Снег на своем участке я поначалу приспособился было убирать широкозахватной лопатой-ковшом, жестко закрепленной на полюбившейся с лета садовой тележке АЗЛК. А потом подумал: почему бы не механизировать столь трудоемкую работу?
В поисках приемлемого прототипа изучил библиотечную подшивку «М-К». И нашел то, что искал: роторно-скребковый снегоочиститель «Вьюга», опубликованный в первом номере журнала за 1987 год. Правда, меня не устраивали «усредненный» диаметр ротора, использование в конструкции двигателя Д6 со специальным вентилятором охлаждения и повернутой на 90° головкой. Да и пассивные скребки, которые надо было, судя по всему, с приличной силой врезать в наст, проталкивать вперед во время работы, не очень-то нравились.
Решил: оттолкнувшись от прототипа, разработать свою конструкцию. Мощную, электрическую, чтобы машина эта сама врезалась даже в слежавшийся, плотный снег, а перелопатив его, отбрасывала бы снежную массу, что называется, «на три метра против ветра».
Но как такую конструкцию сделать? Разве что объединить роторный снегоочиститель со шнековым подборщиком, подключив оба к электродвигателю через соответствующие передачи? Ну а в качестве шасси можно ведь приспособить и прежнюю свою «помощницу» — садовую тележку АЗЛК…
Кинематическая схема снегоочистителя:
1 — левая «спираль» шнека, 2 — ротор, 3 — колесо садовой тележки АЗЛК, 4 — ведомый шкив ротора, 5 — шкив на валу двигателя, 6 — двигатель электрический АИР80В2, 7 — ведущий шкив ротора, 8 — шкив иа входном валу редуктора, 9 — червячный редуктор 2Ч-40-10-52-1-2-У-2, 10 — звездочка на выходном валу редуктора, 11 — правая «спираль» шнека, 12 — звездочка на валу шнека.
Устройство шнекового узла:
1 — боковина корпуса (листовой алюминий, толщина 2 мм), 2 — болт М6 с гайкой (12 шт.), 3 — вал шнека (труба стальная бесшовная, ГОСТ 8734-75), 4 — подшипник № 206 (2 шт.), 5 — корпус-стакан (алюминиевый сплав АМг6, 2 шт.), 6 — крышка (алюминиевый сплав АМг6, 2 шт.), 7 — звездочка Z=19 с шагом 12,7 мм (от детского велосипеда), 8 — болт М8 с гайкой, 9 — силовая часть вала (запрессована. Сталь 20), 10 — кольцо (22-мм отрезок трубы ГОСТ 8734-75 с наружным диаметром 37 мм и толщиной стенки 3,5 мм), 11 — стопорное кольцо (10-мм отрезок трубы ГОСТ 8734-75 с наружным диаметром 37 мм и толщиной стенки 3,5 мм, 2 шт.). 12 — полудиск шнека (Сталь 20, толщина 2 мм, 8 шт.).
Узел ротора в сборе:
1 — лопасть (S-образный профиль из алюминиевого сплава АМг6, 5 шт.), 2 — диск ротора (2-мм листовая Сталь 20), 3 — ребро жесткости (2-мм листовой алюминий, 5 шт.), 4 — втулка (алюминиевый сплав АМг6) с пятью крепежными болтами М6 и стопорными гайками, 5 — стакан (алюминиевый сплав АМг6), 6 — подшипник № 206 (2 шт.), 7 — крышка (алюминиевый сплав АМг6), 8 — сдвоенный шкив (алюминиевый сплав АМг6) со ступицей, 9 — вал ротора (Сталь 20), 10 — болт М8 с гайкой (2 шт.), 11 — кольцо (25-мм отрезок трубы ГОСТ 8734-75 с наружным диаметром 37 мм и толщиной стенки 3,5 мм), 12 — винты М6 с потайной головкой (8 шт.), 13 — барабан (из алюминиевого котла на 20 л).
Заготовка для двух полудисков (при одном разрезе — для витка «спирали») шнека (2-мм листовая Сталь 20).
Постепенно, шаг за шагом, вытанцовывалась желанная кинематика. Идея приобретала все большую реальность. И сейчас с уборкой снега вокруг дома и на приусадебном участке — никаких проблем. При достаточной длине электрокабеля, разумеется.
Первичный рабочий орган моего снегоочистителя — шнек — сделан из трубы с двумя цапфами на концах и наваренных на нее восьми полудисков из 2-мм листовой Стали 20, образующих левую и правую «спирали». Места состыковки полудисков также основательно проварены для достижения требуемой прочности и жесткости. Как вариант можно выполнить каждую «спираль» всего из двух надрезанных с одной стороны, а потом соответствующим образом развернутых и скрепленных воедино заготовок. Не исключен, естественно, и подбор готового шнека. Например, от списанных сельхозмашин.
Шнек вращается на радиальных шарикоподшипниках № 206, корпуса-стаканы изготавливаются из алюминиевого сплава АМг6 (можно из АМг3) и крепятся к боковинам корпуса снегоочистителя на болтах М6, затянутых гайками. Передача крутящего момента осуществляется от выходного вала червячного редуктора 2Ч-40-10-52-1-2-У-2. Для этой цели служат звездочки Z1 и Z2 (приспособлены от детского велосипеда) и втулочно-роликовая цепь ПР-12,7 длиной 1160 мм. Натяжение осуществляется роликом со стороны сбегающей ветви.
Подрезаемый снег подается на ротор. Конструкция этого рабочего органа практически такая же, как и у машины-прототипа (см. «М-К» № 1 за 1987 г.). А вот размеры отличаются в большую сторону. Диск основания, в частности, имеет диаметр 390 мм и толщину 2 мм. Есть свои особенности и при сборке ротора.
Так, к диску основания вначале прихватывается на болтах М6 ступица, а затем уже крепятся 5 лопаток, усиленных сзади ребрами жесткости. Ротор прочно фиксируется на валу болтом М8 с гайкой. В свою очередь, вал устанавливается в машине на двух радиальных шарикоподшипниках № 206 и имеет на другом своем конце сдвоенный шкив, крепление которого выполняется аналогично описанному выше способу.
Ротор вращается в барабане (в качестве которого служит подходящий алюминиевый котел на 20 л), соединяющемся непосредственно с лобовой стенкой корпуса с помощью заклепок диаметром 4 мм. Так что снежная масса, направляемая шнековым механизмом в барабан, захватывается лопатками и, получая достаточно сильное ускорение, отбрасывается на 3—5 м (зависит от ветра) в сторону от расчищаемого места через патрубок с надеваемым на него коробчатым «хоботом».
Для передачи крутящего момента с двигателя на вал ротора, а затем — на червяк редуктора служат клиновые ремни А-100 и соответствующие шкивы. Натяжение ремней обеспечивается установкой прокладок под электродвигатель и за счет пазов в месте крепления редуктора.
Корпус снегоочистителя изготавливается из алюминиевых листов толщиной 2 мм и уголков 20X20 мм. Детали скрепляются между собой заклепками диаметром 4 мм и винтами М4. Внизу имеются лыжи, задающие «уровень среза» снега и облегчающие рабочий ход, а также транспортировку машины.
Корпус снегоочистителя без защитного кожуха для цепной передачи (из алюминиевых листов толщиной 2 мм и уголка 20X20 мм):
1 — боковина (2 шт., левая — без отверстия), 2 — крышка, 3 — патрубок коробчатый, 4 — рама электродвигателя (крепление — по месту установки и типу двигателя), 5 — барабан (из алюминиевого котла на 20 л), 6 — кронштейн для тележки (по месту установки и типу тележки), 7 — стенка «лобовая», 8 — совок, 9 — лыжи (полоса из 3-мм Стали 20, 2 шт.), 10 — рама редуктора (по месту установки и типу редуктора).
На фото изображен вариант выполнения корпуса снегоочистителя.
В качестве шасси применена покупная садовая тележка АЗЛК. Она крепится к корпусу снегоочистителя и к раме электродвигателя. Последний — трехфазный асинхронный типа АИР80В2. Подойдет и любой другой мощностью 1,5—2,5 кВт на рабочее напряжение 380 В (соединение обмоток «звездой») или 220 (соединение «треугольником»). Двигатель можно включать и в однофазную цепь с фазосдвигающим конденсатором, емкость которого определяется по известным, неоднократно публиковавшимся в «М-К» формулам и таблицам (см., например, второй номер журнала за 1986 г., с. 28—29).
«Замела метель дорожку, запорошила…» Что и говорить, в песне это воспринимается поэтично. Но вот когда самому с лопатой в руках доводится убирать-разгребать наметенные сугробы, тут уж не до песен: маета одна! Зато изрядно подуставшие мышцы заставляют интенсивно будоражить мысль: нельзя ли механизировать уборку снега? В результате рождаются порой интереснейшие технические решения. И редакционная почта зимой — наглядное тому подтверждение.