конец черенка снабжен поперечной рукояткой, ось которой расположена под прямым углом относительно прямолинейной режущей кромки полотна лопаты. Такое выполнение позволяет осуществлять вскапывание почвы с минимальными физическими усилиями. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

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.

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.

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.

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.

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.

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].

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.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в снижении физических усилий человека при вскапывании почвы, чтобы, не нагибаясь, обеспечивать переворот подкопанного слоя почвы.

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 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 между верхней плоскостью опорного рычага и упорной тягой может составлять от 32 до 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.

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 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.

Устройство работает следующим образом.

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.

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.

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.

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.

Если угол 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 будет больше 50°, то лишь увеличивается вес упорной тяги.

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].

Источники информации

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

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

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

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

Формула изобретения

1. Лопата штыковая прямоугольная с опорным рычагом, выполненная из плоскопрогнутого 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 рукоятка, отличающаяся тем, что под каждым отворотом плоскость полотна снабжена сквозным отверстием, а поверх отворотов также снабжена съемным основанием, в передней кромке которого, загнутой 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 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.

2. Лопата по п.1, отличающаяся тем, что длина z опорного рычага может составлять 49-63% от длины полотна лопаты.

3. Лопата по п.1, отличающаяся тем, что продольные стержни опорного рычага прикреплены к задней кромке основания с помощью сварки, а шаг t между стержнями составляет от 25 до 40 мм.

4. Лопата по п.1, отличающаяся тем, что угол между верхней плоскостью опорного рычага и упорной тягой может составлять от 32° до 50°.