Лёгкая лопата

Лёгкая лопата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к садово-огородным инструментам для обработки почвы.

Известна легкая лопата, состоящая из рамочного штыка, лезвия - кромкоразбивателя, заступа и черенковой втулки, жестко связанных при помощи сварки (см. журнал “Моделист - конструктор” № 9, 1997, стр.11). Данная лопата принята за прототип. Ее недостатки:

1. Сложность конструкции, большие размеры и вес. При уменьшении размеров лопаты уменьшаются центральные отверстия и вероятность проваливания отрезного пласта уменьшается.

2. Большой угол между черенком и плоскостью штыка (20-25^-0) затрудняет работу на легких почвах одними руками.

3. На большинстве почв отрезанный пласт при подъеме лопаты не проваливается в центральное отверстие лопаты.

4. При влажной почве происходит налипание земли на развитые поверхности лопаты.

Целью изобретения является уменьшение физических затрат при обработке почвы и снижение нарушений структуры почвы при перекопке.

С этой целью в лопате, состоящей из черенковой втулки с заступом и плоского штыка, жестко соединенных связующим элементом, штык выполнен с боковыми, отогнутыми назад концами - крыльями и с осевым хвостовиком. Втулка выполнена удлиненной до средней части штыка и имеет заостренный передний конец. Хвостовик штыка с натягом по боковым поверхностям установлен в передней части втулки, края которой контактируют и жестко связаны со штыком.

Новыми отличительными признаками по сравнению с прототипом являются:

1. Штык выполнен с боковыми, отогнутыми назад концами - крыльями и с осевым хвостовиком.

2. Втулка выполнена удлиненной до средней части штыка и имеет заостренный передний конец.

3. Хвостовик с натягом по боковым поверхностям установлен в передней части втулки, края которой контактируют и жестко связаны со штыком.

4. Контактирующая со штыком часть втулки выполнена плоской.

5. Пространство во втулке между поверхностями хвостовика и втулки заполнено легким материалом.

6. Задняя кромка штыка выполнена закругленной, с радиусом, равным половине толщины штыка.

7. Средняя часть втулки выполнена овальной, с длинной осью, перпендикулярной плоскости штыка.

На фиг.1 показан общий вид лопаты.

На фиг.2 - вид сверху.

Лопата состоит из черенковой втулки 1 с заступом 2, передний конец 3 втулки 1 пирамидально заострен и имеет плоский концевой участок 4, плоский штык 5 выполнен с боковыми концами - крыльями 6, 7 и осевым хвостовиком 8, штык 5 имеет острые передние кромки 9 и закругленные задние кромки 10.

При копке лопатой (расстояние между серединами забоев больше чем ширина лопаты) острые передние кромки 9 штыка 5 режут пласт, и лопата углубляется до упора заступа 2 в поверхность почвы. Лопата поворачивается вокруг заступа 2 или перемещается вперед и вверх (при копке одними руками), при этом передней кромкой 9 отрывается нижняя часть пласта, и он повисает на черенковой втулке 1 и на штыке 5, участок пласта под втулкой 1 сжимается и растягивается, а по сторонам втулки 1 - растягивается. При достижении критического напряжения пласт разрывается, разрушается над втулкой 1, средняя часть пласта оказывается разрыхленной, с сохранением в основном первоначального расположения по глубине части почвы, а чем дальше от середины пласта, тем с меньшим нарушением структуры, но растянутым и угловым смещением.

На поднятой лопате остается незначительная часть пласта на штыке 5 из-за малой его площади, наличия наклонных передних кромок 9, закругленных задних кромок 10 и наклонных поверхностей пирамидальной части 3 втулки 1. Почти пустая лопата подводится к новому месту забоя. Процесс копки прост: углубление, подъем практически пустой лопаты, опускание на новое место забоя....

Штык 5 имеет переднюю острую кромку 9 и закругленную радиусом, равным половине толщины штыка 5, заднюю кромку 10. Боковые части - крылья 6 и 7 штыка 5 отогнуты назад, это уменьшает суммарный угол штыка 5 в плане и способствует легкому заходу лопаты в почву. Хвостовик в плане копирует форму внутренней поверхности передней части втулки 1 и устанавливается во втулку 1 с натягом по боковым поверхностям. Наличие выемок между крыльями 6, 7 и хвостовиком 8 уменьшает площадь, вес лопаты и силу трения при ее заглублении в почву, способствует разрыхлению пласта при подъеме лопаты, уменьшает вес части пласта на штыке 5 при подъеме лопаты. В теле штыка 5 выполнены 3 отверстия и установлены заглушки - таблетки 11 из малоуглеродистой стали, толщина которых может быть несколько больше толщины тела штыка 5 (для компенсации наличия заходных фасок или радиусов на таблетках 11 и для надежности сварки). Кромки хвостовика 8 заострены для плавной установки распора 12.

Черенковая втулка 1 имеет переднюю пирамидальную часть 3 с концевой площадкой 4. Средняя часть втулки 1 может быть выполнена овальной, с длинной осью, перпендикулярной плоскости штыка 5. Это уменьшает усилие в начале подъема лопаты.

Распор 12 имеет цилиндрическую форму диаметром, равным внутреннему диаметру втулки 1, пирамидальную переднюю часть и продольный полуразрез под хвостовик 8 штыка 5. Сборка лопаты.

В три отверстия вертикально закрепленного штыка 5 закладываются заглушки - таблетки 11 и с натягом устанавливается втулка 1 до упора в основание хвостовика 8. По центрам отверстий в теле штыка 5 производится точечная сварка. Лопата плоской частью 4 втулки 1 закрепляется вертикально в тисках и во втулку 1 ориентированно устанавливается, запрессовывается распор 12 до упора их передних пирамидальных поверхностей.

Охват основания хвостовика плоским участком 4 втулки 1, наличие трех сварных точек в теле штыка 5 в местах с малыми деформациями при работе, наличие распора 12, с натягом установленного между хвостовиком 8 и втулкой 1, увеличивают надежность соединения деталей.

Штык 5 изготавливается из высокоуглеродистой стали, втулка 1 - из малоуглеродистой стали или титана. Их соединение может быть осуществлено при помощи какой-либо сварки или пайки.

Малая площадь поверхности лопаты и малый суммарный заходный угол ее штыка 5 облегчают процесс углубления лопаты в грунт, обеспечивают самоочищение лопаты при любой влажности почвы.

Малый вес самой лопаты, а при копке - лопаты с частью пласта на штыке 5 при подъеме лопаты, простой процесс копки - все это облегчает труд, повышает его производительность.

Лопата проста по конструкции и технологична, надежна и долговечна в работе.

Летние испытания опытного образца на огороде подтвердили ее качества.

1. Легкая лопата, состоящая из черенковой втулки с заступом и плоского штыка, жестко связанных соединительными элементами, отличающаяся тем, что штык выполнен с боковыми, отогнутыми назад концами - крыльями и с осевым хвостовиком, втулка - удлиненной до средней части штыка и с заостренным передним концом, при этом хвостовик штыка с натягом по боковым поверхностям установлен в передней части втулки, края которой контактируют и жестко связаны со штыком.

2. Легкая лопата по п.1, отличающаяся тем, что контактирующая со штыком часть втулки выполнена плоской.

3. Легкая лопата по п.1, отличающаяся тем, что во втулке пространство между поверхностями хвостовика и втулки заполнено легким материалом (дерево, пластмасса).

4. Легкая лопата по п.1, отличающаяся тем, что задняя кромка штыка выполнена закругленной, с радиусом, равным половине толщины штыка.

5. Легкая лопата по п.1, отличающаяся тем, что средняя часть втулки выполнена овальной, с длинной осью, перпендикулярной плоскости штыка.