Ручна електромотика

Ручна елеісгромотика, яка містить рукоятку, виконану у вигляді порожнистої штанги, на нижньому КІНЦІ якої закріплений з можливістю обертання відносно поздовжньої осі електромотики її робочий орган, що приводиться в рух електродвигуном, який оснащений охолоджуючим вентилятором і повітрозабірником, що герметично з'єднаний з нижнім кінцем порожнистої штанги, а також на нижньому КІНЦІ порожнистої штанги встановлений над вентилятором захисний козирок, яка відрізняється тим, що в порожнистій з електроізоляцією на поверхні штанзі розташовано гумовий шланг, одним кінцем зв'язаний з розподільником рідини, радіальні отвори якого співпадають з аналогічними за розмірами та місцезнаходженням отворами, виконаними в порожнистій штанзі нижче захисного козирка, а другий кінець гумового шланга зв'язаний з ємкістю для подачі рідини в зону обробки ґрунту, крім того, у центральній частині порожнистої штанги виконано перфораційні отвори для забору повітря охолоджуючим вентилятором, а також на верхній частині порожнистої штанги закріплено ексцентриковий затискач для перетискання гумового шланга Винахід відноситься до сільськогосподарського машинобудування, а саме до засобів малої механізації ручної праці та може бути використаний для безвідвальної поверхневої обробці ґрунту в індивідуальних та колективних підсобних господарствах Загальновідомо, що урожайність овочевих і трав'яних культур, що найчастіше вирощуються в індивідуальних підсобних господарствах, здебільшого залежить від якості підготовки ґрунту під сівбу, насіння та посадку розсади, а також подальшого розпушування та прополки ґрунту Зазначимо, що при обробці ґрунту на земельних ділянках відносно невеликої площі, а саме таку площу і мають індивідуальні підсобні господарства, завжди має місце технічне протиріччя ґрунтообробні машини, зокрема, трактори, застосовувати недоцільно, оскільки це економічно не виправдано, а використання звичайних ручних знарядь праці, зокрема, сапок, лопат, грабель, не дозволяє досягти бажаної продуктивності обробки ґрунту і є доволі важким Розв'язанням цього технічного протиріччя буде створення принципово нових ручних ґрунтообробних знарядь з механізованими робочими органами Такі ручні ґрунтообробні знаряддя праці дозволяють поєднати в одному пристрої позитивні якості та функціональні можливості своїх попередників забезпечити необхідну механізацію ручної праці без суттєвого збільшення габаритів і вартості ґрунтообробного знаряддя І такі ручні знаряддя праці вже створені, однак вони ще далекі від досконалості, що є суттєвою перешкодою для їх масового впровадження у сільське господарство, про що свідчить низька купівельна активність населення відносно до цієї групи товарів ВІДОМІ, наприклад, ручні електрифіковані знаряддя для обробки ґрунту Усі ЦІ знаряддя праці містять рукоятку, виконану у вигляді подовженого стрижня, на нижньому КІНЦІ ЯКОГО змонтовані робочі органи будь-якої конструкції Ці робочі органи мають можливість обертатися відносно поздовжньої осі рукоятки та приводяться до руху за допомогою електродвигуна, який також змонтований у нижній частині рукоятки (див книгу Сільськогосподарська техніка Каталог Київ ЦНДІТЕІ, 1975, С 420, електромотика ЕМ-12) Загальними недоліками таких ручних електрифікованих знарядь праці є невисока надійність їх роботи та незначний строк служби їх електроприводу Наявність цих недоліків пояснюється таким Під час обробки ґрунту робочі органи, при взаємодії з ґрунтом, викликають утворення пилу, до того ж у значній КІЛЬКОСТІ Через те що електро ю ю (О о ю 50655 двигун змонтований у нижній частині знаряддя праці, він розташований близько до поверхні ґрунту, що оброблюється, тобто в зоні підвищеного запилювання Пил, що проникає усередину електродвигуна, викликає підвищений знос тих його поверхонь, які обертаються, наприклад, осі ротора та ПІДШИПНИКІВ Це з часом призводить або до появи радіального биття ротора, або до його заклинювання, що в обох випадках знижує надійність роботи цих ручних електрифікованих знарядь праці Тому такі знаряддя не користуються популярністю серед сільськогосподарських робітників Доречно буде додати, що пил, який здіймається угору, погіршує умови праці робітників, і це негативно відбивається на їх самопочутті Відома також ручна електрифікована мотика більш досконалої конструкції Ця електромотика містить рукоятку, яка виконана у вигляді пустотілої штанги На нижньому КІНЦІ штанги встановлений з можливістю обертання робочий орган електромотики, який жорстко зв'язаний з його електроприводом Електропривід являє собою електродвигун, який наділено охолоджуючим вентилятором та повітрозабірником При роботі електродвигуна цей вентилятор перешкоджає підйому пилу угору за рахунок створення повітряного потоку, який спрямований до низу Повітря до вентилятора надходить згори через повітрозабірник (див Авторське свідоцтво СРСР № 133690 за класом А 01 В 1/06 яке опубліковане у 1960 р ) Однак, наявність охолоджуючого вентилятора і повітря дозволили знизити гостроту проблеми і, одночасно, підсилили іншу Безумовно, спрямований до низу повітряний потік знизив імовірність відмови електродвигуна, але цей же ж повітряний потік різко підсилив створення пилу в зоні обробітку ґрунту та збільшив загальні розміри зони запилювання, що ще у більшому ступені погіршило умови праці робітників При цьому піднятий пил надходить у повітрозабірник і разом з повітрям все ж таки потрапляє в електродвигун Тому проблема збільшення строку його служби та безвідмовної роботи вирішена лише частково підвищена імовірність відмови в роботі все ж таки збереглася, хоча й у дещо меншому ступені Найбільш близькою за своєю суттю і ефекту, що досягається, і приймається за прототип, є ручна електромотика, яка містить рукоятку, виконану у вигляді порожнистої штанги, на нижньому КІНЦІ якої закріплений з можливістю обертання відносно поздовжньої осі мотики робочий орган, що приводиться до руху електродвигуном, який наділено охолоджуючим вентилятором і повітрозабірником, що герметично поєднаний з нижнім кінцем пустотілої штанги, а також на нижньому КІНЦІ порожнистої штанги встановлено над вентилятором захисний козирок При роботі електродвигун обертає ґрунтообробний орган і охолоджуючий вентилятор Під час обертання останнього повітря засмоктується крізь верхній торець пустотілої штанги, який і виступає у ролі повітрозабірника Повітря, проходячи крізь внутрішню порожнину порожнистої штанги саме й охолоджує електродвигун, а засмоктуванню пилу в електродвигун перешкоджає козирок (див Авторське свідоцтво СРСР № 988201 за кла сом A G1 В 1/06, А 01 В 33/00, яке опубліковано 15 01 83 р вБюл №2) Головним недоліком відомої ручної електромотики є погіршення умов праці робітника при здійсненні ґрунтообробних робіт Цей недолік зумовлений тим, що внаслідок виходу потоку повітря в напрямку до землі при обробці сухого ґрунту, неминуче буде здійматися пил, часток ґрунту та мінеральних добрив, які негативно впливають на органи дихання людини Більше того, великий обсяг пилу та мінеральних добрив буде підійматися до гори і засмоктуватися крізь рукоятку електромотики у внутрішню порожнину штанги й потрапляти в електродвигун, погіршуючи тим самим умови його праці Крім того, частки мінеральних добрив, коли осідають на елементах електродвигуна роз'їдають його ІЗОЛЯЦІЮ, ЩО, В цілому, знижує електробезпеку, надійність та ДОВГОВІЧНІСТЬ електродвигуна Таким чином, цей недолік зумовлений тим, що відома ручна електромотика при експлуатації сприяє утворенню значної маси, обсягу та високої концентрації летучої фракції пилу і часток мінеральних добрив Другим недоліком відомої ручної електромотики є те, що и експлуатація сприяє підвищенню ерозії ґрунту, зокрема, його поверхневого, найбільш родючого шару Цей недолік пояснюється тим, що під впливом спрямованого повітряного потоку частина ґрунту перетворюється на пил, який вітром здувається за межі земельної ділянки Таким чином, експлуатація відомої ручної електромотики призводить до поступового збіднення ґрунту на оброблюваній ДІЛЯНЦІ, приводячи до його виснаження і наступного виводу з господарського обороту Третім недоліком відомої ручної електромотики є те, що обробка ґрунту за и допомогою сприяє виникненню гострих респіраторних захворювань Це пов'язано з наступною обставиною Оскільки забір повітря проводиться у верхній частині порожнистої штанги, біля обличчя робітника утворюється рухомий повітряний потік, інакше кажучи, протяг Саме стабільний багатогодинний протяг, що створюється охолоджуючим вентилятором біля розпарованого обличчя робітника і підвищує імовірність його простудних захворювань Четвертим недоліком відомої ручної електромотики є обмеженість її функціональних можливостей Цей її недолік зумовлений тим, що відома ручна електромотика не має можливості одночасно з розпушуванням ґрунту здійснювати його зволоження та вносити у ґрунт добрива, незважаючи на те, що має порожнисту штангу, через яку може подаватися вода чи інша рідина, та електропривід, який зв'язаний кабелем з електричним джерелом живлення, до якого (кабелю) може бути паралельно приєднаний еластичний трубопровід для подачі рідини В основу винаходу поставлено задачу розширення функціональних можливостей ручної електромотики з одночасним поліпшенням умов и експлуатації, підвищенням умов безпеки и експлуатації та збільшенням родючості ґрунту, що обробляється, за рахунок зволоження зони обробітку ґрунту шляхом подання крізь порожнисту 50655 штангу звичайної поливальної води або рідких мінеральних добрив Рішення поставленої задачі досягається тим, що ручна електромотика, яка містить рукоятку, виконану у вигляді порожнистої штанги, на нижньому КІНЦІ якої закріплений з можливістю обертання відносно поздовжної осі електромотики її робочий орган, що приводиться в рух електродвигуном, який наділено охолоджуючим вентилятором і повітрозабірником, що герметично поєднаний з нижнім кінцем пустотілої штанги, а також на нижньому КІНЦІ порожнистої штанги встановлений над вентилятором захисний козирок, в порожнистій з електроізоляцією на поверхні штанзі розташовано гумовий шланг, одним кінцем пов'язаний з розподільником рідини, радіальні отвори якого співпадають з аналогічними за розмірами та місцезнаходженням отворами, виконаними в пустотілій штанзі нижче захисного козирка, а другий кінець гумового шлангу зв'язаний з ємкістю для подачі рідини в зону обробки ґрунту, крім того, у центральній частині порожнистої штанги виконано перфораційні отвори для забору повітря охолоджуючим вентилятором, а також на верхній частині порожнистої штанги закріплено ексцентриковий затискач для перетискання гумового шлангу За допомогою гумового шлангу подають воду або рідкі мінеральні добрива до розподільника, через який вони надходять до внутрішньої порожнини захисного козирка Під впливом тиску рідини вони стікають у нижню частину козирка і, далі, в зону обробки ґрунту При цьому повітряний потік, який створюється охолоджуючим вентилятором, сприяє рівномірному розподілу стікаючої рідини по внутрішній порожнині захисного козирка, що сприяє контурному захисту зони обробки ґрунту довкола робочого органу електромотики Опис конструкції та принципу дії запропонованої ручної електромотики пояснюється ілюстративним матеріалом, на якому зображено и ЗОВНІШНІЙ вигляд з поздовжнім розрізом для більшого зрозуміння конструкції Запропонована ручна електромотика містить рукоятку, яку виконано у вигляді порожнистої штанги 1 II доцільно виготовити з ІЗОЛЯЦІЙНОГО матеріалу або з металу, покритому ІЗОЛЯЦІЙНИМ матеріалом з метою електробезпеки В електромотиці, яка прийнята за прототип, така ІЗОЛЯЦІЯ на рукоятці відсутня, що робить її електронебезпечною, оскільки таке знаряддя праці експлуатується безпосередньо людиною в тяжких умовах прискореного зносу і роз'їдання електроізоляції мінеральними добривами На верхньому КІНЦІ порожнистої штанги 1 закріплено торцева рукоятку 2 для зручності переміщення ручної електромотики ДІЛЯНЦІ ґрунту, що обробляється На нижньому КІНЦІ порожнистої штанги 1 закріплено з можливістю обертання відносно поздовжньої осі електромотики и робочий орган 3, виконаний у вигляді багатолопатної крильчатки Робочий орган 3 електромотики приводиться до обертання за допомогою електродвигуна 4, який встановлено також у нижній частині порожнистої штанги 1 Електродвигун 4 наділено вентилятором 5, який розташований між порожнистої штангою 1 і верхнім кінцем корпусу електро двигуна 4 На нижньому КІНЦІ порожнистої штанги 1 встановлено захисний козирок 6, який огороджує верхню частину корпусу електродвигуна 4 від зовнішнього середовища Крім того, в нижній частині порожнистої штанги 1, всередині її порожнини, перед охолоджуючим вентилятором закріплений розподільник 7 рідини звичайної конструкції, наприклад, виконаний у вигляді однієї подовжньої трубки 8 і декількох, пов'язаних з нею, радіальних трубок 9 Вільний торець подовжньої трубки 8 розподільника 7 зв'язаний безпосередньо з гумовим шлангом 10, який розташовується разом з електрокабелем 11 всередині порожнистої штанги 1 ВИХІДНІ отвори радіальних трубок 9 розподільника 7 співпадають з аналогічними за розмірами та місцезнаходженням радіальними отворами 12 в захисному козирку 6 Через ці радіальні отвори 12 рідина від розподільника 7 має можливість потрапляти на внутрішню поверхню захисного козирка 6 У центральній частині порожнистої штанги 1 є перфораційні отвори 13, які виконують функцію повітрозабірника Через ці отвори 13 повітря з навколишньої атмосфери потрапляє всередину порожнистої штанги 1 і, далі, захоплене охолоджуючим вентилятором 5, всередину захисного козирка 6 Перфораційні отвори 13 сприяють поліпшенню умов праці, оскільки забезпечують шорсткість зовнішньої поверхні штанги 1, отже, електромотику легше утримувати в процесі її експлуатації На верхньому КІНЦІ порожнистої штанги 1 розташовано звичайний ексцентриковий затискач 14, який використовується для перетискання гумового шланга 10 тих випадках, коли в цьому виникне необхідність Вільний кінець гумового шланга 10 пов'язаний з ємкістю 15 для зберігання рідких мінеральних добрив чи води Зрозуміло, що гумовий шланг 10 може бути приєднаний безпосередньо до водопроводу (на кресленні не показаний) Подальша сутність винаходу пояснюється спільно з принципом дії запропонованої ручної електромотики Перед початком експлуатації ручну електромотику підключають до джерела живлення (не показане) електродвигуна 4 за допомогою електрокабелю 11, а також до ємкості 15 з рідкими мінеральними добривами або зі звичайною поливною водою за допомогою гумового шлангу 10 Далі вмикають електродвигун 4 електромотики При поданні напруження на електродвигун 4 він обертає робочий орган 3 електромотики й охолоджуючий вентилятор 5 Вентилятор 5 засмоктує повітря крізь перфораційні отвори 13 і подає його всередину захисного козирка 6 Повітря, коли рухається, охолоджує електродвигун 4 Оскільки перфораційні отвори 13 значно віддалені від робочої зони обробки ґрунту, повітря для охолодження електродвигуна 4 надходить більш чистішим, ніж надходило б із зони робочого органу З З іншого боку, оскільки перфораційні отвори 13 значно віддалені від верхнього торця порожнистої штанги 1, то в зоні знаходження обличчя робітника буде відсутнім спрямований рух повітря (протяг), що виключає можливість простудних захворювань з цієї причини Одночасно з роботою електродвигуна 4, під захисний козирок 6 потрапляють рідкі мінера 50655 льні добрива або вода для поливу та зволоження ґрунту Вода під захисний козирок 6 надходить крізь отвори 12 із радіальних трубок 9 розподільника 7, який, в свою чергу, зв'язаний з гумовим шлангом 10 Охолоджуючий вентилятор 5, що обертається, потоком повітря притискає стікаючу із отворів 12 рідину до внутрішньої поверхні захисного козирка 6, розподіляючи її рівномірно за усім його периметром Далі, під дією натиску та сил гравітації рідина потрапляє в зону обробки ґрунту, зволожуючи и та утворюючи водяний екран (заслін) для розповсюдження пилу В результаті цього пил не має можливості розповсюджуватися за межі водяного заслону, що значно поліпшує умови праці, виключає ерозію ґрунту і дозволяє вносити рівномірно мінеральні добрива та здійснювати полив ґрунту Ступень зволоження ґрунту регулюється тиском рідини, що надходить із ємкості 15 У тих випадках, коли немає необхідності у зволоженні ґрунту, наприклад, після дощу, подачу рідини переривають за допомогою ексцентрикового затискача 14, яким перетискають гумовий шланг 10 Таким чином, запропонована ручна електромотика забезпечує не тільки розпушення ґрунту та дробіння грудок землі, але й дозволяє вносити одночасно мінеральні добрива і зволожувати ґрунт, що, в цілому, сприяє підвищенню урожайності посаджених на земельній ДІЛЯНЦІ культур Електромотика може також використовуватися для інших цілей, наприклад, для дробіння, перемішування кормів, насичення їх трав'яним соком, рідкими поживними речовинами або просто їх зволожувати Експлуатація запропонованої ручної електромотики дозволяє здійсняти рівномірне розпушування ґрунту з одночасним дробінням грудок землі та подрібненням залишків рослинного походження минулих років (стеблин, кореневих систем, листя), а також здійснювати прополку оброблюваної поверхні У ході обробки ґрунту, робочий орган З електромотики руйнує та закриває сформовані у ґрунті вертикальні канали, крізь які йде втрата вологи, тобто обробіток ґрунту запропонованою ручною електромотикою сприяє збереженню вологи у ґрунті, в його поверхневому, найбільш родючому шарі Суттєва ВІДМІННІСТЬ заявляемого об'єкта винаходу від раніше відомих полягає втому, що електромотику наділено розподільником рідини, який зв'язаний гумовим шлангом з ємкістю для зберігання рідких мінеральних добрив або звичайної поливної води та радіальними отворами захисного козирка, а також утому, що на центральній частині порожнистої штанги є перфораційні отвори для забору повітря всередину штанги Зазначена ВІДМІННІСТЬ дозволяє у сукупності вносити рідкі мінеральні добрива грунт, що оброблюється, і зволожувати його, а також поліпшити умови праці робітника шляхом зменшення запилення навко лишнього повітряного простору та виключити протяги в районі знаходження голови робітника, підвищити електробезпеку земельних робіт та збільшити родючість ґрунту, що призводить, як відомо, до збільшення урожайності Жодна з відомих ручних електромотик не може мати зазначених властивостей, оскільки їх конструкцією не передбачено будь-яких вузлів, що забезпечують подачу та розподілення рідини в зону обробки ґрунту До технічних переваг запропонованої ручної електромотики, у порівнянні з прототипом, можна віднести такі - підвищення електробезпеки експлуатації електромотики за рахунок того, що порожниста штанга виготовлена чи покрита електроізоляційним матеріалом, - можливість регулювання подачі рідких мінеральних добрив та води для зрошення ґрунту, що обробляється, за рахунок наявності ексцентрикового затиску на порожнистій штанзі, - розширення функціональних можливостей та області застосування електромотики за рахунок одночасного розпушування ґрунту, внесення мінеральних добрив та зволоження ґрунту або без нього за рахунок наявності гумового шланга і розподільника водяного потоку, розташованих в порожнистій штанзі, використання електромотики для приготування кормів шляхом їх здрібнення, перемішування та насичення вологою або рідкими поживними речовинами Соціальний ефект від використання запропонованої електромотики, у порівнянні з прототипом, отримують за рахунок поліпшення умов праці (як наслідок зниження запилення за рахунок створення водяного захисного екрану довкола робочих органів електромотики), за рахунок зниження імовірності простудних захворювань (як наслідок відсутності протягу в зоні знаходження голови робітника за рахунок зміни місцезнаходження повітрозабірника, завдяки наявності перфораційних отворів в центральній частині порожнистої штанги) і за рахунок зручності експлуатації електромотики (як наслідок більш надійного утримання и в руках за рахунок того, що перфораційні отвори на порожнистій штанзі збільшують шорсткість останньої) Економічний ефект від впровадження винаходу, у порівнянні з використанням прототипу, отримують за рахунок підвищення урожайності посаджених культур (як наслідок одночасного розпушування ґрунту і його поливу), за рахунок зменшення ерозії ґрунту (як наслідок зменшення переходу и в пилову фракцію), рівномірності та дозованого внесення в ґрунт рідких мінеральних добрив (як наслідок наявності в порожнистій штанзі розподільника та ексцентрикового затиску) та за рахунок раціонального витрачання мінеральних добрив (як наслідок їх внесення в ґрунт вологим засобом) 50655 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 10