Ручний культиватор

1. Ручний культиватор, що містить робочий орган (1), виконаний у вигляді несучого бруса (2), уздовж якого із заданим кроком (t) закріплені робочі елементи (3), рукоятку (4), виконану у вигляді двох держаків (5), які з одного боку зв'язані з несучим брусом (2) робочого органу (1), а з іншого боку сполучені між собою поперечиною (6), а також опору (7), виконану у вигляді горизонтальної балки (8), закріпленої на двох кронштейнах (9), зв'язаних з держаками (5) рукоятки (4), який відрізняється тим, що робочий орган (1) виконаний знімним і закріплений в обоймі (10) за допомогою болтових з'єднань (11), а обойма (10) жорстко сполучена з держаками (5) рукоятки (4) і виконана у вигляді Пподібного профілю, в якому встановлений несучий брус (2) робочого органу (1), виконаний у вигляді □-подібного профілю, при цьому кронштейни (9) опори (7) сполучені з держаками (5) рукоятки (4) за допомогою шарнірів (12) з можливістю повороту навколо горизонтальної осі Х-Х. 2. Ручний культиватор за п. 1, який відрізняється тим, що держаки (5) рукоятки (4) в середній части U 2 46227 1 3 «Орудие для механической обработки почвы, уборки корнеплодов и удаления сорняков» RU 21848 U1 (Березуцкий Н.В.) А01В1/00, 1/02, 1/04, 27.02.2002 [7]; «Рыхлитель почвы» RU 40830 U1 (Перминов Н.Ф., Перминов Ф.Н.) А01В1/00, 10.10.2004 [8]; «Ручная картофелекопалка» RU 47159 U1 (Владимирское научно-производственное общество с ограниченной ответственностью «ГИДРОПРИВОД») А01В1/06, 27.08.2005 [9]; «Вилы копальные» RU 54716 U1 (Писарев В.Г., Волкова О.И.) A01D9/02, 27.07.2006 [10]; «Рыхлитель» RU 80300 U1 (Березуцкий Н.В.) А01В1/00, 10.02.2009 [11]. Відомі ручні культиватори [1-11] мають нерозбірну конструкцію, незручні в експлуатації, малоефективні при обробці ґрунту, оскільки забезпечені нерухомою опорою, і мають єдиний вид робочого органу вилкового типу, що обмежує агротехнічні і експлуатаційні можливості культиватора. З рівня техніки відомий найбільш близький до заявляємого за призначенням, кількістю загальних ознак і технічним результатом, що досягається, ручний культиватор, що містить робочий орган, виконаний у вигляді несучого бруса, уздовж якого із заданим кроком закріплені робочі елементи, рукоятку, виконану у вигляді двох держаків, які з одного боку пов'язані з несучим брусом робочого органу, а з іншого боку сполучені між собою поперечиною, а також опору, виконану у вигляді горизонтальної балки, закріпленої на двох кронштейнах, пов'язаних з держаками рукоятки [«Рыхлитель почвы» RU 43720 U1 (Егоров B.B. (RU), Чухловин M.M. (RU)) A01B1/00, 10.02.2005, найбільш близький аналог - прототип] [12]. У цьому ручному культиваторі робочий орган виконаний за вилковим типом і жорстко сполучений з держаками (стрижнями) рукоятки. Опора жорстко сполучена з держаками рукоятки і несучим брусом робочого органу. Кронштейни опори виконані у вигляді укосин і сполучені з держаками за допомогою зварних з'єднань. Держаки рукоятки виконані прямолінійними, по радіусу зв'язані з поперечиною і нахилені убік від опори на кут 10-20°. Цей ручний культиватор призначений для обробки ґрунту, а також для збирання картоплі і інших коренеплодів та видалення бур'янів. Недоліками відомого ручного культиватора [12] є його обмежені агротехнічні і експлуатаційні можливості. Викликано це такими недоліками конструкції. До їх числа слід віднести те, що робочий орган виконаний тільки вилкового типу, тобто робочі елементи виконані у вигляді тільки зубів, що обмежує застосування ручного культиватора для обробки певного стану ґрунту, прибирання певного розміру картоплі та інших коренеплодів і видалення бур'янів. Змінити в такому ручному культиваторі робочий орган на іншій з іншим кроком розташування робочих елементів залежно від конкретного стану ґрунту і розміру картоплі та інших коренеплодів або з робочими елементами іншого типу, наприклад, для посадки картоплі практично неможливо. 46227 4 Крім того, при нахилі оператором рукоятки ручного культиватора робочі елементи робочого органу повертаються відносно осі, що проходить через ребро перекидання горизонтальної балки опори. В результаті робочі елементи (зуби) робочого органу здійснюють рух практично по дотичній до ребра перекидання горизонтальної балки опори, виходять з ґрунту зворотним ходом до їх заглиблення і тому захоплюють незначну кількість ґрунту, картоплі чи інших коренеплодів і бур'янів, що суттєво знижує ефективність його використання. Крім цього, такий ручний культиватор має нерозбірну конструкцію, що викликає незручність його зберігання і транспортування. Технічною задачею, на вирішення якої спрямована дана корисна модель, є удосконалення конструкції ручного культиватора, шляхом: - виконання робочого органу з можливістю його заміни на інший робочий орган і з іншим розташуванням, типорозміром і видом робочих елементів; - кріплення опори до рукоятки так, щоб вісь повороту ручного культиватора щодо опори знаходилася на мінімальній відстані від площини розташування робочих елементів; - створення роз'ємного зчленування робочого органу, рукоятки і опори. Технічний результат, який досягається при вирішенні поставленої технічної задачі і використанні даної корисної моделі, полягає у підвищенні агротехнічних і експлуатаційних можливостей вдосконаленого ручного культиватора. Поставлена технічна задача вирішується, а очікуваний технічний результат досягається тим, що в ручному культиваторі, що містить робочий орган, виконаний у вигляді несучого бруса, уздовж якого із заданим кроком закріплені робочі елементи, рукоятку, виконану у вигляді двох держаків, які з одного боку пов'язані з несучим брусом робочого органу, а з іншого боку сполучені між собою поперечиною, а також опору, виконану у вигляді горизонтальної балки, закріпленої на двох кронштейнах, пов'язаних з держаками рукоятки, згідно корисної моделі, робочий орган виконаний знімним і закріплений в обоймі за допомогою болтових з'єднань, а обойма жорстко сполучена з держаками рукоятки і виконана у вигляді П-образного профілю, в якому встановлений несучий брус робочого органу, виконаний у вигляді □-образного профілю, при цьому кронштейни опори сполучені з держаками рукоятки за допомогою шарнірів з можливістю повороту навколо горизонтальної осі. У зв'язку з тим, що робочий орган виконаний знімним і закріплений в обоймі за допомогою болтових з'єднань, а обойма жорстко сполучена з держаками рукоятки і виконана у вигляді П-образного профілю, в якому встановлений несучий брус робочого органу, виконаний у вигляді □-образного профілю, досягається можливість його заміни на інший робочий орган з іншим розташуванням, типорозміром і видом робочих елементів (прямих, зігнутих або фігурних зубів або стрижнів) залежно від конкретного стану ґрунту і розміру картоплі та інших коренеплодів або з робочими елементами 5 іншого типу (конусами або іншими тілами обертання), наприклад, для посадки картоплі. Завдяки тому, що кронштейни опори сполучені з держаками рукоятки за допомогою шарнірів з можливістю повороту навколо горизонтальної осі, забезпечується можливість розташувати вісь повороту ручного культиватора щодо опори на мінімальній відстані від площини розташування робочих елементів. За рахунок цього досягається ефективне фронтальне захоплення ґрунту, якісне спушення ґрунту або витягання з ґрунту картоплі та інших коренеплодів або бур'янів. А роз'ємне зчленування робочого органу, рукоятки і опори дозволяє проводити розбирання ручного культиватора для компактного зберігання або перевезення. Всі згадані удосконалення конструкції ручного культиватора підвищують його агротехнічні і експлуатаційні можливості. Ручний культиватор має і інші відмінності, які розвивають або уточнюють вище приведену сукупність ознак корисної моделі, ознаками, що характеризують її лише в окремих випадках виконання і використання. Держаки рукоятки в середній частині відігнуті від площини О-О розташування робочих елементів убік від опори на кут b=21-90°. За рахунок цього підвищується зручність користування, і знижуються фізичні навантаження на оператора при повороті культиватора, заглибленого в ґрунт. Шарніри, утворені болтовими з'єднаннями, що проходять через отвори, виконані у вушках, закріплених на держаках рукоятки, і через отвори, виконані на кінцях кронштейнів опори. Таке виконання шарнірів робить конструкцію простою, роз'ємною і надійною. Кронштейни опор забезпечені знизу упорами, на кінцях яких закріплені вилки для взаємодії з держаками рукоятки. Наявність упорів з вилками забезпечує їх взаємодію з держаками рукоятки і обмеження повороту кронштейнів в положенні, коли балка розташовується на відстані від площини розташування робочих елементів робочого органу, при якому забезпечується достатньо місця на балці опори для натиснення на неї ногою оператора при заглибленні робочих елементів робочого органу в ґрунт. Робочі елементи робочого органу встановлені в співвісних отворах, виконаних із заданим кроком в протилежних стінках уздовж несучого бруса, і жорстко сполучені з ним своїми основами за допомогою зварних з'єднань. За рахунок цього забезпечує просте і надійне з'єднання робочих елементів 3 з несучим брусом робочого органу. Робочі елементи робочого органу можуть бути виконані у вигляді зубів (варіант 1) або у вигляді тіл обертання, що звужуються донизу, переважно конусів (варіант 2). Це суттєво розширює агротехнічні можливості ручного культиватора. Робочий орган з робочими елементами у вигляді зубів (варіант 1) використовують для обробки 46227 6 ґрунту, прибирання картоплі та інших коренеплодів і видалення бур'янів. Робочий орган з робочими елементами у вигляді конусів 22 (варіант 2) використовують для посадки картоплі. Надалі корисна модель пояснюється докладним описом прикладу її здійснення з посиланнями на креслення, що додаються. На Фіг.1 зображений ручний культиватор, вид спереду. На Фіг.2 зображений ручний культиватор, вид збоку. На Фіг.3 зображений розріз А-А на Фіг.1. На Фіг.4 зображений виносний елемент D на Фіг.2. На Фіг.5 зображений розріз Е-Е на Фіг.4. На Фіг.6 зображена ручний культиватор в розібраному вигляді (рукоятка, опора і робочий орган з робочими елементами, виконаними у вигляді зубів (варіант 1)). На Фіг.7 зображений робочий орган з робочими елементами, виконаними у вигляді конусів (варіант 2). На Фіг.8 зображений ручний культиватор, аксонометрія (положення 1). На Фіг.9 зображений ручний культиватор, аксонометрія (положення 2). Ручний культиватор (Фіг.1-9) містить робочий орган 1, виконаний у вигляді несучого бруса 2, уздовж якого із заданим кроком t закріплені робочі елементи 3, рукоятку 4, виконану у вигляді двох держаків 5, які з одного боку пов'язані з несучим брусом 2 робочого органу 1, а з іншого боку сполучені між собою поперечиною 6, а також опору 7, виконану у вигляді горизонтальної балки 8, закріпленої на двох кронштейнах 9, пов'язаних з держаками 5 рукояток 4. Головними особливостями ручного культиватора є наступні удосконалення його конструкції. Робочий орган 1 виконаний знімним і закріплений в обоймі 10 за допомогою болтових з'єднань 11. Обойма 10 жорстко сполучена з держаками 5 рукоятки 4 і виконана у вигляді П-образного профілю, в якому встановлений несучий брус 2 робочого органу 1, виконаний у вигляді □-образного профілю. Кронштейни 9 опор 7 сполучені з держаками 5 рукоятки 4 за допомогою шарнірів 12 з можливістю повороту навколо горизонтальної осі Х-Х, переважно на кут a від 0° до 100°. Вісь Х-Х розташована приблизно в площині ОО розташування робочих елементів 3 і держаків 5 рукоятки 4 і знаходиться на відстані 100-300мм, переважно 170мм, від обойми 10 рукоятки 4. Висота ручного культиватора від вершин робочих елементів 3 робочого органу 1 до поперечини 6 рукояток 4 складає 1100-1400мм, переважно 1260мм. Такі удосконалення дозволяють здійснювати заміну одного робочого органу 1 на інший робочий орган 1 з іншим розташуванням, типорозміром і видом робочих елементів 3 (прямих, зігнутих або фігурних зубів 21 або стрижнів) залежно від конкретного стану ґрунту і розміру картоплі та інших 7 коренеплодів або з робочими елементами 3 іншого типу (конусами 22 або іншими тілами обертання), наприклад, для посадки картоплі. При цьому надається можливість розташувати вісь Х-Х повороту ручного культиватора щодо опори 7 на мінімальній відстані від площини О-О розташування робочих елементів 3. За рахунок цього поліпшується захоплення ґрунту, якісне його розпушування або витягання з ґрунту картоплі та інших коренеплодів або бур'янів. А роз'ємне зчленування робочого органу 1, рукоятки 4 і опори 7 дозволяє проводити розбирання ручного культиватора для компактного зберігання або перевезення. Додатковими особливостями ручного культиватора є наступні удосконалення його конструкції. Держаки 5 рукояток 4 в середній частині відігнуті від площини О-О розташування робочих елементів 3 убік від опори 7 на кут b=21-90°. За рахунок цього підвищується зручність користування і знижуються фізичні навантаження на оператора при повороті культиватора, заглибленого в ґрунт. Шарніри 12, утворені болтовими з'єднаннями 13, що проходять через отвори 14, виконані у вушках 15, закріплених і на держаках 5 рукоятки 3, і через отвори 16, виконані на кінцях кронштейнів 9 опор 7. Таке виконання шарнірів 12 робить конструкцію простою, роз'ємною і надійною. Кронштейни 9 опор 7 забезпечені знизу упорами 17, на кінцях яких закріплені вилки 18 для взаємодії з держаками 5 рукоятки 4. Наявність упорів 17 з вилками 18 забезпечує їх взаємодію з держаками 5 рукоятки 4 і обмеження повороту кронштейнів 9. Робочі елементи 3 робочого органу 1 встановлені в співвісних отворах 19, виконаних із заданим кроком t в протилежних стінках уздовж несучого бруса 2, і жорстко сполучені з ним своїми основами за допомогою зварних з'єднань 20. За рахунок цього забезпечується просте і надійне з'єднання робочих елементів 3 з несучим брусом 2 робочого органу 1. В одній модифікації робочі елементи 3 робочого органу 1 виконані у вигляді зубів 21 (варіант 1). В іншій модифікації робочі елементи 3 робочого органу 1 виконані у вигляді тіл обертання, що звужуються донизу, переважно конусів 22 (варіант 2). Це суттєво розширює агротехнічні можливості ручного культиватора. Робочий орган 1 з робочими елементами 3 у вигляді зубів 21 (варіант 1) використовують для обробки ґрунту, прибирання картоплі та інших коренеплодів і видалення бур'янів. Робочий орган 1 з робочими елементами 3 у вигляді конусів 22 (варіант 2) використовують для посадки картоплі. Болтові з'єднання 11 для кріплення робочого органу 1 до обойми 10 рукоятки 4 і болтові з'єднання 13 шарнірів 12 з'єднань опори 7 з держаками 5 рукоятки 4 включають болти 23 шайби 24 пружинні шайби 25 і гайки 26. Використовують ручний культиватор таким чином. 46227 8 При обробці ґрунту оператор бере двома руками ручний культиватор з робочими елементами 3 робочого органу 1, виконаними у вигляді зубів 21, за держаки 5 рукояток 4, встановлює його у вертикальне положення 1 (Фіг.8), при якому відігнута частина рукоятки 4 нахилена вперед, і ногою натискає на балку 8 опор 7, внаслідок чого зуби 21 робочого органу 1 вертикально заглиблюються в ґрунт до балки 8 опор 7. Потім оператор робить нахил рукоятки 4 на себе, опора 4 залишається в нерухомому положенні, а робочий орган 1 спільно з рукояткою 4 повертаються за допомогою шарніра 12, що включає болт 23, шайбу 24, пружинну шайбу 25 і гайку 26, навколо осі Х-Х на кут b від 0° до 100°. Одночасно повертаються і робочі елементи 3, робочого органу 1, виконані у вигляді зубів 21, за рахунок чого досягається ефективне фронтальне захоплення ґрунту, якісне спушування ґрунту або витягання з нього картоплі та інших коренеплодів або бур'янів. Причому оператор може декількома і частими поворотами рукоятки 4 домогтись коливання робочих елементів 3 робочого органа 1 в положенні 2 (Фіг.9), внаслідок чого можна домогтись повного дроблення грудок ґрунту або просипу ґрунту між робочими елементами 3 при прибиранні картоплі та інших коренеплодів або видаленні бур'янів. При цьому опора 4 залишається нерухомою, що важливо для розбивання грудок ґрунту і зменшення навантаження на руки і спину оператора. Болтове з'єднання 11 несучого бруса 2 робочого органа 1 з обоймою 10 рукоятки 4 дозволяє швидко проводити заміну робочого органу 1 на робочий орган 1 з іншим (більшим або меншим) кроком t розташування робочих елементів 3, виконаних у вигляді зубів 21 для культивування або конусів 22 (Фіг.7) для виготовлення лунок в ґрунті при посадці картоплі. За допомогою болтових з'єднань 11 і 13 ручний культиватор легко розбирається на окремі складові частини: робочий орган 1, рукоятку 4 і опору 7 для компактного зберігання або транспортування. Згадані удосконалення суттєво підвищують агротехнічні і експлуатаційні можливостей ручного культиватора. Приведені відомості підтверджують можливість здійснення корисної моделі і її промислового виготовлення на будь-якому підприємстві сільськогосподарського машинобудування. Перелік позначень: 1. Робочий орган 2. Несучий брус робочого органу 3. Робочий елемент робочого органу 4. Рукоятка 5. Держаки рукоятки 6. Поперечина рукоятки 7. Опора 8. Балка опори 9. Кронштейн опори 10. Обойма 11. Болтові з'єднання для кріплення робочого органу до обойми 9 12. Шарнір з'єднання опори з держаками рукоятки 13. Болтові з'єднання шарнірів 14. Отвори проушин стрижнів рукоятки 15. Вушки стрижнів рукоятки 16. Отвори кронштейнів опори 17. Упор кронштейнів опор 18. Вилка упору 19. Отвори в несучому брусі робочого органу 46227 10 20. Зварні з'єднання робочих елементів з несучим брусом робочого органу 21. Зуб (варіант 1 виконання робочого елементу робочого органу) 22. Конус (варіант 2 виконання робочого елементу робочого органу) 23. Болт 24. Шайба 25. Пружинна шайба 26. Гайка 11 46227 12 13 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 46227 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601