картофелекопатель ручной мотыжный

Формула изобретения

1. Картофелекопатель ручной мотыжный, содержащий черенок и полую державку, на конце которой перпендикулярно оси черенка и державки жестко закреплен рабочий орган из двух клиновидных зубьев, отличающийся тем, что рабочий орган выполнен в виде подковообразной плоской скобы с образованием полукруглой перемычки и прилива над ней, сформированного заодно с указанной перемычкой в виде полукруга, ось симметрии которого совпадает с осью симметрии скобы, в перемычке скобы - в месте перехода прилива в перемычку образовано отверстие под державку, центр которого размещен на оси симметрии скобы, при этом зубья выполнены плоскими, имеющими в сечении прямоугольник, длинная сторона которого перпендикулярна оси черенка и державки, противолежащие грани зубьев по концам заточены под клин с образованием скруглений во взаимно перпендикулярных плоскостях, между зубьями образован просвет по форме подковообразной арки.

2. Картофелекопатель по п. 1, отличающийся тем, что державка жестко присоединена к торцовой поверхности скобы в месте перехода прилива в перемычку, при этом центром размещения державки является точка пересечения ее оси вращения с осью симметрии скобы.

3. Картофелекопатель по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что ширина каждого зуба находится в пределах от 10 до 50 мм, просвет между ними - от 30 до 100 мм, высота просвета - от 60 до 250 мм.

4. Картофелекопатель по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что зубья со стороны внешних и внутренних боковых граней скошены по прямой, проходящей через соответствующую точку сопряжения линий: внешней и внутренней полуокружности перемычки и прямой зуба.

5. Картофелекопатель по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что масса скобы в сборе с державкой более 0,1 кг.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ручным орудиям дли выкапывания овощей, преимущественно картофеля. Кроме того, оно может быть использовано в качестве рыхлителя, мотыги, полольника и других инструментов для обработки почвы и уничтожения сорняков на приусадебных и садово-огородных участках.

Картофель вручную обычно убирают без применения какого-либо специального инструмента. Для подкопки, как правило, используют штыковую лопату или вилы. Подкопанный куст вытягивают из почвы, протрясают, собирают клубни с поверхности почвы и отделяют их от столонов. Клубни картофеля, оставшиеся в гнезде, извлекают руками или используют для этого коготки /1/.

Недостатки указанных ручных орудий заключаются в следующем. Лопата и вилы при уборке картофеля могут быть применены только для подкопки и мало пригодны для извлечения клубней из почвы. Коготки недостаточно удобны и обладают низкой производительностью в связи с тем, что способны извлекать из почвы за каждый рабочий ход по одному клубню, не обеспечивают возможности работать обеими руками и в положении стоя. Кроме того, коготки повреждают клубни.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является мотыга с зубьями, содержащая черенок и полую державку, на конце которой перпендикулярно оси черенка и державки жестко закреплен рабочий орган из двух конусообразных или клиновидных зубьев /2/.

Недостатком известной конструкции является то, что она не обеспечивает сепарацию клубней в момент их извлечения из почвы. При этом клубни защемляются между зубьями, что приходит к их повреждениям, а также к необходимости приостанавливать технологический процесс для удаления защемленных клубней. В результате указанное устройство не обладает удобством при использовании и малопроизводительно.

Задачей изобретения является создание ручного картофелекопателя, обладающего улучшенными эксплуатационными свойствами: приспособленностью к использованию по назначению, малыми энергозатратами на осуществление технологического процесса и высокой производительностью труда.

Сущность изобретения заключается в следующем. Рабочий орган выполнен в виде подковообразной плоской скобы - с образованием просвета между зубьями по форме подковообразной арки. Перемычка скобы - с приливом над ней в виде полукруга. В месте перехода прилива в перемычку выполнено отверстие под державку с центром, лежащим на оси симметрии скобы. Зубья плоские, их сечение прямоугольное. Противоположные грани зубьев по концам заточены под клин с образованием скруглений во взаимно перпендикулярных плоскостях. Кроме того, концы зубьев со стороны боковых граней скошены по прямой. В результате плоская форма рабочего органы и скругленные концы зубьев предотвращают повреждение клубней. Клинообразные концы зубьев со скосами уменьшают сопротивление подачи инструмента в почву и, следовательно, энергозатраты на осуществление технологического процесса. Подковообразная форма просвета и его размеры в сочетании с плоскими зубьями способствуют сепарации клубней: почва просеивается через просвет, клубни вынимаются из гнезда за один рабочий ход по нескольку штук при воздействии на них торцовыми поверхностями зубьев. Это повышает производительность труда и одновременно /за счет улучшения сепарации/ также сокращает энергозатраты. Достаточная масса скобы с державкой обеспечивает необходимую силу тяжести, под действием которой, а также благодаря мускульной силе человека рабочий орган зубьями по инерции входит в почву. Работать инструментом можно стоя и обеими руками. В целом картофелекопатель обладает улучшенными эксплуатационными свойствами.

На фиг. 1, 2 изображен картофелекопатель ручной мотыжный. Он состоит из черенка 4, полой конической державки 2 и плоской подковообразной скобы 1. Черенок 4 запрессован в державку 1 и зафиксирован в ней винтом 3. Скоба 1 размещена перпендикулярно относительно оси черенка 4 /державки 2/ и жестко закреплена на свободном конце державки 2. При этом скоба 4 выполнена с образованием полукруглой перемычки и прилива над ней, сформированного заодно с указанной перемычкой в виде полукруга. Ось симметрии прилива /полукруга/ совпадает с осью симметрии скобы 1. В перемычке скобы 1, в месте перехода прилива в перемычку, образовано отверстие под державку 2, центр которого размещен на осп симметрии указанной скобы. Зубья /свободные концы скобы 1/ выполнены заодно с перемычкой - плоскими и имеют в сечении прямоугольник, длинная сторона которого перпендикулярна оси черенка 4 /державки 2/. Противолежащие грани зубьев по концам заточены под клин /углы заточки обозначены буквами и / с образованием скруглений во взаимно перпендикулярных плоскостях. Между зубьями образован просвет по форме подковообразной арки. Для упрощения конструкции державка 2 может быть жестко присоединена к торцовой поверхности скобы 1 также в месте перехода прилива в перемычку /не показано/. При этом центр отверстия державки 2 должен быть размещен на оси симметрии скобы 1. Основные конструктивные параметры зубьев и размеры просвета определяются в зависимости от физико-механических и технологических свойств почвы, а также с учетом глубины и способа посадки картофеля.

В соответствии с этим ширина B каждого зуба может находиться в пределах от 10 до 50 мм, просвет C между ними - от 30 до 100 мм, высота H просвета - от 60 до 250 мм. Для уменьшения сопротивления подачи инструмента в почву зубья со стороны внешних и внутренних граней, образующих просвет, могут быть скошены по прямой. Линии скоса /показаны штрихами/ проходят через точки сопряжения: K и L - соответственно внешней и внутренней полуокружностей перемычки скобы 1 и прямой зуба /угол скоса обозначен символом /. Масса скобы 1 в сборе с державкой 2 должна быть более 0,1 кг - достаточной для обеспечения необходимой силы тяжести рабочего органа.

Принцип работы картофелекопателя следующий. Находясь в положении стоя и удерживая картофелекопатель обеими руками за черенок 4, приподнимают рабочий орган на некоторую, удобную для пользователя высоту. После чего поднятый конец инструмента энергично опускают, направляя зубьями к краю куста. Достаточная масса скобы 1 с державкой 2 обеспечивает необходимую силу тяжести, под действием которой, а также благодаря мускульной силе человека рабочий орган по инерции зубьями входит в почву. Заглубление производят по возможности на всю высоту просвета скобы 1 - до касания державки 2 поверхности почвы. Затем за черенок 1 подают рабочий, орган на себя. Скоба 1 перемещается в почве через центр куста по дуге в вертикальной плоскости от одного его края до другого. При этом обеспечивается наибольшая вероятность того, что все клубни будут подняты на поверхность почвы. Осуществляется рабочий ход, при котором почва просеивается через просвет, клубни сепарируются и вынимаются из гнезда при воздействии на них торцовыми /со стороны черенка 4/ поверхностями зубьев. Операцию повторяют аналогичным образом, перемещаясь вокруг куста до тех пор, пока не прекратится поступление клубней. После чего клубни подбирают с поверхности поля и переходят к другому кусту.

При применении предложенного инструмента возможны различные варианты уборки картофеля: с предварительной срезкой ботвы или без срезки, с подкапыванием или без подкапывания куста, с вытягиванием куста из почвы после подкопки, с одновременным подбором клубней или с выполнением этой операции после обработки нескольких кустов. Практически может быть реализован любой вариант и его выбирает пользователь в зависимости от физико-механических и технологических свойств почвы, метеорологических и других условий.

Принцип работы картофелекопателя при его использовании в качестве инструмента для обработки почвы в сущности не отличается от изложенного. Операцию выполняют таким же образом. При этом зубья обеспечивают рыхление почвы и повреждают сорняки. Почва также просеивается через просвет скобы, что положительно влияет на качество обработки, сокращает затраты труда и энергии на осуществление технологического процесса.

Предложена простая и надежная конструкция ручного картофелекопателя с рабочим органом в виде плоской подковообразной скобы. Она обеспечивает сепарацию клубней в момент их извлечения из почвы и, следовательно, - сокращение затрат труда и энергии пользователя при выполнении работ. Грани зубьев по концам заточены под клин с образованием скруглений во взаимно перпендикулярных плоскостях, что также уменьшает энергозатраты на осуществление технологического процесса и в то же время предотвращает повреждение клубней. Картофелекопателем можно работать обеими руками и в положении стоя, что позволяет улучшить условия труда. Он может быть использован при реализации различных технологий уборки картофеля вручную, а также в качестве инструмента для обработки почвы и уничтожения сорняков на приусадебных и садово-огородных участках. В совокупности картофелекопатель обладает улучшенными эксплуатационными свойствами: универсален, удобен при использовании, энергоэкономичен и позволяет повысить производительность труда.

Источники информации

1. Энциклопедия сибирского садовода и огородника /Под общей ред. академика РАСХН И. П. Калининой. - Барнаул: Алт. кн. изд-во, 1994 - с. 349, 374.

2. Энциклопедия сибирского садовода и огородника /Под общей ред. академика РАСХН И. П. Калининой. - Барнаул: Алт. кн. изд-во, 1994 - с. 343, 374 - прототип.