Малая механизация

КУЛЬТИВАТОР НА ЭЛЕКТРОТЯГЕ

21.09.2012

КУЛЬТИВАТОР НА ЭЛЕКТРОТЯГЕУ владельцев приусадебных участков весьма популярны культиваторы «Крот» с бензиновыми двигателями. Поначалу и я был несказанно рад такому своему механическому помощнику. Однако со временем все же решил избавиться от шума и вредного выхлопа бензинового двигателя и сделать экологически чистый электрокультиватор, безопасный от поражения током. Для культиватора необходим электродвигатель с последовательным возбуждением, у которого с возрастанием нагрузки увеличивается и крутящий момент. Больше других для этой цели подходит стартер марки СТ-8 от грузового автомобиля ГАЗ-51.

Идею использовать именно СТ-8 «подсказала» мне публикация под названием «Электрокартингу — быть!» в журнале «Моделист-конструктор» № 1 за 1981 год.

 

Раздобыв такой стартер, я все же немного его модернизировал.

Во-первых, немного укоротил ему вал.

Во-вторых, выточил из дюралюминиевого сплава Д16ТВ новую переднюю крышку и запрессовал в нее шариковый подшипник 204. В задней же крышке (со стороны щеток) оставил штатный бронзовый подшипник, но существенно улучшил его смазку путем установки колпачковой масленки с ли-толом.

 

В-третьих, в обеих крышках стартера просверлил множество сквозных вентиляционных отверстий диаметром 5 мм.

Воздух сквозь эти отверстия прогоняет вентилятор, крыльчатку которого я надел на вал электродвигателя марки МЭ-7Б от грузового автомобиля ЗИЛ-164. Вентилятор поместил в кожух из листового дюралюминия (сплав Д16АМО) толщиной 2 мм, а сам кожух расположил соосно за стартером и скрепил их хомутом из дюралюминиевой полоски.

 

Электрический культиватор (в рабочей комплектации)

Электрический культиватор (в рабочей комплектации):

1 — пакетный выключатель; 2 — рукоятки управления; 3 — двигатель; 4 — понижающий червячный редуктор (і = 60); 5 кожух вторичной ветви цепной передачи; 6 — ведомая звездочка на входном валу редуктора; 7 — кожух первичной ветви ценной передачи; 8 — силовая платформа; 9 — втулка крепления передней стойки шасси; 10,13 — стопорные винты М10; 11 —передняя стойка шасси (в транспортной комплектации): 12 — втулка крепления тормозного штыря в рабочей комплектации и задней стойки шасси — в транспортной; 14 — тормозной штырь; 15 — место для балластного груза массой 20 кг; 16 — хомут крепления двигателя (2 шт.); 17— ведущая звездочка на валу двигателя; 18 — блок звездочек на выходном валу редуктора; 19— левая культиваторная фреза; 20—кожух ходовой части; 21 — правая культиваторная фреза

На хвостовик укороченного вала стартера я надел ведущую звездочку (z = 15, t = 12,7 мм; от мотоцикла К-125), сблокированную (сваренную) с самодельной втулкой-ступицей. Эту звездочку связал втулочно-роликовой цепью с ведомой звездочкой (имеющей точно такие же параметры: z=15, t=12,7 мм) на входном валу понижающего червячного редуктора. Упомянутый редуктор с передаточным числом i = 60 стоял на каком-то летательном аппарате и достался мне списанным после выработки положенного ему ресурса.

 

Для удобства повествования эту ветвь цепной передачи между стартером и редуктором я назвал бы первичной. Чтобы она работала бесперебойно, тщательно покрыл цепь графитовой смазкой.

 

Далее по методу, почерпнутому из статьи «Звездочка для цепной передачи» в № 11 за 1975 год журнала «Моделист-конструктор», я изготовил из подходящей стали 12ХНЗА еще четыре звездочки, но уже с числом зубьев 11 и шагом 15,875 мм. Их рабочие поверхности должны были быть твердыми и износостойкими, поэтому я использовал цементирование и термическую закалку.

Закрепив две такие звездочки на конце выходного вала червячного редуктора и еще две — на рабочем валу, я связал их двумя втулочно-роликовыми цепями. Эту ветвь цепной передачи можно назвать вторичной. Для ее натяжения использовал тонкие металлические подкладки под редуктор, а для защиты от загрязнения — сплошную обшивку кожуха ходовой части.

 

Силовая платформа

Силовая платформа:

1,6 — втулки крепления стоек шасси (сталь 45); 2,4,5 — ребра жесткости (уголок 30x30x4); 3 — платформа (сталь 45, лист s8)
 

Двигатель культиватора (стартер СТ-8 с электровеитилятором в одном кожухе)

Двигатель культиватора (стартер СТ-8 с электровеитилятором в одном кожухе):

1 —кожух вентилятора (Д16АМО, лист s2); 2 — электромотор вентилятора (марки МЭ-7Б, от автомобиля ЗИЛ-164); 3 — ступица крыльчатки вентилятора с гайкой; 4 — блок лопастей крыльчатки вентилятора; 5 — болт М5х20; 6 — задняя крышка корпуса стартера (штатная, доработанная); 7 — хомут (Д16АМО, полоса 20x2); 8— штатная втулка-подшипник (бронза); 9— корпус стартера; 10 — стяжной болт М6 (2 шт.); 11 — ротор стартера; 12 — дистанционная втулка (латунь ЛС59-1); 13 — передняя крышка корпуса стартера (ДІ6ТВ); 14—подшипник 204; 15 — блок звездочка-ступица; 16— болт М8х35; 17,20— болты М5 (8 шт.); 18 — проставка (Д16АМО, полоса 20x2, 4 шт.); 19 — бандаж (Д16АМО, полоса 20x2)

 

Доработанная задняя крышка корпуса стартера

Доработанная задняя крышка корпуса стартера (колпачковая масленка не показана) 

 

Крыльчатка вентилятора

Крыльчатка вентилятора (лопасти еще не отогнуты):

 

1 — ступица (Ст3); 2 — блок лопастей (Д16АМО, лист s1); 3 — гайка М16х 1,5

 

Блок звездочка-ступица

Блок звездочка-ступица:

1 — ведущая звездочка (z = 15, t = 12,7; от мотоцикла К-125); 2 — ступица (Ст3)

 

Щека кожуха ходовой части в сборе

Щека кожуха ходовой части в сборе:

1 — щека (Д16ТВ, лист s8); 2 — заклепка (Д16, d6, 4 шт.); 3 — кронштейн (Д16ТВ, уголок 30x30x4)

 

Ходовая часть

Ходовая часть (на виде сбоку рабочий вал условно повернут вокруг своей оси на 45°):

1 —болт М6х20 (16 шт.); 2 — лопасть левой культиваторной фрезы (Ст3, полоса 45x6, 4 шт.); 3—болт М6х53 (2 шт.); 4 — ступица (30ХГСА, 2 шт.); 5 — рабочий вал (30ХГСА);6 — корпус подшипника (Д16ГВ, 2 шт.); 7 — винг М5х10 (8 шт.); 8 — обшивка кожуха (Д16АМ0, лист в2); 9—ходовая звездочка (12ХH3А, всего 4 шт.); 10 — штифт d8 (2 шт.); 11 — щека кожуха (Д16ТВ, лист s8,2 шт.); 12 — подшипник 206 (2 шт.); 13 — сальник (фетр, s3, 2 шт.); 14—дистанционная втулка (Д16ТВ, 2 шт.); 15 — втулочно-роликовая цепь (t = 15,875 мм, 2 шт.); 16 — винт М4х8 (24 шт.); 17 — лопасть правой культиваторной фрезы (Ст3, полоса 45x6,4 шт.)

 

Передняя стойка шасси

Передняя стойка шасси:

1 — штырь крепления (Ст3, пруток d18); 2— шина (от колеса детского велосипеда, 2 шт.); 3 — ступица колеса (Д16ТВ); 4 — вилка (Ст3, полоса 40x4); 5 — ось (Ст3, пруток d16); 6— гайка М 10 (2 шт.); 7 — дистанционная втулка (Ст3, 2 шт.); 8— подшипник 160200 (2 шт.)

 

Смазываются цепи при работе в так называемой масляной ванне — в некотором объеме трансмиссионного масла, залитого в кожух ходовой части. В самом низу кожуха вращается в двух подшипниках 206, скрытых в корпусах с фетровыми сальниками, рабочий вал, несущий культиваторные фрезы.

Все эти агрегаты я установил на силовую платформу, изготовленную из листовой стали и усиленную приварными продольными ребрами жесткости из стального уголка. К ребрам болтами М6 прикрепил ручки управления электрокультиватором. Последние сварил из отрезков стальной трубы. На два задних конца труб надел резиновые рукоятки, за которые держится оператор; четыре передних конца сплющил и просверлил в них отверстия под болты крепления.

Для перемещения агрегата вручную на небольшие расстояния я изготовил ему съемное шасси, состоящее из двух стоек. Передняя стойка имеет одно двухшинное колесо (самодельное, с шинами от детского велосипеда), задняя — два колеса (от детского велосипеда побольше). Крепятся стойки в специальных втулках, приваренных к платформе спереди и сзади, стопорными (струбцинными) винтами.

 

На краю поля, перед началом обработки почвы, я снимаю с электрокультиватора обе стойки. Вместо задней вставляю так называемый тормозной штырь и стопорю его струбцинным винтом. Заглублением этого штыря в землю регулирую скорость и глубину культивации.

Из-за того, что агрегат у меня получился легким, глубина культивации поначалу оказывалась недостаточной. Пришлось утяжелить его съемным балластом массой 20 кг, который расположил в центре тяжести машины. Это дало возможность выдерживать глубину обработки 160—190 мм при захвате фрезами полосы земли шириной 250 мм. Производительность труда при работе с моим электрокультиватором такая же, как и с «Кротом».

В качестве блока электропитания для стартера СТ-8 и двигателя МЭ-7Б вентилятора можно было бы применить сварочный трансформатор, однако он довольно дорогой. Поэтому я пошел по другому пути. Взял три маломощных (примерно по 500 Вт) трансформатора, снял с них вторичные обмотки и на освободившиеся места намотал шины, площадь поперечного сечения которых составляет 25 мм2; затем первичные (сетевые — на 220 В) обмотки соединил параллельно, а все вторичные (на 4—5 В каждая) — последовательно-согласно. В итоге на выводе трансформаторов получился переменный ток напряжением 14—15 В, который тут же выпрямляется мостиком из диодов ВК-200 (замена диодов этой марки возможна на любую другую с рабочим током 200 А, что очень удобно).

 

Задняя стойка шасси

Задняя стойка шасси:

1 — штырь крепления (Ст3, пруток d18); 2 подкос (СтЗ, пруток d10, 2 шт.); 3 — ось (Ст3, пруток d25); 4— колесо (огдетского велосипеда, 2 шт.)
 

Принципиальная электрическая схема питания двигателя культиватора

Принципиальная электрическая схема питания двигателя культиватора

 

Рукоятки управления культиватором (сталь, труба 30x2)

Рукоятки управления культиватором (сталь, труба 30x2)

 

Тормозной штырь    (Ст3, пруток d18)

Тормозной штырь (Ст3, пруток d18)

 

Блок электропитания у меня получился довольно тяжелым, и пришлось смонтировать его на отдельной четырехколесной тележке. С сетевой розеткой на 220 В он соединяется сорокаметровым кабелем, сечение жилы которого 2,5 мм2, а с культиватором — двойным (25x2 мм2) электросварочным кабелем длиной 12 м.

Для подачи постоянного напряжения 14—15 В к стартеру я применил стандартный пакетный выключатель (25 А, 250 В) с удлиненной рукояткой, в котором «запараллелил» три линии электропитания. Выключатель разместил на левой ручке управления культиватором.

Таким образом, благодаря применению разделительных понижающих трансформаторов на 220/14 В удалось обеспечить полную безопасность от поражения электрическим током во время работы с культиватором даже на переувлажненной почве (разумеется, при строгом соблюдении остальных требований техники безопасности).

Электрокультиватор полностью оправдал мои надежды. Вот уже, считай, четыре сезона я без особых усилий обрабатываю с его помощью весь свой приусадебный участок.

В.ЛЕБЕДЕВ, г. Долгопрудный, Московская обл.





Рекомендуем почитать
  • САДОВАЯ ТЕЛЕЖКА - ИЗ ПРОШЛОГО В БУДУЩЕЕ

    САДОВАЯ ТЕЛЕЖКА - ИЗ ПРОШЛОГО В БУДУЩЕЕСвыше тридцати лет назад судьбе было угодно, чтобы я вошёл в дом Фёдора Никитовича Кохтенко. Жизнь этого человека была нелёгкой. Раскулачивание семьи родителей в период коллективизации, война, плен, побег, советский лагерь, работа мастером на военном заводе, снова репрессии и возвращение в оборонную промышленность. Короче, учиться было некогда, а Родина требовала полной отдачи сил. Помогли природное трудолюбие и, главное, талант мастера на все руки.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.