устройство для копания земли

Формула изобретения

1. Устройство для копания земли, содержащее рычажный механизм и лопату с черенком, при этом рычажный механизм установлен на раме, выполненной в виде двух шарнирно соединенных между собой верхней и нижней частей, причем верхняя часть рамы в передней части имеет поперечину для перемещения по ней черенка лопаты, а черенок лопаты - планку скольжения в месте контакта с поперечиной и кронштейн для ноги, кроме того, рычажный механизм установлен на раме в ее нижней части в середине и содержит вал, рычаги, ролики и педаль, а задняя часть рамы имеет дополнительную поперечину, которая выполнена в виде дуги, отличающееся тем, что на нижней части рамы устройства установлены колеса, при этом нижняя сторона нижней части рамы армирована пластинами, а на верхней части рамы установлены армирующие планки в виде швеллера, при этом ее передний конец имеет скребок для очистки лопаты.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что черенок лопаты выполнен в виде конуса с основанием в месте контакта с поперечиной верхней части рамы, а в верхней части черенка лопаты установлен обрезиненный захват.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для копания земли.

Известно устройство для копания земли, содержащее рычажный механизм и лопату с черенком, при этом рычажный механизм установлен на раме, выполненной в виде двух шарнирно соединенных между собой верхней и нижней частей, причем верхняя часть рамы в передней части имеет поперечину для перемещения по ней черенка лопаты, а черенок лопаты - планку скольжения в месте контакта с поперечиной и кронштейн для ноги, кроме того, рычажный механизм установлен на раме, в ее нижней части, в середине, и содержит вал, рычаги, ролики и педаль, а задняя часть рамы имеет дополнительную поперечину, которая выполнена в виде дуги (см., например, RU 2180162 С2, кл. А 01 В 1/00, 10.03.2002).

Известное устройство имеет следующие недостатки:

1. При относительно малой массе устройства (в пределах 25 кг) оно громоздко, что затрудняет его перемещение по узким дорожкам огородных участков.

2. При копании земли на уклонах (на косогоре) верхняя часть рамы отклоняется в сторону уклона и ролики рычажного механизма теряют контакт с ней.

3. При копании происходит налипание земли на лопату, и для ее очистки непроизводительно расходуется рабочее время.

4. Верхний конец черенка лопаты известного устройства выполнен в виде шарового утолщения. При работе с черенком такой формы возможно выскальзывание руки оператора с черенка при недостаточном усилии удержания.

5. При использовании устройства оно располагается на земле и перемещается скольжением по ней. Вследствие трения рамы о землю наблюдается износ ее нижней части.

6. Неоправданно завышена масса черенка лопаты.

Технический результат - устранение указанных недостатков.

Это достигается тем, что в устройстве для копания земли, содержащем рычажный механизм и лопату с черенком, при этом рычажный механизм установлен на раме, выполненной в виде двух шарнирно соединенных между собой верхней и нижней частей, верхняя часть рамы в передней части имеет поперечину для перемещения по ней черенка лопаты, а черенок лопаты - планку скольжения в месте контакта с поперечиной и кронштейн для ноги, кроме того, рычажный механизм установлен на раме, в ее нижней части, в середине, и содержит вал, рычаги, ролики и педаль, а задняя часть рамы имеет дополнительную поперечину, которая выполнена в виде дуги, на нижней части рамы устройства установлены колеса, при этом нижняя сторона нижней части рамы армирована пластинами, а на верхней части рамы установлены армирующие планки в виде швеллера, при этом ее передний конец имеет скребок для очистки лопаты. Кроме того, черенок лопаты выполнен в виде конуса с основанием в месте контакта с поперечиной верхней части рамы, а в верхней части черенка лопаты установлен обрезиненный захват.

На фиг.1 изображено устройство для копания земли, общий вид, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 изображена лопата; на фиг.4 - верхняя часть черенка лопаты с захватом.

Устройство для копания земли содержит рычажный механизм и лопату с черенком 1. Рычажный механизм установлен на раме, выполненной в виде двух шарнирно соединенных между собой верхней 2 и нижней 3 частей. Верхняя 2 часть рамы в передней части имеет поперечину 4 для перемещения по ней черенка 1 лопаты, а черенок лопаты - планку 5 скольжения в месте контакта с поперечиной и кронштейн 6 для ноги. Рычажный механизм установлен на раме в ее нижней части, в середине, и содержит вал 7, рычаги 8, ролики 9 и педаль 10. Задняя часть рамы имеет дополнительную поперечину, которая выполнена в виде дуги 11.

На нижней части рамы устройства установлены колеса 12. Нижняя сторона нижней 3 части рамы армирована пластинами 13. На верхней 2 части рамы установлены армирующие планки 14 в виде швеллера, а ее передний конец имеет скребок 15 для очистки лопаты. Черенок 1 лопаты выполнен в виде конуса с основанием в месте контакта с поперечиной 4 верхней части рамы, а в верхней части черенка лопаты установлен обрезиненный захват 16.

Габариты устройства в рабочем положении приближенно составляют: ширина 1 м, длина 1,25 м, высота над землей 0,35 м.

При таких габаритах устройства перемещать его по узким дорожкам сада или огорода можно, если его поставить на бок. В таком положении оно перемещается перетаскиванием или кантованием, что довольно неудобно. Эта работа в значительной степени облегчается введением двух колес 12, которые устанавливаются на одной из боковых сторон устройства в зазорах между верхней 2 и нижней 3 частями рамы. Оси колес крепятся к нижней раме. При наличии колес 12 для перемещения устройства необходимо поставить его на бок, оперев на колеса 12 и поддерживая сверху, толкая, перекатывать в нужном направлении.

При массе устройства в 25 кг усилие для его перекатывания составит не более 2,5 кгс. При копании земли колеса не снимаются, так как они не мешают работе.

Верхняя и нижняя части рамы устройства должны быть легкими и прочными. Для этой цели достаточно изготовить их из дерева, например сосны. Наибольшую нагрузку несет верхняя часть рамы в местах контакта с роликами рычажного механизма. В этих местах для предотвращения износа рамы установлены армирующие планки 14 (фиг.1, 2). Эти планки можно изготовить из листовой стали толщиной 1-2 мм. По ширине планки 14 должны быть равны толщине брусьев верхней части рамы и согнуты в профиль швеллера (фиг.1, 2).

Бортики планок 14 выполняют функцию направляющих, т.к. удерживают верхнюю часть рамы от отклонения в стороны, вызванные боковыми усилиями при копании на уклонах.

Очистка лопаты от налипшего грунта намного упрощается, если на передний конец верхней части рамы установить скребок 15 (фиг.1). Скребок 15 сделан из листовой углеродистой стали толщиной 2,5-3 мм. Передний конец скребка закруглен и заточен. Для очистки лопаты необходимо рычажным механизмом поднять верхнюю часть рамы до упора и, опустив лопату на скребок 15, очистить ее возвратно-поступательным движением. При таком конструктивном решении установки скребка 15 потеря рабочего времени на очистку лопаты сокращается.

При копании земли с помощью устройства лопату необходимо удерживать за верхний конец черенка. Усилие удерживания лопаты рукой оператора значительно уменьшается, если на верхний конец черенка установить захват 16, конструкцию которого объясняет фиг.4. Захват можно выполнить в виде поперечно установленной рукоятки, которая также должна крепиться на верхнем конце черенка. Такие лопаты изготавливаются промышленностью, но захваты у них по сравнению с шаровыми захватами более сложны по конструкции и имеют большую массу.

Для предотвращения износа нижней части рамы из-за трения о землю на ней установлены пластины 13 (фиг.1, 2), которые могут быть сделаны из пластика или металла.

При отрыве и подъеме земли усилие подъема через поперечину 4 передается на черенок лопаты в месте, где укреплена планка 5 скольжения. В результате на черенок действует изгибающий момент, эпюра которого приводится на фиг.3. Эпюра показывает, что изгибающий момент убывает к концу черенка. Следовательно, для обеспечения равной прочности черенка по длине длинный конец его необходимо сделать конусным, что уменьшит массу. Например, если использовать заготовку черенка из березы длиной 1200 мм, диаметром 40 мм она будет весить 0,95-1,0 кг. При теске такой заготовки под удлиненный конус (минимальный диаметр конца конуса 27-29 мм) можно уменьшить ее массу на 0,25-0,3 кг. У обычных лопат, применяемых повсеместно, выполнить черенок с удлиненным конусом нельзя, т.к. при копании такой лопатой точка приложения усилия на черенок оператором может находиться в разных местах по длине черенка, в результате не обеспечивается его равная прочность по длине.

В целом, введенные конструктивные элементы улучшают эксплуатационные качества устройства.