Лопата-траворезка

Изобретение предназначено для выполнения садово-огородных работ, в частности для вскапывания почвы и резки сорной травы. Кронштейн с полотном лопаты закреплен к тулейки шарнирно с фиксацией в двух положениях: для перекапывания почвы и для срезания сорняков.

Коленчатая конструкция лопаты максимально приспособлена к работающему, позволяет применить новую технологию рыхления без подъема пласта, что увеличивает производительность труда и снижает травматизм.

Изобретение предназначено для выполнения садово-огородных работ, в частности для вскапывания и резки сорной травы.

Известно универсальное орудие /a.c. 501683/, в основу взято конструкция вил с шарнирным поворотом зубьев на 60°, которая позволяет преобразовать ее в мотыгу, грабли, лопату и траворезку /см. ИР №5-77 с.30-31/. Перестройка вил в мотыгу и грабли проста и не занимает много времени. Несколько больше требуется времени переналадка режущей пластины для перекопки почвы и резки травы.

Однако вопреки известных законов механики черенок орудия установлен по центру трубки, что не позволяет приложить усилия пo оси оpyдия, особенно для перекопки почвы лопатой и вилами, вызывая излишний расход мускульных усилия работающего.

В процессе садово-огородных работ необходимо использовать одновременно лопату и вилы, лопату и грабли, что невозможно в универсальном варианте. Наклон черенка при перекопки почвы и резки травы не обеспечивает эргономически требуемую позу работающему.

Известен ближайший аналог лопата А.Л.Пискуна /RU 2233048/ где кронштейн закреплен к полотну расширяющейся частью и T-образным окончанием. На тонком конце черенка посредством ассиметричной вилки закреплена эластичная ортопедическая ручка.

Конструкция лопаты позволяет работающему увеличить производительность труда. Снизить травматизм. Однако даже коленчатая конструкция лопаты и наклон полотна на 10° /как у садово-огородных лопат/ не обеспечивает эргономически удобную позу работают им при подрезке сорное растительности. Кроме того использование традиционных углеродистых сталей не снижает вес орудия.

В задачу изобретения входило совместить выполнение двух операций одним режущим полотном. обеспечивая более удобную эргономическую позу работающему выполняя главное требование эргономики не человек должен приспосабливаться к орудию, а орудие должно приспосабливаться к человеку. Снизить вес ручного орудия благодаря использования новых легких и прочных металлов.

Существенными признаками изобретения являются:

Наличие охватываемой детали с 3 отверстиями, которая жестко связана с тулейкой;

- поворотное режущее полотно, жестко связанное с кронштейном;

- наличие кронштейна с 2 отверстиями;

- конический фиксатор с резьбой для гайки-барашка;

- неподвижная ось;

- тулейка, кронштейн, охватываемая деталь выполнены из легких и прочных нооматериалой.

Технический результат от использования устройства:

- Повышение производительности труда, благодаря удобной рабочей позе, когда орудие было приспособлено к человеку;

- совмещение двух смежных операций в одном изделии;

- поворот полотна для выполнения нужной операции очень прост путем перестановки детали;

- конический фиксатор исключает люфт при рабочих нагрузках и обеспечивает легкий съем при переналаживании режима работы полотна лопаты;

- гайка-барашек облегчает переналадку режима работы и не требуя инструмента;

- снижение веса изделия, путем использования легких и прочны нооматериалов.

На фиг.1 изображена лопата-траворезка вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку, а так же поворот полотна лопаты вокруг неподвижной оси на необходимый угол для резки травы; на фиг.3 показан узел крепления кронштейна к полотну лопаты и тулейки; на фиг.4 изображен фрагмент кронштейна с заострением снизу.

Лопата-траворезка /фиг.1, 2/ состоит из полотна 1,например, типа лопаты копательной остроконечной без тулейки, у которой упоры 2 для ног отогнуты впереди /фиг.3/.В зоне ребра жесткости лопаты выполнен паз 4 для размещения кронштейна 5. К полотну 1 лопаты под углом 10° /как у садово-огородных лопат/ жестко

закреплен кронштейн с помощью паза 4. Кронштейн длиной примерно 70 мм, достаточный для размещения мужской подошвы. Нижняя часть кронштейна 5 заточена под углом 20° примерно на 100 мм с учетом возможной толщины пласта /фиг.4/. На другом кронштейне имеются два отверстия. Одно отверстие для неподвижной оси 6, другое для конического фиксатора 7. Эти отверстия сопрягаются с отверстиями охватываемой детали 8 путем их осевого перемещения вокруг оси до стопорения коническим фиксатором 7 и закрепляется гайкой-барашком 9.

Второй конец охватываемой детали 8 жестко cвязан с тулейкой 10 куда входит деревянный черенок 11, имеющий конусную форму тонким концом кверху до мере убывания изгибающего момента, что позвляет использовать готовый естественный аналог-черенок из молодых и легких пород деревьев /например, сосны, ели, осины/. Крепление черенка к тулейке выполняется известным способом: шурупами. На тонкой части деревянного черенка 11 закреплены две скобы 12, между которыми размещен стержень 3 разъемный на стержне закреплена проворачивающаяся деревянная ручка 14.

Учитывая, что предлагаемое устройство ручное многоразового применения, важное значение имеет вес изделия. Поэтому в качестве альтернативы углеродистым сталям предлагается использовать более легкие и прочные материалы, например нооматериалы, отдельные образцы были представлены РФ на международной выставке в Японии в 2005 г. Тулейка, кронштейн и охватываемая деталь предлагается выполнять из нооматериалов.

Процесс работы с траворезкой

Обычно любой садовый участок к весне зарастает сорняками, поэтому вначале лучше использовать траворезку. Сначала подбирается диаметр ручки 14 по кисти конкретного человека. Резьевой разъем стержня 13 позволяет менять размер ручки 14. Потом режущее полотно 1 лопаты повораяивают вокруг оси 6 на 25° вниз, тогда суммарный будет равен 25°+10°=35° /как у совковых лопат/.

Для этого снимают гайку-барашек 9 и конический фиксатор 7 и переставляют полотно 1 и закрепляют коническим фиксатором 7 и гайкой-барашком 9.

Коленчатая конструкция лопаты и угол поворота полотна 1 повышает удобство работы в качестве плоскореза. Лопатой удобно

и легко копать ямки, чистить канавы. Помогает в таких работах упоры 2 для ног, загнутые вперед. Такой лопатой удобно переносить посадочный материал /кронштейн 5 служит опорой, а гравитационные силы сохраняют горизонтальное положение полотна 1/, а так же уплотнять боковые части грядок.

Процесс работы с лопатой

После использования устройства в качестве траворезки производят возврат полотна лопаты 1 в исходное положение.

3aтeм устанавливается полотно 1 лопаты под удобным углом наклона 10° к вертикали. При этом черенок 11 становится вертикально таким образом снижается величина угла наклона туловища глубина приседания работающими /если работать по известной технологии с подъемом пласта лопатой/. После этого правую ногу устанавливают по осевой линии кронштейна 5 и наступив подошвой на полотно 1 лопаты и кронштейн 5, заглубляют полотно в грунт. При этом заточенная часть кронштейна 5 /фиг.4/ доходит до грунта и надрезает пласт. При движении ручки 14 к себе отрывается пласт от монолита. При отрыве пласта ручка 14 проворачивается на стержне 13. Затем перемещают ручку 14 в сторону и с ее помощью полотно 1 с отделенным пластом поворачивают на бок /благодаря трению скольжения/ и производят возврат полотна 1 и ручки 14 в исходное положение. Так как этот способ работы не требует выполнения самой тяжелой операции-подъема пласта, это значительно облегчает труд и позволяет выполнять все эти операции, держась прямо без наклонов и приседаний, не провоцируя развития поясничного болевого синдрома /радикулиты, ишиасы и др.//см. Аруин А.С. и Зациорский В.М. Эргономическая биомехакика - М. Машиностроение, 1989, с.99-110/. Хронометраж работы с лопатами показал, что за час обычной лопатой по известной технологи с подъемом пласта можно вскопать 10 м ², коленчатой конструкции по новой технологии/ используя трение скольжения пласта/ уже - 100 м².

Лопата-траворезка, содержащая полотно, кронштейн, тулейку, конусный черенок и съемную поворотную ручку, отличающаяся тем, что лопата имеет жестко закрепленную на тулейке охватываемую кронштейн деталь с отверстиями, а кронштейн - два отверстия, одно для неподвижной оси, а другое - для конического фиксатора, причем кронштейн шарнирно установлен в охватываемой его детали с возможностью перемещения вокруг неподвижной оси и фиксации его в двух положениях путем совмещения отверстия на кронштейне и на охватываемой детали и стопорения посредством конического фиксатора, при этом ручка закреплена на черенке посредством скоб.