Малая механизация

ЗАПРЯГИТЕ..ЛЕБЕДКУ

15.04.2016

ЗАПРЯГИТЕ..ЛЕБЕДКУЛебедка, работающая в паре с плугом, не новость. Особенно для владельцев небольших земельных участков, на которых эти довольно-таки простые и надежные нонструнции отличнейшим образом уже успели зарекомендовать себя. В отличие от мини-трактора лебедка не уплотняет почву. И не буксует, как мотоблок. А практически вся тяговая мощность мотора здесь уходит на полезную работу — вспашку земли-кормилицы буксируемым плугом. Сама же лебедка надежно удерживается на месте за счет якоря, лапы которого, имея вид штыковых лопат, легно заглубляются в грунт. Пахоту ведут вдвоем, прокладывая борозду за бороздой. Причем напарником, в обязанности которого входит возврат плуга н началу борозды, может быть и 10-летний ребенок. Высокое квчество вспашни гарантировано даже на крайне неудобных участнках (косогоры с профилем типа «стиральная доска») и тяжелых почвах.

Предлагаемый самодельный плуг-электролебедка (см. илл.) имеет ряд дополнительных преимуществ, связанных с относительной дешевизной электроэнергии, легкостью приобретения и большим сроком (свыше 30 лет) безотказной работы электродвигателя, простотой запуска и эксплуатации всей конструкции. Рычаг включения скорости редуктора располагается в непосредственной близости от блока с электрооборудованием (конденсаторы, магнитный пускатель, кнопки «Пуск» и «Стоп»). Рядом — моток кабеля на катушке. Так что электролебедка может быть поставлена на якорь е любом месте земель-I ного участка на расстоянии до 100 м от подключения ее к электросети (при большей длине кабеля возрастают потери в линии). А имеющийся в конструкции выносной пульт с кнопкой «Стоп» позволяет осуществлять управление, вести пахоту, работая даже в паре с инвалидом.
 
При попадании валуна или корней деревьев под плуг усилие на канате резко возрастает. И когда оно становится максимально допустимым (330 кгс), электродвигатель лебедки останавливается, предупреждая разрыв каната (а равно — и поломку механизма цепной передачи).
 
И еще одна особенность. Благодаря модульной конструкции с электролебедки в случае надобности легко можно снять двигатель, блок с электрооборудованием (достаточно для этого открутить 4 болта М10) и, установив их на электрораспиловочный станок, заняться заготовкой дров, рейки, бруса и т.п. Переставив эти же узлы-блоки на траворезку, получаем ценный, богатый витаминами корм для скота и птицы. Ну а сменив плуг на буксируемый культиватор-окучник, ту же электролебедку можно использовать не только для прополки-окучивания, обработки междурядий, но и, скажем, для копки картофеля.
 
Кинематика? У предлагаемой самодельной конструкции она настолько элементарна (следовательно — надежна), что вряд ли способна вызвать у кого-либо трудности при своем «воплощении в металл». С вала электродвигателя вращающий момент передается (для этого служит втулочная муфта) на редуктор (взят от мопеда «Рига» с последующей небольшой доработкой). А оттуда (благодаря цепной передаче с шагом 12,7 мм) — на барабан с наматываемым на последний 10-мм капроновым канатом, к концу которого подсоединен буксируемый плуг или культиватор-окучник (он же картофелекопатель).
 
В основе рамы — сварная конструкция из отрезков стального уголка 34x50 мм с трубчатым лонжероном и кронштейнами для крепления электродвигателя, редуктора и барабана. Причем направляющая каната, изготавливаемая из соответствующим образом изогнутого отрезка стальной водогазопроводной трубы 22x3, приваривается уже после установки барабана. А в кронштейнах последнего предусмотрены расточные отверстия под вал с возможностью некоторого перемещения вала для обеспечения должного натяжения приводной роликовой цепи ПР-12,7.
 
Плуг на электрической тяге
 
Плуг на электрической тяге:
1 — электродвигатель со втулочной муфтой на валу, 2 — блок с электрооборудованием, 3 — якорь, 4 — рама, 5 — редуктор, 6 — барабан канатный, 7 — кабель электропитания с барабаном для его хранения, 8 — трос капроновый, 9 — передняя часть буксируемого плуга.
 
Рама электролебедки
 
Рама электролебедки:
1 — полурама сварная (из стального уголка 34x50 мм), 2 — кронштейн под электродвигатель (стальная полоса сечением 5x50 мм, 2 шт.), 3 — кронштейн редуктора левый (стальной уголок 34x50 мм), 4 — лонжерон верхний (водогазопроводная труба 22x3), 5 — кронштейн редуктора правый (стальной уголок 34x50 мм), 6 — кронштейн дугообразный вварной (водогазопроводная труба 22x3), 7 — кронштейн барабана съемный (6-мм стальной лист), 8 — кронштейн барабана (6-мм стальной лист), 9 — направляющая каната (водогазопроводная труба 22x3, приваривается после установки барабана), 10 — поперечина (водогазопроводная труба 22x3), 11 — лонжерон нижний (стальной уголок 34x50 мм, 2 шт.), 12 — болт М10 с гайкой, 3 шт.), 13 — укосина (водогазопроводная труба 22x3).
 
Барабан канатный в сборе
Барабан канатный в сборе
 
Барабан канатный в сборе (цепь ПР-12,7 условно не показана):
1 — вал (СтЗ), 2 — гайка М16 (4 шт.), 3 — шайба (СтЗ, 4 шт.), 4 — кронштейн барабана, 5 — корпус подшипника (СтЗ, 2 шт.), 6 — шарикоподшипник радиальный (80204, 2 шт.), 7 — реборда левая (СтЗ), 8 — корпус барабана (147-мм отрезок водогазопроводной трубы 164x5), 9 — реборда правая (СтЗ), 10 — звездочка 2=64(66) (СтЗ), 11 — кронштейн барабана съемный.
 
Конструкция якоря (концы «лап» затачивают под углом 18 градусов).
 
Конструкция якоря (концы «лап» затачивают под углом 18 градусов).
 
Изготовление втулочной муфты
 
Изготовление втулочной муфты:
1 — пробка вспомогательная (СтЗ), 2 — заготовка для муфты (СтЗ); после сверления отверстия  6 мм пробку удаляют, а образовавшийся полукруглый паз растачивают четырехгранным напильником под шпонку.
 
 
 
Статическая балансировка коленвала редктора
 
Статическая балансировка коленвала редктора:
1 - линейки горизонтальные, 2- коленвал, 3 - масса балансировочнаяпиварная (обрезки 8-мм стальной проволки).
 
Принципиальная электрическая схема подключения трехфазного асинхронного двигателя электролебедки в однофазную сеть
 
Принципиальная электрическая схема подключения трехфазного асинхронного двигателя электролебедки в однофазную сеть.
 
 
Буксируемый плуг:
1 — бороздное колесо, 2 — полевое колесо, 3 — стойка-грядиль (из отрезка стальной водогазопроводной трубы 22x3), 4 — элемент усиления (стальной 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).
 
Конструкция якоря тоже сварная (см. рис.). Для крепления ее к раме электролебедки (с возможностью поворота на осях-болтах) служат отверстия  10 мм. «Лапы» у якоря затачивают, чтобы потом, при «качающемся» попеременном нажиме то правой, то левой ногой, они легко, как штык у лопаты, врезались в землю, обеспечивая надежную фиксацию электролебедки в нужном месте участка.
 
Сварным выполнен и барабан. Для установки его на валу служат подшипники с защитными шайбами или с уплотнением (номер 80204 либо, соответственно, 180204). Корпуса — самодельные, выточенные из  стальных заготовок (СтЗ). Справа к барабану приваривают звездочку (z=64, t=12,7). Хотя последняя может иметь и число зубьев, равное 66,— по соображениям технологии (заготовка хорошо устанавливается в трехкулачковый патрон токарного станка).
 
Буксируемый плуг во многом похож на конструкцию, опубликованную в № 6'90. В месте ожидаемого максимального изгибающего момента приварены стальные прутки диаметром 16 мм. В отличие от плуга-самохода предлагаемая автором конструкция снабжена двумя рукоятками, выполненными, как и стойка-грядиль, из трубы 22x3 — стальной водогазопроводной. Лемех-отвал представляет собой единую, вырезанную из стального корпуса газового баллона криволинейную поверхность. Так что необходимость в специальной пластине из твердого сплава для лемеха отпала сама собой. А угол атаки в 6, найденный экспериментально, во многом способствовал росту эксплуатационных качеств плуга.
 
В роли бороздного и полевого колес могут, естественно, выступать не только готовые, взятые, скажем, от списанной сельхозтехники, но и самодельные. Первое в таком случае сваривают из 5-мм листовой стали, а второе — из листа Ст3 толщиной 1,5 мм. Существенно массу плуга они не • изменят. И последняя вряд ли выйдет за предел 16 кг.
 
Как уже отмечалось ранее, электродвигатель соединяется с редуктором муфтой, допускающей нарушение соосности до трех градусов. В роли штифта используется болт М8, вставляемый в отверстие, которое высверливается в муфте заодно с валом редуктора. На болт навинчивают гайку, которую затем стопорят как корончатую.
 
В случае отсутствия долбежного станка паз в муфте под шпонку электродвигателя выполняют с помощью... сверла диаметром 6 мм и вспомогательной металлической пробки. Последнюю потом удаляют, а образовавшийся в муфте паз доводят до требуемого профиля четырехгранным напильником.
 
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛУГА-ЭЛЕКТРОЛЕБЕДКИ
 
Габариты при транспортировке (без с/х орудий), мм ............................................... 860x500x380
 
Масса вместе с плугом, нг .......................................................................................... 76
 
Электродвигатель ........................................... асинхронный трехфазный в пылевлагозащитном
 
...........................................................................................исполнении, «однофазное» включение
 
Мощность злектродвигателя, нВт ............................................................................. 1,5
 
Редуктор ................................................................... от мопеда «Рига», передаточное число 37
 
Скорость вращения барабана, об/мин ..................................................................... 40
 
Среднее усилие на канате во время пахоты, нгс..................................................... 280
 
Расход электроэнергии при вспашке одной сотни, кВтч ......................................... 0,5
 
Скорость плуга рабочая, м/с .................................................................................... 0,3
 
Захват лемеха, см ..................................................................................................... 24
 
Глубина вспашки, см ................................................................................................ 25
 
Число борозд на одну перестановку лебедки, шт.................................................. 3—5
 
Напряжение электропитания, В ...............................................................................220
 
Кабель электропитания .................................... стометровый двужильный, сечением 1,5 мм2
 
 
Что касается редуктора от мопеда «Рига», то перед установкой в конструкцию электролебедки он подвергается доработке, с устранением всех лишних, не передающих крутящий момент частей. Удаляют, в частности, кикстартер, а отверстие от него закрывают резиновой или алюминиевой пробкой с прессовой посадкой. У муфты сцепления ведущий и ведомый диски сваривают друг с другом. Лишние диски сцепления выбрасывают. У блока шестерен все зубья шестерни второй передачи срезают. Это позволяет существенно упростить управление. Ведь на рычаге 'включения передач остаются лишь «О» и
 
Вместо коленвала лучше выточить новый вал. Но можно воспользоваться и тем, который есть,— из-за трудностей при изготовлении в «домашних» условиях шлицов для крепления ведущего диска муфты сцепления. Но тогда придется прежний коленвал тщательно отбалансировать. Как?
 
Срезав шатун, рядом с валом последнего приваривают балансировочную массу, в качестве которой могут успешно выступать обрезки стальной 8-мм проволоки. Затем, снимая на наждачном круге избыточную массу, добиваются безразличного положения коленвала, уложенного, например, на строго горизонтальные линейки.
 
Укладывается на линейки коленвал местами подшипников. Делают это аккуратно, достигая должной статической балансировки. Динамическая же выполняется «на глазок». При этом стараются снимать избыточную массу относительно опор подшипников симметрично, чтобы поперечный (изгибающий вал) момент был при вращении минимальный.
 
Как показывает практика, после такой (в основном статической) балансировки вибраций при работе у редуктора (да и у всей электролебедки в целом) не наблюдается. Но это, конечно же, отнюдь не исключает применение и другого редуктора. Особенно быстроходного, с червячной парой в алюминиевом корпусе. Только вот каждый ли самодельщик сумеет достать такой? Не проще ли здесь ограничиться старым, «бросовым» — от того же видавшего виды мопеда «Рига».
 
Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть для самодельщиков обычно особых трудностей не составляет. В нашем конкретном случае это — типовой «треугольник» с фазосдвигающими конденсаторами. Причем емкость Ср, выраженную в микрофарадах, можно брать в 60 раз большую, чем мощность электродвигателя в кВт. Величина же пускового конденсатора определяется как утроенная емкость рабочего, то есть Сn= ЗСр=Зх90 мкФ=300 мкФ. Требуемого номинала добиваются, соединяя (параллельно) имеющиеся под руной конденсаторы (например, типа МБГК-1) в батарею.
 
Рекомендуем также воспользоваться малогабаритным электромагнитным пускателем ПМЕ-011. Но его катушка, как правило, рассчитана на подключение к сети напряжением 380 В. А у нас — 220 В. Поэтому часть витков у катушки удаляют.
 
Например, катушка пускателя, работу которого мы хотим перевести с 380 В на 220 В, содержала 9000 витков. Тогда с нее надо отмотать столько, чтобы оставалось 9000:380x220=5200 витков.
 
Небольшая доработка требуется и для кнопки «Пуск». Второй (обычно нормально замкнутый в заводском исполнении пускателя) контакт следует переделать в нормально разомкнутый. Выполняется эта операция довольно-таки легко, благо конструкция позволяет.
 
И еще. Пульт управления или хотя бы одна из кнопок «Стоп» непременно должны быть выносными. Иначе оператор не всегда успеет вмешаться и остановить электродвигатель, если вдруг под плуг попадет во время пахоты валун или невыкорчеванный корень, а лебедка как на грех окажется в этот момент почему-то плохо закрепленной (недостаточно глубоко всажены в грунт «лапы» якоря).
 
Что касается работы электрооборудования лебедки, то его проще понять, разобраться во всех нюансах, воспользовавшись принципиальной электрической схемой (см. илл.). При нажатии на кнопку «Пуск» замыкается соответствующая пара контактов в цепи катушки электромагнитного пускателя. Срабатывая, последний подает на обмотки двигателя 220 В (через нормально замкнутые контакты кнопок «Стоп», контакты К1.1 — К1.4, фазосдвигающие конденсаторы Ср и Сп). Электродвигатель запускается, набирает обороты барабан, наматывая на себя канат и начиная буксировать плуг.
 
Но вот оператор отпускает кнопку «Пуск». Размыкаясь, БВ1 отключает пуковой конденсатор. Нормальную работу двигателя обеспечивает теперь только Ср. 
 
При нажатии на любую из. кнопок «Стоп» (пультовую или выносную) катушка пускателя обесточивается. Контакты К 1.1 — К 1.4 размыкаются. Электродвигатель останавливается. Обесточивается он и вследствие срабатывания плавкового предохранителя — при перегрузках, возникающих, скажем, от максимального (330 кгс и более) усилия на канате при попадании под плуг валуна или невыкорчеванных корней. Отключается электролебедка от питающей сети также в том случае, когда на какие-либо нарушения в работе схемы среагирует чуткая аппаратура электронной защиты (например, типа УЗОШ-10.2.01 ОУХЛ4, выпускаемая в Гомеле), если таковую удалось приобрести и установить в конструкцию (на илл. отсутствует).
 
Наконец, последнее. Ни на мгновение не следует пренебрегать правилами техники безопасности. Ведь работать приходится с электродвигателем и оборудова-
 
нием с напряжением 220 В. Особенно если электролебедка подключена к питающей сети напрямую, без разделительного трансформатора, и не имеет аппаратуры электронной защиты. Использовать такую технику на пахоте можно лишь в виде исключения, с соблюдением предельной осторожности. Работать только в средствах защиты от поражения электротоком (специальная резиновая обувь, резиновые рукавицы и пр.). Как огня бояться ненастной, сырой погоды.
 
Недопустимо использование металлического троса вместо капронового каната. В целях большей безопасности необходимо работать только вдвоем, а не в одиночку. Если есть хоть малейшее сомнение в прочности каната, во избежание возможного травматизма при обрыве его, обезопасьте себя и напарника: наденьте хотя бы защитную (проволочную или решетчатую типа хоккейной) маску. Как говорится, береженого сам Бог бережет.
 
В. РАДЬКОВ




Рекомендуем почитать
  • ПРИСТЕННАЯ ТЕПЛИЦА

    ПРИСТЕННАЯ ТЕПЛИЦАКаждый огородник стремится как можно эффективнее обогревать свою теплицу. Один из самых оптимальных способов — утилизация солнечного тепла, накапливаемо! о южной или восточной стеной каменного дома. Построить такую гелиотеплицу довольно просто. Прежде всего вдоль стены дома прокапывают траншею глубиной 1,1 м и шириной 0,8 м. Она служит дорожкой, по которой можно ходить среди растений. Остальную территорию теплицы занимает сад-огород.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.