Устройство для копания и рыхления тяжелых почв



Устройство для копания и рыхления тяжелых почв
Устройство для копания и рыхления тяжелых почв
Устройство для копания и рыхления тяжелых почв
Устройство для копания и рыхления тяжелых почв
Устройство для копания и рыхления тяжелых почв
Устройство для копания и рыхления тяжелых почв
Устройство для копания и рыхления тяжелых почв

 


Владельцы патента RU 2556914:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.М. КОКОВА (RU)

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к сельскохозяйственному оборудованию и инструменту. Устройство содержит рабочий орган с черенком, передвижной механизм. Передвижной механизм имеет колеса, вращающиеся вокруг оси. Черенок размещен в двух, нижнем и верхнем, патрубках, жестко закрепленных на упоре. Упор вращается вокруг оси колес. Нижний и верхний патрубки находятся в равновесном состоянии относительно вертикальной оси, проходящей через ось вращения колес в момент положения внедрения рабочего органа в почву, при котором M1-M2=F1·R1-F2·R2=0, где М1 и М2 - соответственно моменты сил от веса нижнего и верхнего патрубков; F1, F2 - соответственно вес нижнего и верхнего патрубков; R1, R2 - соответственно плечи сил от веса нижнего и верхнего патрубков. Между нижним и верхним патрубками на черенке установлена с возможностью перемещения и крепления муфта с нижней и верхней пружинами. Такое конструктивное выполнение позволит повысить эффективность работы и уменьшить физическую нагрузку на оператора при копании и рыхлении тяжелых почв. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к сельскохозяйственному оборудованию и инструменту, и предназначено для копания и рыхления тяжелых почв.

Известен способ извлечения растений [1]. Способ включает внедрение в почву вил, имеющих черенок с рукояткой, и извлечение растений. Извлечение растений осуществляют, по крайней мере, двумя вилами, жестко соединенными с телескопическим черенком под углом. Черенок выполнен регулируемым по длине. Концы вил внедряют в корневую систему растений на требуемую глубину, затем опускают рукоятки вниз для обеспечения вертикально направленной вверх подъемной силы, извлекающей растение.

Недостатками данного технического решения являются:

- низкая эффективность и производительность при копании и рыхлении тяжелых почв;

- низкая мобильность при работе;

- требуются большие усилия при производстве работ.

Наиболее близким техническим решением является устройство для копания и рыхления земли [2]. Устройство содержит рычажный механизм, рабочий орган с черенком, возвратную пружину, передвижной механизм, состоящий из рамы с колесами, вращающимися вокруг оси.

Недостатками данного технического решения являются:

- низкая эффективность и производительность копания тяжелых почв;

- при подъеме почвы рабочим органом появляется реактивная сила, откатывающая устройство в сторону оператора;

- требуются большие трудозатраты при производстве работ.

Цель изобретения - повышение эффективности, уменьшение физической нагрузки на оператора при копании и рыхлении тяжелых почв.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для копания и рыхления тяжелых почв состоит из рабочего органа, состоящего из стержней для копания и рыхления почвы (фиг. 1, 3). Рабочий орган соединен с телескопическим черенком, который вставлен в рукоятку и проходит через нижний патрубок и верхний патрубок. Нижний патрубок и верхний патрубок жестко закреплены на упоре, который вращается вокруг оси колес. Так после внедрения рабочего органа в почву оператор осуществляет подъем почвы рабочим органом. Усилие, которое передается от черенка на нижний патрубок, направлено вверх, а усилие, которое передается на верхний патрубок, направлено вниз, так что появляется вращающий момент от пары сил. Таким образом, при подъеме почвы рабочим органом не появляется реактивная сила, откатывающая устройство в сторону оператора (фиг. 5). После подъема почвы рабочий орган вращается внутри нижнего и верхнего патрубка, так что почва сбрасывается, а рабочий орган готов снова к внедрению в почву. Опорный и передвижной механизм состоит из оси вращения колес и самих колес. Нижний патрубок и верхний патрубок находятся в равновесном состоянии относительно вертикальной оси, проходящей через ось вращения колес, в момент положения внедрения рабочего органа в почву (фиг. 2). Равновесное состояние обеспечивается весом обеих частей (фиг. 4).

Так, что M1-M2=F1·R1-F2·R2=0,

где M1 и M2 - соответственно моменты сил от веса нижнего и верхнего патрубков; Fl, F2 - соответственно вес нижнего и верхнего патрубков; R1, R2 - соответственно плечи сил от веса нижнего и верхнего патрубков.

Равновесное состояние нижнего и верхнего патрубка относительно вертикальной оси позволяет свободно перемещаться черенку внутри них при вдавливании рабочего органа в почву. Равновесным состоянием обеспечивается снижение до минимума силы трения черенка о внутреннюю поверхность нижнего и верхнего патрубков. Черенок имеет ударный стержень, который вставлен в рукоятку с пружиной сжатия и ударами о заглушку внедряет рабочий орган в почву (фиг. 6). Между нижним патрубком и муфтой находится нижняя пружина, а между верхним патрубком и муфтой находится и верхняя пружина. Перемещением и закреплением муфты по черенку меняется величина и направление сила от действия нижней пружины и верхней пружины, что облегчает процесс копания и рыхления почвы. Так перемещая и закрепляя муфту вниз по черенку, нижняя пружина сжата, а верхняя растянута, а это увеличивает силу, направленную на выдергивание рабочего органа из почвы (фиг. 7).

Для облегчения вдавливания рабочего органа в землю стержни являются острозубыми. Ширина прозоров между стержнями у рабочего органа 100÷200 мм и зависит от твердости почвы. Чем выше твердость почвы, тем больше ширина прозоров между стержнями рабочего органа. Увеличение ширины прозоров уменьшает количество стержней и соответственно уменьшает силу вдавливания рабочего органа в почву. При этом ширина рабочего органа может быть 300÷400 мм и зависит от веса оператора. Так, для операторов, у которых собственный вес до 60 кг, можно рекомендовать устройство с шириной рабочего органа 300 мм. Если собственный вес оператора 80 кг и более, можно рекомендовать устройство с шириной рабочего органа 300 мм. Диаметр стержней рабочего органа 10÷16 мм.

На фиг. 1 изображено устройство для копания и рыхления тяжелых почв с заглубленным рабочим органом, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 изображено устройство для копания и рыхления тяжелых почв в момент положения внедрения рабочего органа в почву, общий вид; на фиг. 4 - упор с двумя патрубками, общий вид; на фиг. 5 - изображено устройство для копания и рыхления тяжелых почв в момент поднятия рабочего органа с почвой; на фиг. 6 - узел А на фиг. 2; на фиг. 7 - упор с двумя патрубками и муфтой, а также нижней и верхней пружинами.

Устройство для копания и рыхления тяжелых почв состоит из рабочего органа 1, состоящего из стержней 2 для копания и рыхления почвы 3. Рабочий орган 1 соединен с телескопическим черенком 4, который вставлен в рукоятку 5 и проходит через нижний патрубок 6 и верхний патрубок 7. Нижний патрубок 6 и верхний патрубок 7 жестко закреплены на упоре 8, который вращается вокруг оси колес 9. Опорный и передвижной механизм состоит из оси вращения колес 9 и колес 10. Нижний патрубок 6 и верхний патрубок 7 находятся в равновесном состоянии относительно вертикальной оси 11, проходящей через ось вращения колес 9, в момент положения внедрения рабочего органа 1 в почву 3. Черенок 4 имеет ударный стержень 12, который вставлен в рукоятку 3 с пружиной сжатия 13 и ударами о заглушку 14 внедряет рабочий орган 1 в почву 3. Между нижним патрубком 6 и верхним патрубком 7 на черенке 4 установлена муфта 15 с нижней пружиной 16 и верхней пружиной 17.

Устройство для копания и рыхления тяжелых почв работает следующим образом. Рабочий орган 1, состоящий из стержней 2, внедряется в почву 3 (фиг. 1, 3). Рабочий орган 1 соединен с телескопическим черенком 4, который вставлен в рукоятку 5 и проходит через нижний патрубок 6 и верхний патрубок 7. Нижний патрубок 6 и верхний патрубок 7 жестко закреплены на упоре 8, который вращается вокруг оси колес 9. Так, после внедрения рабочего органа 1 в почву 3 оператор осуществляет подъем почвы 3 рабочим органом 1. Усилие, которое передается от черенка 4 на нижний патрубок 6, направлено вверх, а усилие, которое передается на верхний патрубок 7, направлено вниз, так что появляется вращающий момент от пары сил. Таким образом, при подъеме почвы 3 рабочим органом 1 не появляется реактивная сила, откатывающая устройство в сторону оператора (фиг. 5). Опорный и передвижной механизм состоит из оси вращения колес 9 и самих колес 10. Нижний патрубок 6 и верхний патрубок 7 находятся в равновесном состоянии относительно вертикальной оси 11, проходящей через ось вращения колес 9, в момент положения внедрения рабочего органа в почву 3 (фиг. 2). Равновесное состояние обеспечивается весом обеих частей (фиг. 4). Черенок 4 имеет ударный стержень 12, который вставлен в рукоятку 5 с пружиной сжатия 13 и ударами о заглушку 14 внедряет рабочий орган 1 в почву 3 (фиг. 6).

Для облегчения вдавливания рабочего органа 1 в землю стержни 2 являются острозубыми. Ширина прозоров между стержнями 2 у рабочего органа 100÷200 мм и зависит от твердости почвы 3. Диаметр стержней 2 рабочего органа 10÷16 мм. Между нижним патрубком 6 и верхним патрубком 7 на черенке 4 установлена передвижная муфта 15. Между нижним патрубком 6 и муфтой 15 находится нижняя пружина 16, а между верхним патрубком 7 и муфтой 15 находится и верхняя пружина 17. Перемещением и закреплением муфты 15 по черенку меняется величина и направление силы от действия нижней пружины 16 и верхней пружины 17, что облегчает процесс копания и рыхления почвы 3.

Предлагаемое техническое решение имеет широкий диапазон применения, эффективнее аналогов и является более экономичным.

Источники информации

1. Пат. №2466518 Российской Федерации, МПК A01B 1/00, A01D 9/00. Способ извлечения растений / Ламердонов К.З.; заявл. 13.05.2011, опубл. 20.11.2012 (аналог).

2. Пат. №2462850 Российской Федерации, МПК A01B 1/00. Устройство для копания и рыхления земли / Ламердонов К.З.; заявл. 05.07.2012, опубл. 10.10.2012 (прототип).

1. Устройство для копания и рыхления тяжелых почв, содержащее рабочий орган с черенком, передвижной механизм, имеющий колеса, вращающиеся вокруг оси, отличающееся тем, что черенок размещен в двух, нижнем и верхнем, патрубках, жестко закрепленных на упоре, который вращается вокруг оси колес, причем нижний и верхний патрубки находятся в равновесном состоянии относительно вертикальной оси, проходящей через ось вращения колес в момент положения внедрения рабочего органа в почву, при котором M1-M2=F1·R1-F2·R2=0, где М1 и М2 - соответственно моменты сил от веса нижнего и верхнего патрубков; F1, F2 - соответственно вес нижнего и верхнего патрубков; R1, R2 - соответственно плечи сил от веса нижнего и верхнего патрубков, при этом между нижним и верхним патрубками на черенке установлена с возможностью перемещения и крепления муфта с нижней и верхней пружинами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что черенок имеет ударный стержень с пружинами, который вставлен в рукоятку.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочий орган имеет стержни, ширина прозоров между которыми составляет 100÷200 мм в зависимости от твердости почвы.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диаметр стержней рабочего органа составляет 10÷16 мм.



 

Похожие патенты:

Лопата // 2547770
Лопата предназначена для изготовления узких траншей большой глубины. Лопата содержит основу 1, включающую лезвие 2 и черенок 3, подпружиненный прижим 5, шарнирно соединенный с основой и расположенный впереди основы.

Изобретение относится к конструкции рукоятки для черенков лопат. Рукоятка для черенка лопаты крепится на черенке в удобном для работы месте.

Лопата // 2538380
Изобретение относится как к инструментам для обработки почвы в сельском хозяйстве, так и к инструментам для проведения любых работ, в которых применяются известные штыковые, совковые, шахтерские и другие лопаты.

Лопата // 2535955
Изобретение относится к хозяйственному инвентарю и может быть использовано для хозяйственных и садово-огородных работ. Лопата включает корпус, выполненный в виде полого эллиптического цилиндра с вмонтированными в боковую поверхность стержнями криволинейной формы, образующих рабочий орган.

Изобретение относится как к инструментам для обработки почвы, так и к инструментам для проведения любых работ с применением известных штыковых, совковых, шахтерских, горнорудных, металлургических, породных, подборочных, растворных, совково-зерновых и любых других лопат.

Лопата содержит полотно, которое может соединяться гибкой регулируемой по длине тягой с дополнительной ручкой, черенок. Черенок может оснащаться ручкой или рукояткой, в том числе и телескопической рукояткой, расположенной на противоположном от полотна конце.

Лопата выполнена из металлического полотна плоскопрогнутого вдоль оси со стороны лицевой поверхности. В нижней части полотна выполнена режущая кромка, имеющая остроконечную форму.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, изготовляющему товары широкого потребления как для частного сельскохозяйственного подворья фермеров, так и для горожан, использующих сельскохозяйственный инструмент на дачных участках, а более конкретно изобретение относится к устройству садово-огородного инструмента - лопаты штыковой, способствующей быстрому и с минимальными физическими усилиями вскапыванию больших площадей земли как под зиму, так и весной.

Изобретение относится к инструментам для обработки почвы в сельском хозяйстве, дачных и приусадебных участках и может быть использовано как для переработки целинных участков, так и для осенней и весенней перекопки почвы, а также для уборки корнеплодов и рытья различных канав и канавок для посадки в них деревьев и кустарников.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, изготовляющему товары широкого потребления, как для частного сельскохозяйственного подворья фермеров, так и для горожан, использующих сельскохозяйственный инструмент на дачных участках, а более конкретно изобретение относится к устройству садово-огородного инструмента - лопаты штыковой, способствующей быстрому и с минимальными физическими усилиями вскапыванию больших площадей земли как под зиму, так и весной.

Черенок // 2548179
Изобретение относится к хозяйственному инвентарю и может быть использовано при производстве ручных хозяйственных орудий, таких как лопата, грабли и др. У черенка 1 для ручного орудия с некруглым поперечным сечением некруглое поперечное сечение получено из круглого посредством выполнения вдоль черенка срезов с образованием двух наклонных поверхностей 2, расположенных под углом относительно друг друга.

Ручное устройство для обработки грунта содержит держак с присоединенной державкой, к которой прикреплен по меньшей мере один зуб. Зуб включает основу, выполненную с перегибом, и рабочую часть, которая имеет выгнутую по радиусу поверхность и режущую кромку.

Копалка-рыхлитель предназначена для рыхления грунта и удаления корней сорных трав. Копалка-рыхлитель содержит лезвие, черенок, державку и упор.

Изобретение относится к производству ручного инструмента для выполнения работ по уходу за растениями (прополка, рыхление почвы) как в личных подсобных хозяйствах, так и работ по озеленению городских территорий и в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Плоскорез-коса включает лезвие 1 с режущей частью, черенок 3, болты крепления 4.

Изобретение относится как к инструментам для обработки почвы, так и к инструментам для проведения любых работ с применением известных штыковых, совковых, шахтерских, горнорудных, металлургических, породных, подборочных, растворных, совково-зерновых и любых других лопат.

Ручное орудие для обработки почвы относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в приусадебном хозяйстве, на дачном участке. Орудие содержит рукоятку с патроном и поперечину с зубьями.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано при создании новых способов (в том числе роботизированных) возделывания сельскохозяйственных культур и агрокомплексов для их осуществления.

Устройство содержит стержень с рукояткой и рабочий орган. Устройство снабжено П-образной рамой.

Способ характеризуется тем, что в грунт или почву на требуемую глубину закручивают устройство. Устройство состоит из сдвоенных полых труб.

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике и может найти применение на приусадебных и садовых участках и огородах для обработки почвы. Устройство включает зубцы, расположенные в один ряд и объединенные в верхней части общей перемычкой с опорной площадкой для ноги, черенок. Черенок связан с общей перемычкой в одной плоскости с зубцами. Каждый зубец содержит головку, промежуточную часть и рабочую часть. Рабочая часть выполнена в виде бура. Головка зубца запрессована во внутреннюю обойму шарикоподшипника, наружная обойма которого жестко связана с общей перемычкой. На промежуточной части каждого зубца выполнена винтовая нарезка, которая размещена в резьбовом отверстии, выполненном в рабочей перемычке, образуя винтовую пару. Общая перемычка и рабочая перемычка связаны распорными рычагами. Зубцы размещены друг от друга на расстоянии 0,2-0,3 мм. На краю верхней площадки общей перемычки содержится прилив для черенка. На верхнем конце черенка имеется рукоятка, выполненная в виде велосипедного руля. На концах рукоятки смонтированы рычаги, аналогичные велосипедным тормозным рычагам, связанные тросом с распорными рычагами. Такое конструктивное выполнение позволит снизить усилия при обработке почвы. 2 ил.
Наверх