Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫКАПЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к сельскохозяйственному оборудованию и инструменту, и предназначено для выкапывания картофеля и других корнеплодов.

Известно орудие для извлечения сорняков и/или прополки и способ извлечения сорняков и/или прополки [1]. Орудие для извлечения сорняков содержит закрепленные на общей рукоятке два зубца, погружаемые в почву вокруг сорняка. Один зубец гладкий, а на другом имеется по крайней мере один крючкообразный выступ, загнутый от его свободного конца в пространство между зубцами. Этим крючкообразным выступом прокалывают или зацепляют сорняк за корень, а затем орудие одновременно поворачивают, наклоняют и вытягивают из почвы.

Недостатками данного технического решения являются:

- низкая эффективность и производительность сбора картофеля;

- требуются большие усилия при производстве работ.

Известно также Устройство для копания и рыхления земли [2]. Устройство содержит рычажный механизм, рабочий орган с черенком, возвратную пружину, передвижном механизм состоящий из рамы с колесами вращающиеся вокруг оси. Недостатками данного технического решения являются:

- низкая эффективность и производительность сбора картофеля;

- требуются большие трудозатраты при производстве работ.

Наиболее близким техническим решением является Устройство для выкапывания картофеля, содержащее рабочий орган, передвижной механизм, состоящий из рамы с колесами, вращающимися вокруг оси, при этом рабочий орган представляет усеченный конус с прозорами и зауженной усеченной частью, ориентированной вниз к земле [3]. Недостатками данного технического решения являются:

- низкая эффективность сбора картофеля на небольших хозяйствах;

- требуются большие трудозатраты при производстве работ.

Цель изобретения - повышение эффективност,и уменьшение физической нагрузки на оператора при выкапывании картофеля или других корнеплодов.

Поставленная цель достигается это тем, что у устройства для выкапывания картофеля (фиг.1, 2, 3), включающее рычажный механизм и рабочий орган с черенком, рабочий орган представляет собой усеченный стержневой полуконус, состоящий из стержней круглого поперечного сечения с прозорами и зауженной усеченной частью, ориентированной вниз к земле. Рабочий орган соединен с телескопическим черенком, который вставлен в патрубок. Телескопический черенок в патрубке находится свободно и может перемещаться вдоль своей длины и вращаться вокруг своей оси. На телескопическом черенке установлена муфта, фиксирующая глубину заглубления рабочего органа h. Между патрубком и муфтой установлена возвратная пружина длиной В. Таким образом, при надавливании ногой на кронштейн рабочий орган заглубляется в землю на глубину установки муфты. Далее оператор рычажным механизмом, то есть телескопическим черенком, который опирается на опорный и передвижной механизм, поднимает землю с картофелем и вращает вокруг оси. Земля просыпается сквозь прозоры, а картофель остается в рабочем органе. Отделенный картофель отсыпаются в сторону, процесс откапывания продолжается дальше.

Опорный и передвижной механизм (фиг.5) состоит из рамы с колесами, вращающимися вокруг оси. Прикладываемое усилие на черенок (фиг.8) при этом значительно уменьшается и зависит от отношения длины плеч:

где F₁ - усилие, прикладываемое оператором к черенку; F₂ - подъемная сила; l₁ - плечо усилия, прикладываемого оператором к черенку; l₂ - плечо подъемной силы.

Телескопический черенок может удлиняться перемещением рукоятки (фиг.6) и тем самым увеличивать свое плечо, что будет облегчать работу оператора. Положение рукоятки на черенке фиксируется винтом, который проходит через отверстие черенка. Положение муфты на телескопическом черенке фиксируется упорным винтом (фиг.7). После выполнения операции копания возвратная пружина приводит рабочий орган в исходное положение. Рабочий орган представляет собой усеченный стержневой полуконус, состоящий из стержней круглого поперечного сечения с прозорами и зауженной усеченной частью, ориентированной вниз к земле. Для облегчения вдавливания рабочего органа в землю стержни являются острозубыми. Ширина рабочего органа а зависит от характера выполняемой работы. Ширина прозоров между стержнями у рабочего органа 30÷80 мм и зависит от размеров выкапываемого картофеля. Диаметр стержней рабочего органа 8÷12 мм.

Место закрепления телескопического черенка к рабочему органу может перемещаться для удобства производства работ.

На фиг.1 изображено устройство для выкапывания картофеля, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; На фиг.3 изображено устройство для выкапывания картофеля с заглубленным рабочим органом в землю, общий вид; на фиг.4 - рабочий орган, общий вид; на фиг.5 - опорный и передвижной механизм; на фиг.6 изображен телескопический черенок; на фиг.7 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.8 изображена расчетная схема работы устройства для выкапывания картофеля.

Устройство состоит из рабочего органа 1, состоящего из стержней 2 для выкапывания картофеля из земли 3. Рабочий орган 1 соединен с телескопическим черенком 4, который вставлен в патрубок 5. На телескопическом черенке 4 установлена муфта 6, фиксирующая глубину заглубления рабочего органа 1. Между патрубком 5 и муфтой 6 установлена возвратная пружина 7. Опорный и передвижной механизм состоит из рамы 8 с колесами 9, вращающимися вокруг оси 10. Телескопический черенок 4 может удлиняться перемещением рукоятки 11 и фиксироваться винтом 12, проходящим через отверстие 13 черенка 4. Положение муфты 6 на телескопическом черенке 4 фиксируется упорным винтом 14

Устройство для выкапывания картофеля работает следующим образом. Рабочий орган 1 соединен с телескопическим черенком 4, который вставлен в патрубок 5 (фиг.1, 2). Рабочий органа 1 состоит из стержней 2. Рабочий орган 1 представляет собой усеченный стержневой полуконус, состоящий из стержней круглого поперечного сечения с прозорами и зауженной усеченной частью, ориентированной вниз к земле 3. Телескопический черенок 4 в патрубке 5 находится свободно и может перемещаться вдоль своей длины и вращаться вокруг своей оси. На телескопическом черенке 4 установлена муфта 6, фиксирующая глубину h заглубления рабочего органа 1 (фиг.1). Между патрубком 5 и муфтой установлена возвратная пружина 7 длиной В. Таким образом, при надавливании ногой на рабочий орган 1 он заглубляется в землю 3 на глубину установки муфты 6. Далее оператор рычажным механизмом, то есть телескопическим черенком 4, который опирается на опорный и передвижной механизм, поднимает землю с картофелем и вращает вокруг оси. Земля просыпается сквозь прозоры, а картофель остается в рабочем органе 1. Отделенный картофель отсыпаются в сторону, процесс откапывания продолжается дальше.

Опорный и передвижной механизм состоит из рамы 8 с колесами 9, вращающимися вокруг оси 10 (фиг.5). Прикладываемое усилие на телескопический черенок 4 при этом значительно уменьшается и зависит от отношения длины плеч (фиг.8):

где F₁ - усилие, прикладываемое оператором к черенку; F₂ - подъемная сила; l₁ - плечо усилия, прикладываемого оператором к черенку; l₂ - плечо подъемной силы.

Телескопический черенок 4 может удлиняться (фиг.6) перемещением рукоятки 11 и тем самым увеличивать свое плечо, что будет облегчать работу оператора. Положение рукоятки 11 на телескопическом черенке 4 фиксируется винтом 12, который проходит через отверстие черенка 13. Положение муфты 6 на (фиг.7) телескопическом черенке 4 фиксируется упорным винтом 14 (После выполнения одного цикла операции копания возвратная пружина 7 приводит рабочий орган 1 в исходное положение. Для облегчения вдавливания рабочего органа 1 в землю 3 стержни являются острозубыми. Ширина рабочего органа 1 а зависит от характера выполняемой работы. Ширина прозоров между стержнями 2 у рабочего органа 30÷80 мм и зависит от размеров выкапываемого картофеля. Диаметр стержней 2 рабочего органа 8÷12 мм (фиг.4).

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

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2066096, МКИ А01В 1/16 Орудие для извлечения сорняков и/или прополки и способ извлечения сорняков и/или прополки / Чи-Чианг Ли.; Заяв. 24.08.1993; опубл. 10.09.1996. (Аналог).

2. Пат. №2462850 Российской Федерации, МПК А01В 1/00, Устройство для копания и рыхления земли / Ламердонов К.З.; заяв. 05.07.2012. опубл. 10.10.2012., Бюл. №28. - 5 с. (Прототип).

3. Пат. SU №28708 А01, Устройство для выкапывания картофеля / Ошмянский В.А.; заяв. 31.12.1931. - 2 с. (Прототип).