Результат интеллектуальной деятельности: РЫХЛИТЕЛЬ ПОЧВЫ

Изобретение относится к устройствам для обработки земли в сельском хозяйстве.

Известно устройство для обработки почвы, которое состоит из ручки, на которой фиксируется ригель с зубцами, которые выполнены трубчатыми, свободные концы их сведены. (заявка на изобретение №UA20090010173 20091007, МПК А01В 1/02; А01В 1/04).

Известен комплект устанавливаемых дополнительных ручек для оборудования (оснащения) лопаты, имеющей лезвие и соединенный с лезвием прямолинейный черенок, обычно с сечением круга, содержит ручку, предназначенную для соединения с верхним углом лезвия лопаты гибкой, регулируемой по длине тягой, а также ручку с двумя рукоятками, предназначенную для соединения с черенком, выполненную с возможностью перемещения и фиксации положения рукояток вдоль, поперек, под углом и вокруг черенка. Изобретение направлено на повышение комфортности при использовании лопаты (Патент на изобретение RU №2231239, МПК 7 А01В 1/02).

Известно устройство для обработки почвы, которое содержит зубья, объединенные в верхней части перемычкой, стойку, шарнирно соединенную с педалью, эластичный элемент, связывающий педаль со стойкой, решетку в нижней части стойки, и опорную площадку для ноги на перемычке. Опорная площадка для ноги выполнена в виде жестко соединенной с перемычкой и направленной в сторону, противоположную рабочей поверхности зубьев, П-образной опоры и противоположной ей относительно перемычки пяты. Пята закреплена на перемычке под углом 0-15° относительно плоскости опоры в направлении к стойке. Перемычка жестко соединена с педалью, зубья выполнены с острым углом при вершине, а стойка - с ручкой. Это обеспечит удобство обработки почвы, качественное рыхление и повышение производительности труда при подготовке почвы для посадки сельскохозяйственных культур на патент на изобретение RU №2286662, МПК А01В 1/00, А01В 1/02, А01В 1/20).

Известно устройство для обработки почвы, причем устройство снабжено рамой с опорными зубьями, которая расположена под перемычкой и параллельно ей, а ось образует угол с зубцами, причем последние смонтированы параллельно опорным зубьям (Патент на изобретение RU №2252515, МПК⁷ А01В 1/04).

Известно устройство для обработки почвы - рыхлитель почвы, которое содержит несущий брус с закрепленными на нем зубьями, опорным узлом, площадкой для ноги и двумя черенками. Черенки соединены с несущим брусом при помощи втулок, параллельны между собой или расположены с расширением от втулок вверх. Расстояние между черенками должно быть достаточным для размещения корпуса копающего между ними при отжатии черенков двумя руками на себя. Длина опорного узла равна длине несущего бруса, а площадка для ноги расположена на несущем брусе и опорном узле между втулками для черенков. Это позволит повысить производительность, упростить и облегчить процесс рыхления почвы вручную. Производительность труда при обработке почвы рыхлителем по сравнению с работой обычными садовыми вилами или лопатой повышается в 2-3 раза (Патент на изобретение RU №2176135, МПК7 А01В 1/00, А01В 1/04, A01D 9/00, A01D 9/02, A01D 9/04).

Недостатком известного устройства является невозможность достижения высокой степени размельчения обрабатываемой почвы и разрушения корневой системы растений, произраставших на ней ранее.

Цель изобретения - обеспечить возможность получения в результате рыхления размельченной почвы под посадки и нанесение механических повреждений корням сорняков, находившихся в обрабатываемой почве.

Цель достигается тем, что рыхлитель почвы содержит несущую платформу, площадку для стопы, два черенка, причем несущая платформа размещена в корпусе, корпус выполнен в виде короба, снизу его закреплены пластиковые лыжи; сзади - снизу с корпусом связана площадка для стопы, спереди сверху с корпусом шарнирно связаны черенки, выполненные в виде полых труб; внутри корпус содержит жестко связанную с ним горизонтальную пластину - поддон; под несущей платформой размещена редукторная пластина, связанная с ней вертикальными стойками; в несущей платформе, редукторной пластине и поддоне выполнены соосно по два отверстия: в несущей платформе - для подшипников ведущего и ведомого валов, в редукторной пластине - для втулок ведущего и ведомого валов, в поддоне - для дистальных концов ведущего и ведомого валов; на боковых поверхностях несущей платформы и редукторной пластины выполнены пазы, в которых свободно размещены вертикальные направляющие, жестко связанные с внутренней поверхностью стенки корпуса; во внутреннюю обойму подшипника для ведущего вала запрессован верхний конец ведущего вала, который жестко связан с ведущей шестерней, размещенной между несущей платформой и редукторной пластиной, на теле ведущего вала выполнена червячная нарезка; нижний конец ведущего вала размещен в гайке, образующей с ведущим валом червячную пару и жестко связанной с верхними краями отверстия, выполненного в поддоне; с нижними краями этого отверстия связан масляный картер со смазкой; во внутреннюю обойму подшипника для ведомого вала запрессован верхний конец ведомого вала, который жестко связан с ведомой шестерней, размещенную между несущей платформой и редукторной пластиной и входящую в зацепление с ведущей шестерней; снизу на ведомом валу выполнена резьба для крепления патрона, в патроне закреплен хвостовик рабочего органа - сменного бура; редукторная пластина и поддон связаны распорными рычагами; на наружной поверхности несущей платформы перпендикулярно ей жестко закреплен толкатель, верхний конец которого шарнирно связан с серединой поперечного нажимного стержня, концы которого размещены свободно в продольных пазах, выполненных в черенках; в полости черенков свободно размещена с возможностью фиксации положения П-образная рукоятка, с которой шарнирно связан рычаг установки рабочего положения рыхлителя, связанный тросами с распорными рычагами, размещенными между редукторной пластиной и поддоном.

На фиг. 1 представлена схема устройства, вид сбоку.

На фиг. 2 представлена схема устройства, вид сверху.

На фиг. 3 представлена схема устройства, вид спереди.

Рыхлитель почвы содержит несущую платформу (1), площадку для стопы (2), два черенка (3), причем несущая платформа (1) размещена в корпусе (4), корпус (4) выполнен в виде короба, снизу его закреплены пластиковые лыжи (5); сзади - снизу с корпусом (4) связана площадка для стопы (2), спереди сверху с корпусом (4) шарнирно связаны черенки (3), выполненные в виде полых труб; внутри корпус (4) содержит жестко связанную с ним горизонтальную пластину - поддон (6); под несущей платформой (1) размещена редукторная пластина (7), связанная с ней вертикальными стойками (8); в несущей платформе (1), редукторной пластине (7) и поддоне (6) выполнены соосно по два отверстия: в несущей платформе (1) - для подшипников ведущего (9) и ведомого (10) валов, в редукторной пластине (7) - для втулок ведущего (11) и ведомого (12) валов, в поддоне (6) - для дистальных концов ведущего (17) и ведомого (21) валов; на боковых поверхностях несущей платформы (1) и редукторной пластины (7) выполнены пазы (15), в которых свободно размещены вертикальные направляющие (16), жестко связанные с внутренней поверхностью стенки корпуса (4); во внутреннюю обойму подшипника для ведущего вала (9) запрессован верхний конец ведущего вала (17), который жестко связан с ведущей шестерней (18), размещенной между несущей платформой (1) и редукторной пластиной (7); на теле ведущего вала (17) выполнена червячная нарезка; нижний конец ведущего вала (17) размещен в гайке (19), образующей с червячной нарезкой на ведущем вале (17) червячную пару; гайка (19) жестко связана с верхними краями отверстия (13), выполненного в поддоне (6); с нижними краями этого отверстия (13) связан масляный картер (20) со смазкой; во внутреннюю обойму подшипника (10) для ведомого вала запрессован верхний конец ведомого вала (21), который жестко связан с ведомой шестерней (22), размещенной между несущей платформой (1) и редукторной пластиной (6) и входящей в зацепление с ведущей шестерней (18); снизу на ведомом валу (21) выполнена резьба для крепления патрона (23), в котором закреплен хвостовик рабочего органа - сменного бура (24); редукторная пластина (7) и поддон (6) связаны распорными рычагами (25); на наружной поверхности несущей платформы (1) перпендикулярно ей жестко закреплен толкатель (26), верхний конец которого шарнирно связан с серединой поперечного нажимного стержня (27), концы которого размещены свободно в продольных пазах (28), выполненных в черенках (3); в полости черенков (3) свободно размещена с возможностью фиксации положения П-образная рукоятка (29), с которой шарнирно связан рычаг установки рабочего положения рыхлителя (30), связанный тросами с распорными рычагами (25), размещенными между редукторной пластиной (7) и поддоном (6).

Устройство работает следующим образом.

Рыхлитель почвы устанавливают на участке земли, подлежащим обработке. Оператор устанавливает стопу на площадку для стопы (2), связанную с корпусом (4) сзади - снизу, в руки берет П-образную рукоятку (29), осуществляет на нее давление руками и телом. П-образная рукоятка, размещенная в полости черенков (3) свободно с возможностью фиксации положения, образует рычаг второго рода с корпусом рыхлителя. Длина рычага может регулироваться оператором. В соответствии с правилом рычага, сформулированном в 1687 году французским физиком П. Вариньоном, возникает момент силы - физическая величина, по модулю равная произведению силы на ее плечо: M=Fh,

где: М - модуль момента силы,

F - сила,

h - плечо силы.

Рычаг используется для получения большего усилия на коротком плече с помощью меньшего усилия на длинном плече (или для получения большего перемещения на длинном плече с помощью меньшего перемещения на коротком плече). Сделав плечо рычага достаточно длинным, теоретически можно развивать любое усилие.

Поперечный нажимной стержень (27), концы которого размещены свободно в продольных пазах (28) в черенках (3), связанный шарнирно с толкателем (26), жестко закрепленным на наружной поверхности несущей платформы (1) перпендикулярно ей, приводит в вертикальное движение вниз несущую платформу (1) и связанную с ней вертикальными стойками (8) редукторную пластину (7). На боковых поверхностях несущей платформы (1) и редукторной пластины (7) выполнены пазы (15), в которых свободно размещены вертикальные направляющие (16), жестко связанные с внутренней поверхностью стенки корпуса (4) и благодаря этому несущая платформа и редукторная пластина без перекосов продвигаются вниз по стенкам корпуса, сближаясь с поддоном (6). Распорные рычаги (25), размещенные между редукторной пластиной (7) и поддоном (6), складываются, не оказывая сопротивления движению несущей платформы (1) и редукторной пластины (7). Ведущий вал (17) с червячной нарезкой, нижний конец которого размещен в гайке (19), образует с ней червячную пару. Гайка (19) жестко связана с верхними краями отверстия (13), выполненного в поддоне (6); с нижними краями этого отверстия (13) связан масляный картер (20) со смазкой. Ведущий вал (17) приводится во вращательно-поступательное движение, как и жестко связанная с ним ведущая шестерня (18), размещенная между несущей платформой (1) и редукторной пластиной (7). Нижний конец ведущего вала (17) погружается в масляный картер (20). Размещение верхнего конца ведущего вала в подшипнике (9), находящегося в несущей платформе (1), тела вала во втулке (11), размещенной в отверстии в редукторной пластине (7), позволяет исключить перекосы вала во время работы. Во внутреннюю обойму подшипника (10) для ведомого вала запрессован верхний конец ведомого вала (21), который жестко связан с ведомой шестерней (22), размещенной между несущей платформой (1) и редукторной пластиной (6) и входящей в зацепление с ведущей шестерней (17). Размещение верхнего конца ведомого вала в подшипнике (10), находящегося в несущей платформе (1), тела вала во втулке (12), размещенной в отверстии в редукторной пластине (7), позволяет исключить перекосы вала во время работы.

Вращающий момент от ведомого вала (21) передается на патрон (23), и на рабочий орган - сменный бур (24). Вращающийся бур (24) заглубляется в почву.

Ведущая шестерня - это устройство, которая воспринимает вращение извне, ведомая - прибор, снимающий вращающий момент.

Ведущая шестерня обладает меньшим диаметром и меньшим числом зубьев, у ведомой шестерни увеличивается момент вращения за счет скорости, которая уменьшается пропорционально. За счет использования рычага и зубчатых редукторов усилие, прилагаемое к П-образной рукоятке, трансформируется во вращающий момент, превышающий его многократно.

После завершения цикла заглубления рабочего органа, заключающегося в полном входе ведущего вала в гайку, начинается второй цикл - извлечение бура из почвы.

Оператор, удерживая рыхлитель от перемещения давлением на площадку для стопы (2), сжимающим усилием кистей рук приближает рычаг установки рабочего положения рыхлителя (30), связанный тросами с распорными рычагами (25), размещенными между редукторной пластиной (7) и поддоном (6), к П-образной рукоятке (29), с которой он шарнирно связан и одновременно поднимает П-образную рукоятку (29) вверх. Поперечный нажимной стержень (27), концы которого размещены свободно в продольных пазах (28) в черенках (3), связанный шарнирно с толкателем (26), жестко закрепленным на наружной поверхности несущей платформы (1) перпендикулярно ей приводит в вертикальное движение вверх несущую платформу (1) и связанную с ней вертикальными стойками (8) редукторную пластину (7).

Распорные рычаги (25) отдаляют редукторную пластину (7) от поддона (6), приводя в обратное вращение ведущий вал (17), а вместе с ним, в конечном итоге, сменного бура (24). При этом масло, осевшее на теле ведущего вала (17), погруженного в масляный картер (20), обеспечивает хорошую смазку червячной пары. Сменный бур дважды на одном участке разрыхляет почву при его заглублении и при извлечении, нанося механические повреждения корням растений, произраставших здесь ранее.

Завершив извлечение рабочего органа из почвы, оператор с помощью пластиковых лыж, закрепленных снизу корпуса (4), перемещает рыхлитель на очередной участок поверхности почвы.