Легкая лопата

Легкая 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 г, 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 градусов) 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 улучшение эксплутационных качеств лопаты.

С этой целью в лопате, состоящей из плоского штыка, имеющего осевой хвостовик и жестко связанного с черенковой втулкой с заступом, боковые части штыка выполнены треугольными, втулка выполнена конусообразной с клинообразно приплюснутой передней частью, введены накладки, контактирующие и жестко связанные с одной стороны с клинообразной частью втулки, а с другой стороны - с центральной частью штыка.

Новыми отличительными признаками по сравнению с прототипом являются:

1) Боковые части штыка выполнены треугольными.

2) Втулка выполнена конусообразной с клинообразно приплюснутой передней частью.

3) Введены накладки, контактирующие и жестко связанные с одной стороны с клинообразной частью втулки, а с другой стороны - с центральной частью штыка

4) Задние кромки штыка перпендикулярны оси втулки.

На фиг.1 показан общий вид лопаты.

На фиг.2 - вид сверху.

Лопата состоит из плоского штыка 1 с осевым хвостовиком 2 и боковыми треугольными частями 3, 4, конусной черенковой втулки 5 с заступом 6 в виде двух упоров 7, 8, двух накладок 9, 10, контактирующих и жестко связанных с центральной частью штыка 1 и клинообразной передней частью 11 втулки 5.

При копке лопатой на максимальную глубину (расстояние между забоями несколько больше ширины штыка 1 острые передние кромки 12, 13 штыка 1 режут пласт, лопата углубляется в почву до упоров 7, 8 и поворачивается вокруг них, а при легкой почве лопата перемещается вперед и вверх, при этом передние кромки 12, 13 штыка 1 отрывают пласт и он повисает на плоскости штыка 1 и на втулке 5 с сохранением боковой связи с цельной почвой. Испытывая сложное напряженное состояние сжатия над втулкой 5 и растяжения, из-за периферийной связи пласта с почвой пласт начинает разрыхляться и разрушаться. На штыке 1 поднятой лопаты остается незначительная часть пласта, из-за малой площади штыка 1, наклонных передних 12, 13 и закругленных задних 14, 15 кромок штыка 1 и накладок 9, 10, способствующих скатыванию пласта со штыка 1, а так же из-за малого поперечного размера втулки 5. Почти пустая лопата подводится к новому месту забоя. Штык 1 имеет прямолинейные передние острые кромки 12, 13, расположенные под углом, и закругленные задние кромки 14, 15, расположенные перпендикулярно оси втулки 5. Такая форма штыка 1 минимизирует длину фронта отрыва пласта спереди и сзади, увеличивает периферийную связь пласта с цельной почвой. Это уменьшает силу, необходимую для отрыва пласта спереди, а при подъеме лопаты обеспечивает быстрое его разрушение позади штыка 1.

Постоянный угол между передними боковыми кромками 12, 13 штыка 1 может быть меньше суммарного угла между дугообразными передними кромками прототипа, это уменьшает силу сопротивления почвы внедрению лопаты.

Форма накладок 9, 10 и штыка 1 подобна, хвостовики 16, 17 накладок 9, 10 по ширине несколько меньше ширины хвостовика 2 штыка 1. Накладки 9, 10 жестко связаны со штыком 1, например, при помощи диффузной сварки, пайки или при помощи электрозаклепок. Это позволяет штык 1 выполнять тонким, что уменьшает силу сопротивления при углублении лопаты в почву.

Хвостовики 2, 16, 17 штыка 1 и накладок 9, 10 копируют в плане форму внутренней боковой поверхности передней клиновой части 11 втулки 5 и устанавливаются с натягом по ее боковым поверхностям.

Черенковая втулка 5 имеет конусную форму, передняя ее часть 11 приплюснута и имеет клиновую форму. Эти особенности уменьшают сопротивление почвы при углублении лопаты, облегчают копку. В переднем торце втулки 5 имеются два боковых выреза (высотой, равной сумме толщин штыка 1 и накладок 9, 10) для более глубокого размещения основания штыка 1 с накладками 9, 10. После монтажа детали обвариваются по периметру их контакта и дополнительно фиксируются заваркой отверстий 18, 19 в боках клиновой части 11 втулки 5. Малая конусность втулки 5 обеспечивает надежную установку черенка, отверстия на втулке между уступами 7, 8 необходимы для облегчения выемки конца черенка при его поломке.

Штык 1 изготавливается из высокоуглеродистой закаленной стали, накладки 9, 10 и втулка 5 - из малоуглеродистой стали. Возможно применение и цельного штыка 1 переменной толщины.

Упоры 7, 8 имеют небольшую конусность и с торцов завальцованы. Круглая поверхность упоров 7, 8 обеспечивает наличие надежной опоры при повороте лопаты для отрыва пласта и надежную опору для ноги при углублении лопаты. Конусность упоров 7, 8 обеспечивает наклонность рабочих поверхностей, направление усилия ноги по центру сопротивления почвы. Малый диаметр наружных концов упоров 7, 8 упрощает их завальцовку.

Малая толщина заходной части штыка 1, малый угол между передними боковыми острыми кромками 12, 13 штыка 1, клиновая форма передней части 11 конусной втулки 5 уменьшают усилие на лопату при ее углублении в почву. Малый периметр фронта отрыва пласта передними кромками 12, 13 штыка 1 облегчает этот процесс при копке. Минимальная длина линии контакта задних кромок 14, 15 штыка 1 с отрезанным пластом, большой периметр связи по внешнему контуру отрезанного пласта с почвой, малый диаметр конусной втулки 5 обеспечивают стабильное разрыхление и разрушение пласта при небольшой высоте подъема лопаты.

Малая площадь лопаты обеспечивает малое налипание на рабочей поверхности почвы при любой ее влажности, а при копке происходит постоянное самоочищение лопаты.

Малый вес лопаты, малые усилия для ее углубления, отрыва пласта и подъема лопаты с частью пласта на штыке 1, простой процесс копки - все это облегчает и ускоряет процесс копки, улучшает эксплутационные качества лопаты.

1. Легкая лопата, состоящая из плоского штыка, жестко связанного с черенковой втулкой и заступом, отличающаяся тем, что боковые части имеющего осевой хвостовик штыка выполнены треугольными, а втулка - конусообразной, причем лопата имеет накладки, которые контактируют и жестко связанны с передней частью втулки и с центральной частью штыка.

2. Легкая лопата по п.1, отличающаяся тем, что передняя часть втулки выполнена клинообразной.

3. Легкая лопата по п.1, отличающаяся тем, что штык имеет задние кромки, которые перпендикулярны оси втулки.