Ку, моделіст-конструктор
Лебідка, яка працює в парі з плугом, не новина. Особливо для власників невеликих земельних ділянок, на яких ці досить-таки прості і надійні нонструнціі відмінним чином вже встигли зарекомендувати себе. На відміну від міні-трактора лебідка НЕ ущільнює грунт. І не буксує, як мотоблок. А практично вся тягова потужність мотора тут йде на корисну роботу - оранку землі-годувальниці буксированим плугом. Сама ж лебідка надійно утримується на місці за рахунок якоря, лапи якого, маючи вигляд штик лопат, легно заглиблюються в грунт. Оранку ведуть удвох, прокладаючи борозну за борозною. Причому напарником, в обов'язки якого входить повернення плуга н початку борозни, може бути і 10-річна дитина. Висока квчество вспашні гарантовано навіть на вкрай незручних участнках (узгір'я з профілем типу «пральна дошка») і важких грунтах.
Пропонований саморобний плуг-електролебідка (див. Іл.) Має ряд додаткових переваг, пов'язаних з відносною дешевизною електроенергії, легкістю придбання і великим терміном (понад 30 років) безвідмовної роботи електродвигуна, простотою запуску і експлуатації всієї конструкції. Важіль включення швидкості редуктора розташовується в безпосередній близькості від блоку з електрообладнанням (конденсатори, магнітний пускач, кнопки «Пуск» і «Стоп»). Поруч - моток кабелю на котушці. Так що електролебідка може бути поставлена на якір е будь-якому місці земель-I ного ділянки на відстані до 100 м від підключення її до електромережі (при більшій довжині кабелю зростають втрати в лінії). А наявний в конструкції виносний пульт з кнопкою «Стоп» дозволяє здійснювати управління, вести оранку, працюючи навіть у парі з інвалідом.
При попаданні валуна або коренів дерев під плуг зусилля на канаті різко зростає. І коли воно стає максимально допустимим (330 кгс), електродвигун лебідки зупиняється, попереджаючи розрив каната (а так само - і поломку механізму ланцюгової передачі).
І ще одна особливість. Завдяки модульній конструкції з електролебідки в разі потреби легко можна зняти двигун, блок з електрообладнанням (досить для цього відкрутити 4 болта М10) і, встановивши їх на електрораспіловочний верстат, зайнятися заготівлею дров, рейки, бруса і т.п. Переставивши ці ж вузли-блоки на траворізки, отримуємо цінний, багатий вітамінами корм для худоби і птиці. Ну а змінивши плуг на буксируваний культиватор-підгортальник, ту ж електролебідку можна використовувати не тільки для прополки-підгортання, обробки міжрядь, а й, скажімо, для копки картоплі.
Кінематика? У пропонованій саморобної конструкції вона настільки елементарна (отже - надійна), що навряд чи здатна викликати у когось труднощі при своєму «втіленні в метал». З валу електродвигуна, що обертає момент передається (для цього служить муфта втулкова) на редуктор (узятий від мопеда «Рига» з подальшою невеликою доопрацюванням). А звідти (завдяки ланцюгової передачі з кроком 12,7 мм) - на барабан з намотуваним на останній 10-мм капронових канатом, до кінця якого приєднаний буксируваний плуг або культиватор-окучник (він же картоплекопач).
В основі рами - зварна конструкція з відрізків сталевого куточка 34x50 мм з трубчастим лонжероном і кронштейнами для кріплення електродвигуна, редуктора і барабана. Причому напрямна каната, що виготовляється з відповідним чином вигнутого відрізка сталевої водогазопровідною труби 22x3, приварюється вже після установки барабана. А в кронштейнах останнього передбачені розточувальні отвори під вал з можливістю деякого переміщення вала для забезпечення належного натягу приводний роликового ланцюга ПР-12,7.
Плуг на електричній тязі:
1 - електродвигун з втулкової муфтою на валу, 2 - блок з електрообладнанням, 3 - якір, 4 - рама, 5 - редуктор, 6 - барабан канатний, 7 - кабель електроживлення з барабаном для його зберігання, 8 - трос капроновий, 9 - передня частина буксирі плуга.
1 - полурама зварена (із сталевого куточка 34x50 мм), 2 - кронштейн під електродвигун (сталева смуга перерізом 5x50 мм, 2 шт.), 3 - кронштейн редуктора лівий (сталевий куточок 34x50 мм), 4 - лонжерон верхній (водогазопровідна труба 22x3) , 5 - кронштейн редуктора правий (сталевий куточок 34x50 мм), 6 - кронштейн дугоподібний Вварной (водогазопровідна труба 22x3), 7 - кронштейн барабана знімний (6-мм сталевий лист), 8 - кронштейн барабана (6-мм сталевий лист), 9 - напрямна каната (водогазопровідна труба 22x3, приварюється після установки барабана), 10 - поперечного на (водогазопровідна труба 22x3), 11 - лонжерон нижній (сталевий куточок 34x50 мм, 2 шт.), 12 - болт М10 з гайкою, 3 шт.), 13 - укосина (водогазопровідна труба 22x3).
Барабан канатний в зборі (ланцюг ПР-12,7 умовно не показана):
1 - вал (СТЗ), 2 - гайка М16 (4 шт.), 3 - шайба (СТЗ, 4 шт.), 4 - кронштейн барабана, 5 - корпус підшипника (СТЗ, 2 шт.), 6 - шарикопідшипник радіальний ( 80204, 2 шт.), 7 - реборда ліва (СТЗ), 8 - корпус барабана (147-мм відрізок водогазопровідною труби 164x5), 9 - реборда права (СТЗ), 10 - зірочка 2 = 64 (66) (СТЗ), 11 - кронштейн барабана знімний.
Конструкція якоря (кінці «лап» заточують під кутом 18 градусів).
Виготовлення втулкової муфти:
1 - пробка допоміжна (СТЗ), 2 - заготовка для муфти (СТЗ); після свердління отвору 6 мм пробку видаляють, а що утворився напівкруглий паз растачивают чотиригранним напилком під шпонку.
Статичне балансування колінвалу редктора:
1 - лінійки горизонтальні, 2 колінвал, 3 - маса балансіровочнаяпіварная (обрізки 8-мм сталевого дроту).
Принципова електрична схема підключення трифазного асинхронного двигуна електролебідки в однофазну мережу.
1 - Бороздни колесо, 2 - польове колесо, 3 - стійка-гряділь (з відрізка сталевої водогазопровідною труби 22x3), 4 - елемент посилення (сталевий прут <а 16 мм), 5 — рукоятки (из отрезков стальных водогазопроводных труб 22x3), 6 — нолевая доска (3-мм Ст45), 7 — лемех-отвал (из корпуса газового баллона высокого давления), 8 — ползун (стальной уголок 30x30 мм).
Конструкція якоря теж зварна (див. Рис.). Для кріплення її до рами електролебідки (з можливістю повороту на осях-болтах) служать отвори 10 мм. «Лапи» у якоря заточують, щоб потім, при «хитному» попеременном натиску то правою, то лівою ногою, вони легко, як штик у лопати, врізалися в землю, забезпечуючи надійну фіксацію електролебідки в потрібному місці ділянки.
Звареним виконаний і барабан. Для установки його на валу служать підшипники із захисними шайбами або з ущільненням (номер 80204 або, відповідно, 180 204). Корпуси - саморобні, виточені з сталевих заготовок (СТЗ). Справа до барабану приварюють зірочку (z = 64, t = 12,7). Хоча остання може мати і число зубів, яке дорівнює 66, - з міркувань технології (заготівля добре встановлюється в трикулачні патрон токарного верстата).
У ролі бороздного і польового коліс можуть, природно, виступати не тільки готові, взяті, скажімо, від списаної сільгосптехніки, а й саморобні. Перше в такому випадку зварюють з 5-мм листової сталі, а друге - з листа Ст3 товщиною 1,5 мм. Істотно масу плуга вони не • змінять. І остання навряд чи вийде за межу 16 кг.
Як вже зазначалося раніше, електродвигун з'єднується з редуктором муфтою, що допускає порушення співвісності до трьох градусів. У ролі штифта використовується болт М8, що вставляється в отвір, яке висвердлюється в муфті заодно з валом редуктора. На болт нагвинчують гайку, яку потім стопорять як корончатую.
У разі відсутності довбального верстата паз в муфті під шпонку електродвигуна виконують за допомогою. свердла діаметром 6 мм і допоміжної металевої пробки. Останню потім видаляють, а що утворився в муфті паз доводять до необхідного профілю чотиригранним напилком.
Технічні характеристики плуг-електролебідкою
Габарити при транспортуванні (без с / г знарядь), мм. 860x500x380
Кабель електроживлення. стометровий двожильний, перетином 1,5 мм 2
Що стосується редуктора від мопеда «Рига», то перед установкою в конструкцію електролебідки він піддається доробці, з усуненням всіх зайвих, які не передають крутний момент частин. Видаляють, зокрема, кікстартер, а отвір від нього закривають гумовою або алюмінієвої пробкою з пресової посадкою. У муфти зчеплення провідний і ведений диски зварюють один з одним. Зайві диски зчеплення викидають. У блоку шестерень все зуби шестірні другої передачі зрізають. Це дозволяє істотно спростити управління. Адже на важелі 'включення передач залишаються лише «О» і
Замість клонували краще виточити новий вал. Але можна скористатися і тим, який є, - з-за труднощів при виготовленні в «домашніх» умовах шліцов для кріплення ведучого диска муфти зчеплення. Але тоді доведеться колишній колінвал ретельно отбалансировать. Як?
Зрізавши шатун, поруч з валом останнього приварюють балансуючу масу, в якості якої можуть успішно виступати обрізки сталевий 8-мм дроту. Потім, знімаючи на наждачному колі надлишкову масу, домагаються байдужого положення коленвала, укладеного, наприклад, на строго горизонтальні лінійки.
Укладається на лінійки колінвал місцями підшипників. Роблять це акуратно, досягаючи належної статичного балансування. Динамічна ж виконується «на око». При цьому намагаються знімати надмірну масу щодо опор підшипників симетрично, щоб поперечний (вигинає вал) момент був при обертанні мінімальний.
Як показує практика, після такої (в основному статичної) балансування вібрацій при роботі у редуктора (та й у всій електролебідки в цілому) не спостерігається. Але це, звичайно ж, аж ніяк не виключає застосування й іншого редуктора. Особливо швидкохідного, з черв'ячною парою в алюмінієвому корпусі. Тільки ось чи кожен самодельщиков зуміє дістати такий? Чи не простіше тут обмежитися старим, «викидними» - від того ж бувалого мопеда «Рига».
Включення трифазного електродвигуна в однофазну мережу для самодельщиков зазвичай особливих труднощів не становить. У нашому конкретному випадку це - типовий «трикутник» з фазосдвігающій конденсаторами. Причому ємність Ср, виражену в мікрофарадах, можна брати в 60 разів більшу, ніж потужність електродвигуна в кВт. Величина ж пускового конденсатора визначається як потроєна ємність робочого, тобто Сn = ЗСР = Зх90 мкФ = 300 мкФ. Необхідного номіналу домагаються, поєднуючи (паралельно) наявні під руной конденсатори (наприклад, типу МБГК-1) в батарею.
Рекомендуємо також скористатися малогабаритним електромагнітним пускачем ПМЕ-011. Але його котушка, як правило, розрахована на підключення до мережі напругою 380 В. А у нас - 220 В. Тому частина витків у котушки видаляють.
Наприклад, котушка пускача, роботу якого ми хочемо перевести з 380 В на 220 В, містила 9000 витків. Тоді з неї треба відмотати стільки, щоб залишалося 9000 380x220 = 5200 витків.
Невелика доопрацювання потрібно і для кнопки «Пуск». Другий (зазвичай нормально замкнутий в заводському виконанні пускача) контакт слід переробити в нормально розімкнутий. Виконується ця операція досить-таки легко, благо конструкція дозволяє.
І ще. Пульт управління або хоча б одна з кнопок «Стоп» неодмінно повинні бути виносними. Інакше оператор не завжди встигне втрутитися і зупинити електродвигун, якщо раптом під плуг потрапить під час оранки валун або невикорчеванний корінь, а лебідка як на гріх виявиться в цей момент чомусь погано закріпленої (недостатньо глибоко всаджу в грунт «лапи» якоря).
Що стосується роботи електроустаткування лебідки, то його простіше зрозуміти, розібратися в усіх нюансах, скориставшись принциповою електричною схемою (див. Іл.). При натисканні на кнопку «Пуск» замикається відповідна пара контактів в ланцюзі котушки електромагнітного пускача. Спрацьовує, останній подає на обмотки двигуна 220 В (через нормально замкнуті контакти кнопок «Стоп», контакти К1.1 - К1.4, фазосдвигающие конденсатори Ср і Сп). Електродвигун запускається, набирає обертів барабан, намотуючи на себе канат і починаючи буксирувати плуг.
Але ось оператор відпускає кнопку «Пуск». Розмикаючи, БВ1 відключає Пуків конденсатор. Нормальну роботу двигуна забезпечує тепер тільки Пор.
При натисканні на будь-яку з. кнопок «Стоп» (пультової або виносну) котушка пускача знеструмлюється. Контакти До 1.1 - До 1.4 розмикаються. Електродвигун зупиняється. Знеструмлюється він і внаслідок спрацювання плавкового запобіжника - при перевантаженнях, що виникають, скажімо, від максимального (330 кгс і більше) зусилля на канаті при попаданні під плуг валуна або невикорчеванних коренів. Відключається електролебідка від мережі живлення також в тому випадку, коли на будь-які порушення в роботі схеми зреагує чуйна апаратура електронного захисту (наприклад, типу УЗОШ-10.2.01 ОУХЛ4, що випускається в Гомелі), якщо таку вдалося придбати і встановити в конструкцію (на іл. відсутній).
Нарешті, останнє. Ні на мить не слід нехтувати правилами техніки безпеки. Адже працювати доводиться з електродвигуном і облад-
ням з напругою 220 В. Особливо якщо електролебідка підключена до мережі живлення безпосередньо, без розділового трансформатора, і не має апаратури електронного захисту. Використовувати таку техніку на оранці можна лише як виняток, з дотриманням граничної обережності. Працювати тільки в засобах захисту від ураження електрострумом (спеціальна гумова взуття, гумові рукавиці та ін.). Як вогню боятися похмурої, сирої погоди.
Неприпустимо використання металевого троса замість капронової каната. З метою більшої безпеки необхідно працювати тільки вдвох, а не поодинці. Якщо є хоч найменший сумнів у міцності каната, щоб уникнути можливого травматизму при обриві його, забезпечте себе і напарника: надіньте хоча б захисну (дротяну або гратчасту типу хокейної) маску. Як то кажуть, береженого сам Бог береже.