Секатор

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к ручным режущим садовым инструментам. Известна конструкция секатора, включающая шарнирно соединенные посредством винтового соединения режущие элементы с подпружиненными ручками и стопорно-регулировочное устройство, выполненное в виде плоской фигурной пластины, контактирующей одним концом с натягом с гайкой винтового соединения, другой конец которой размещен между внутренней стороной ручки и торцом пружины [1]. Цель вышеописанной конструкции направлена на повышение эффективности использования, заключающаяся в повышении производительности труда и снижении производственных затрат при изготовлении. Однако введение в конструкцию дополнительных элементов в виде стопорно-регулировочного устройства усложняет конструкцию, не обеспечивая широкий диапазон резания. Известна конструкция секатора, содержащая шарнирно соединенные режущий и противорежущий ножи, соединенные с ними подпружиненные рукоятки. Лезвие противорежущего ножа, прилегающее к оси шарнирного соединения, выполнено с углом заточки 75°, а с концевой части на длине 25 - 30мм - с углом заточки 25 - 35°. Для срезания ветвей до 10мм используется концевая часть лезвия секатора с углом заточки противорежущего ножа 25 35°, длиной 25 - 30мм, а для срезания ветвей диаметром более 10мм используется часть лезвия секатора, прилегающая к оси шарнирного соединения, с углом заточки противорежущего ножа 75° [2]. Конструкция секатора сложна как в технологическом исполнении, так и при эксплуатации. Согласно стандарту на секаторы, предназначенные для формирования кроны и обрезки плодовых деревьев и кустарников, нарезки черенков, обрезки виноградной лозы, известна конструкция секатора, включающая шарнирно соединенные режущие и противорежущие ножи с ручками. Стандарт устанавливает размерные ряды секаторов, которые определяют их конструктивное исполнение. Однако предусмотренная стандартом геометрическая форма режущей пары не обеспечивает резание древесины в оптимальном по эргономическим показателям режиме. Задачей заявляемого изобретения является снижение энергоемкости резания путем придания кромке режущего ножа специальной формы, при которой резание происходит с обеспечивающим минимальную работу углом скольжения. Поставленная задача достигается тем, что секатор содержит шарнирно соединенные между собой режущие элементы, включающие противорежущий и, выполненный в виде сегмента эксцентрической окружности, режущий ножи, при этом эксцентриситет e и радиус R сегмента режущего ножа соотносятся между собой согласно следующей зависимости e = cost R где t - угол скольжения (угол между радиусом-вектором и касательной к сегменту ножа), оптимальное значение которого составляет 51 - 57° (0,9 - 1,0рад). При этом радиус R эксцентрической окружности и максимальное значение радиуса-вектора r сегмента ножа находятся в зависимости от максимального диаметра d перерезаемой древесины R = 2,35d, rmax = 2,75d. Полученные по приведенным формулам геометрические размеры ножа секатора позволяют обеспечить резание ветвей в пределах расчетного диаметра с минимальными затратами мускульной энергии. Сравнение предлагаемой конструкции секатора с серийно выпускающимися промышленностью свидетельствует о том, что предложенное техническое решение обеспечивает существенность отличительных признаков заявляемого изобретения. Если работу резания (в %) предлагаемой конструкции секатора с углом скольжения t = 51 - 57° условно принять за 100%, то серийно выпускаемые секаторы имеют следующие показатели: секатор конструкции СКВ по ручным режущим инструментам (г.Павлово-на-Оке) t = 47° - 63°; усилие резания - 123%; секатор конструкции Крымского НПО винодельческой промышленности (г.Евпатория) t = 30° - 50°; усилие резания - 140%; секатор конструкции СКВ Полтавасельмаш t = 26° - 50°; усилие резания - 184%. На фиг.1 изображен общий вид секатора; на фиг.2 - режущий элемент секатора; на фиг.3 представлена геометрическая зависимость между режущим элементом и ветвью древесины. Секатор содержит шарнирно соединенные режущий 1 и противорежущий 2 ножи, соединенные с ними подпружиненные рукоятки 3 и 4. Лезвие режущего ножа выполнено в виде сегмента эксцентрической окружности, геометрические размеры которого определены по формулам: R = 2,35d, r max = 2,75d, e = R cos t, t = 51 - 57o. Секатор работает следующим образом. Оператор подводит, захватывая лезвиями секатора ветвь и, сжимая рукоятки 3 и 4 производит ее срез. Геометрическая форма лезвия обеспечивает резание с оптимальным углом скольжения, при котором достигаются минимальные затраты мускульной энергии. Использование изобретения позволяет облегчить труд обрезчиков и повысить в связи с этим производительность труда. Кроме этого резание древесины в оптимальном по углу скольжения режиме обуславливает повышение чистоты поверхности среза, т.е. повышение качества технологического процесса.