Результат интеллектуальной деятельности: РУЧНЫЕ ГРАБЛИ

Изобретение относится к сельскохозяйственному инвентарю, а именно к ручным граблям для садово-огородных и полевых работ. Его можно использовать при ворошении, образовании валков и сборе скошенных трав в копны, а также при бороновании вскопанной почвы и очистке территории от муссора

Известны ручные грабли [1], содержащие черенок и рабочий орган в виде шарнирно соединенных с державкой, имеющей П-образное поперечное сечение, и снабженного затвором в виде отбортованного по наружному контуру нижней части державки основания, в котором выполнены отверстия под зубья и штыри фиксаторы, при этом, на торцах затвора установлены винтовые зажимы, взаимодействующие с державкой, а черенок выполнен по меньшей мере из двух телескопических соединенных труб, одна из которых посредством съемных тяг и фиксаторов соединена с державкой рабочего органа. В конце внутренней телескопической трубы установлен подпружиненный кнопочный фиксатор, взаимодействующий с отверстием, выполненным в стенке наружной трубы, а со стороны торца внутренней трубы выполнены Г-образные пазы для взаимодействия со штифтом, диаметрально установленным в соединяемом конце наружной трубы. Недостатками ручных граблей такой конструкции являются их универсальность, но известно, универсальные конструкции обладают тем недостатком, что они ни одну из конкретных операций не выполняют качественно, по сравнению с конструкциями, предназначенными для выполнения конкретной операции, то есть, узкоспециализированными конструкциями. Вторым недостатком является сложность конструкции и, как следствие, низкая надежность. Так известно, чем из большого количества элементов состоит любая конструкция, тем выше вероятность ее отказа. В силу конструктивных особенностей, данные ручные грабли имеют большую массу. Применение ручных граблей такой конструкции для ворошения скошенных трав, образования валков и копен не очень эффективно и практически невозможно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению являются садово-огородные ручные грабли [2], которые состоят из планки с закрепленными на ней зубьями, трубки и деревянного черенка. Конструктивной особенностью данных граблей является то, что все зубья имеют одинаковую высоту, поэтому их применение для ворошения скошенных трав, образования валков и копен затруднительно, так как зубья цепляются за стерню и зарываются в почву. То есть ручные грабли данной конструкции обладают низкой производительностью и недостаточной надежностью, допускают большие потери урожая и повреждение корневой системы многолетних трав.

Общим признаком предлагаемой конструкции ручных граблей и прототипа является наличие планки с закрепленными на ней в один ряд зубьями и черенка.

Отличительными признаками в предлагаемых ручных граблях являются: выполнение крайних зубьев с рабочей высотой, большей, чем высота зубьев, расположенных между ними; концы рабочих участков которых выполнены изогнутыми под углом α в сторону, противоположную от направления перемещения граблей в процессе работы; наличие упруго деформируемого участка крайних зубьев; выполнение крайних зубьев возможностью регулирования высоты рабочей части или замены.

Задача изобретения заключается в повышении производительности и качества ворошения, образования валков и сбора скошенных трав в копны, увеличение надежности и срока службы, а также сохранение урожайности многолетних трав.

Сущность изобретения заключается в следующем. Скошенная трава укладывается на стерню по месту скашивания и, как правило, в течение определенного времени выдерживается на открытом воздухе для сушки. Для лучшей просушки скошенной травы специально завышают высоту среза и увеличивают высоту стерни. Пучки стерни образуют кустики. Затем, подсохшую траву (сено) с помощью ручных граблей сгребают в валки с последующим образованием небольших копен. В последующем копны транспортируют на место постоянного хранения. Кустики 1 стерни, оставшиеся после скашивания травы (фиг. 1), располагаются по полю неравномерно (случайным образом) и имеют определенную высоту L (фиг. 2). Скошенная трава 2 ложится на кустики стерни и подсыхает (фиг. 2). Каждый отдельный кустик 1 стерни представляет пучок отдельных стеблей травы, исходящих от одного корня. При образовании валков или копен с помощью ручных граблей, зубья серийно выпускаемых граблей цепляются за отдельные кустики, вызывая значительное сопротивление перемещению граблей. Потому приходится прикладывать значительное усилие, кустики повреждаются, а иногда и выдергиваются. Если подбирается сено многолетних трав, то повреждение или выдергивание кустиков приводит к изреженности травостоя и снижению урожайности трав. Так как за один сезон производится несколько укосов (как правило, 2-3 укоса), то выдергивание или повреждение кустиков значительно снижает урожайность трав. При этом, зубья граблей, зацепляясь за кустики, часто деформируются или ломаются, что приводит к выходу из строя граблей.

Таким образом, проблема при уборке сена с помощью обычных (стандартных) ручных граблей заключается в том, что требуется прилагать большое усилие при работе, что приводит к быстрой усталости работника, снижению производительности и повреждению корневой системы растений. В процессе работы, чтобы не допустить зацепления зубьев об отдельные кустики стерни, работнику приходится постоянно держать грабли в приподнятом положении, что также вызывает значительную усталость работника, снижая производительность. Несмотря на достаточно мощную корневую систему кустиков, не исключается возможность их повреждения или выдергивания из почвы, тем самым, снижается урожайность трав при следующих укосах в данном сезоне (под сезоном подразумевается летний период данного года), и в следующем году. Деформация или поломка зубьев приводит к снижению качества подбора сена и срока службы граблей в целом и к необходимости частой правки (ремонта) или замены отдельных зубьев. При этом, основной причиной снижения производительности является то, что после каждого зацепления зубьев об кустики приходится приподнимать грабли с целью устранения (освобождения зубьев от кустика) зацепления и до повторного обрабатывания этого участка.

На фиг. 1 (вид сверху) показана стерня, которая остается на поле после скашивания. Пучки стерни представляют собой отдельно стоящие прикорневые кустики, расположенные на поверхности поля случайным образом. Прикорневые кустики обозначены цифрой 1. Чтобы не затенять рисунок на фиг. 1, массив скошенной травы не показан. На фиг. 2 (вид сбоку) показано поле после скашивания трав. Цифрой 2 обозначен массив скошенной травы, который располагается на вершинах кустиков 1. Цифрой 3 обозначена поверхность поля. Высота кустиков стерни обозначена буквой L.

На фиг. 3 (вид спереди) представлена конструкция предлагаемых граблей, где приняты следующие обозначения: 4 - крайние зубья; 5 - внутренние зубья - зубья, расположенные между крайними зубьями; 6 - планка; 7 - черенок; Н - рабочая высота крайних зубьев; h - высота внутренних зубьев. Н>h.

На фиг. 4 (вид сбоку) показана конструкция предлагаемых граблей и приняты следующие обозначения: l - длина изогнутой части крайнего зуба. Остальные обозначения те же, что и на фиг. 3.

На фиг. 5 (вид сбоку) показан крайний зуб в отдельности и приняты следующие обозначения: стрелка (С) - направление движения граблей в процессе работы; α - угол между стержнем зуба и его изогнутой частью; участок между точками А и Б - упруго деформируемая часть зуба; остальные обозначения те же, что и на фиг. 4.

На фиг. 6 (вид спереди) показано положение предлагаемых граблей в процессе работы, обозначения те же, что и на предыдущих фигурах.

Предлагаемые ручные грабли используются следующим образом. Перед началом работы регулируют рабочую высоту - Н крайних зубьев 4. Высоту Н устанавливают в зависимости от высоты кустиков L так, чтобы свободные концы зубьев, расположенных между крайними зубьями, оказались на уровне высоты - L вершин или чуть ниже (на 10-15 мм) вершин стеблей кустиков. Такой подход необходим, чтобы не оставлять на вершинах кустиков стеблей скошенной травы и уменьшить потери. Механизм регулирования высоты крайних зубьев на фигурах не показан. Конструктивно он может быть выполнен в виде винтовой пары, позволяющей плавно менять высоту зуба, или из двух телескопически расположенных половин диаметрально расположенными отверстиями по высоте - при этом высота зуба меняется дискретно. Исполнение механизма регулирования высоты в виде винтовой пары позволяет плавно регулировать высоту зуба. Наличие отверстий на стержне зуба позволяет изменить его рабочую высоту через определенный шаг. Также можно применять сменные зубья разной длины. Рабочая высота Н крайних зубьев 4 устанавливается в зависимости от высоты L кустиков 1 стерни. Высота кустиков 1 регулируется в пределах возможностей режущего аппарата косилки. Такое положение зубьев, расположенных между крайними зубьями по высоте, позволяет исключить их зацепку за кустики в процессе работы. Концы крайних зубьев будут перемещаться по поверхности обрабатываемого участка, копируя его рельеф. Наличие изогнутой части длиной l и под углом α крайних зубьев исключает зарывание их концов в почву и тем самым уменьшает усилие перемещения граблей и исключает необходимость приподнимания граблей в процессе работы. Длину l изогнутой части рекомендуется выполнить в пределах 10-20 мм, угол наклона α меняется за счет наличия упруго деформируемого участка в зоне изгиба между точками А и Б (фиг. 4 и 5). С увеличением угла наклона черенка угол α уменьшается, а с его уменьшением угол α увеличивается. Предельное значение угла α в свободном (нерабочем) состоянии составляет 90°. Это необходимо для того, чтобы свободный конец зуба в процессе сгребания сена перемещался по поверхности участка, не зарываясь в почву и не цепляясь за кустики стерни. Если имеется необходимость боронования после вскопки почвы, крайние зубья заменяют на обычные зубья, имеющие рабочую высоту, одинаковую высотой h средних зубьев. Технический результат заключается в повышении производительности и качества процессов ворошения, образования валков и сборки скошенных трав в копны с помощью усовершенствованных ручных граблей, снижении усилия по их перемещению по обрабатываемой поверхности и сохранение урожайности многолетних трав. Повышается ресурс граблей за счет исключения деформации и поломки зубьев при их зацеплении за кустики стерни или зарывания в почву.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2048725 «Ручные грабли», A01D 7/04, номер и год публикации бюллетеня: 17-2000.

2. ГОСТ 19597-94. Межгосударственный стандарт. Грабли садово-огородные. Технические условия.