ТРАКТОР С ШАРНИРОМ

Мини-трактор, о котором пойдёт рассказ, — уже третья модификация моей самодельной конструкции, первоначально исполненной как мотоблок и построенной мною ещё в 1985 году. Это была машина с силовым агрегатом от мотоцикла «Иж-Планета-4», оборудованного системой принудительного воздушного охлаждения и снабжённого промежуточным понижающим цепным редуктором. Предназначался мотоблок в основном для возделывания земли. Для транспортных же работ к нему сзади подцеплялась одноосная тележка с сиденьем и кузовом. Колёса тележки были, конечно, не ведущими. Заднего хода мотоблок тоже не имел и при его эксплуатации я на себе почувствовал, как с ним нелегко обращаться, и понял, что он во многом проигрывает трактору.

Тогда-то и возникла идея присоединить к мотоблоку заднюю двухколёсную тележку по принципу «ломающейся» рамы, оборудовать его рулевым управлением автомобильного типа, что со временем и сделал. Так мотоблок стал мини-трактором.

Мини-трактор имел небольшие габариты, малый радиус разворота, неплохие тяговые характеристики и проходимость по бездорожью. А по дороге он мог развивать скорость до 40 км/ч. Колея передних и задних колёс составила всего 700 мм, а база (расстояние между их осями) — 1 м. Машина могла проехать в ворота шириной всего лишь 90 см, то есть — в калитку.

За годы эксплуатации мини-трактора не было поломок ни силовых элементов конструкции, ни мостов, ни трансмиссии. Все неисправности (а точнее сказать — капризы) случались в основном у двигателя — отсутствие искры, подачи топлива, забрызгивание свечей маслом и другие, присущие двухтактным моторам.

Но как-то представился случай приобрести недорого не новый, но вполне работоспособный силовой агрегат от мотоцикла «Урал». Это и подвигнуло меня на следующую — третью модификацию машины, которая уже осуществлена.

Мини-трактор с «ломающейся» рамой:

1—колесо (от автомобиля «Москвич-412», 4 шт.);

2—передний ведущий мост (от автомобиля «Москвич-412»);

3 — кик-стартер;

4—силовой агрегат (от мотоцикла «Урал»);

5— магнето (от мотопомпы);

6—рама;

7—впускной коллектор (от мотоцикла «Урал»);

8—карбюратор (от мотоцикла «Урал»);

9—механизм переключения передач (КПП) от мотоцикла «Урал» (рычаг, тяга, рукоятка);

10—воздушный фильтр (от трактора);

11 —цепная передача;

12—рулевое управление (от автомобиля «Москвич-412»);

13 — механизм переключения передач (рычаг и тяга) КПП от автомобиля «Москвич-412»;

14—рычаг управления навеской;

15—сиденье;

16—спинка сиденья;

17 — узел регулировки наклона спинки сиденья (2 шт.);

18 — верхняя полустойка сиденья (стальной лист s12, 2 шт.);

19—нижняя полустойка сиденья (стальной лист s12, 2 шт.);

20—навеска;

21—задний ведущий мост (от автомобиля «Москвич-412»);

22—задний составной карданный вал со шлицевым соединением «Москвич-412»);

23—вертлюг (от переднего колеса автомобиля УАЗ-469);

24—карданный шарнир трансмиссии;

25—«переломный» узел полурам;

26—передний карданный вал;

27—капот (стальной лист s1);

28 — привод системы принудительного воздушного охлаждения;

29—топливный бак (от мотоблока);

30—крыло переднего колеса (стальной лист s1, 2 шт.);

31 —крыло заднего колеса (стальной лист s 1,2 шт.);

32—педаль «газа»;

33—педаль тормоза;

34—педаль сцепления;

35—крышка магнето (фара от трактора);

36—облицовка;

37—глушитель;

38—воздуховод (дюралюминиевый лист s1, 2 шт.)

Схема мини-трактора осталась той же — с «ломающейся» рамой. Но прежний «ижевский» мотор уступил место более мощному (а главное — более надёжному и не столь прихотливому) четырёхтактному силовому агрегату от мотоцикла «Урал». На задней полураме появился ещё один ведущий мост. Он, как и передний, — тоже от автомобиля «Москвич-412». Многие узлы применены от предыдущей модификации, как, например, полурамы (хотя и с небольшими переделками), КПП, промежуточный цепной редуктор, бачок под топливо и облицовка. Поначалу оставил прежней и систему принудительного воздушного охлаждения мотора, изменив лишь привод вентилятора да разделив воздушный поток от него на два цилиндра. Но впоследствии, из-за низкой эффективности, её всё же пришлось тоже переделать, установив по «персональному» вентилятору над каждым цилиндром. Это позволяет эксплуатировать мини-трактор под нагрузкой длительное время даже в жаркую погоду.

Теперь подробнее о конструкции мини-трактора. Основа её — две полурамы простой прямоугольной формы: передняя размерами в плане 900×360 мм и задняя — 600×360 мм. Хотя изготавливались они в разное время, но обе сварены из стального швеллера №8 (стенка — высотой 80 мм и толщиной 4,5 мм, ширина полок — по 40 мм с переменной толщиной). Концы отрезков швеллеров для стыковки «на ус» обрезал под углом 45°.

Кинематическая схема мини-трактора:

1 —двигатель;

2 — коробка переключения передач и муфта сцепления;

3 — выходной вал силового агрегата;

4—упругая (эластичная) муфта (от мотоцикла «Урал»);

5 — первичный (шлицевой) вал КПП (от мотоцикла «Урал»);

6—КПП (от автомобиля «Москвич»);

7 — вторичный (выходной) вал КПП;

8—малая ведущая звёздочка цепной передачи (z= 17);

9—цепь (t = 22,225);

10—большая ведомая звёздочка цепной передачи (z = 68);

11 —передний карданный вал;

12 — карданный шарнир (от автомобиля КамАЗ);

13—задний карданный вал;

14—вертлюг;

15—шлицевое соединения звеньев заднего карданного вала (от автомобиля «Москвич»);

16 — ведущая шестерня главной передачи (от автомобиля «Москвич»,2 шт.);

17—ведомая шестерня главной передачи (от автомобиля «Москвич», 2 шт.);

18—полуось (от автомобиля «Москвич-412», 4 шт.);

19—колесо (от автомобиля «Москвич-412», 4 шт.)

На передней полураме имеются две поперечины из отрезков прямоугольной трубы 50×30 мм (уложенных плашмя), и являющихся подрамником силового агрегата. Ещё на ней установлена стенка из стального листа толщиной 12 мм и приварены несколько площадок и кронштейнов для крепления агрегатов, механизмов и узлов.

К задней полураме сзади приварена стойка, выполненная из прямоугольной трубы 80×80 мм (сварена из двух отрезков швеллеров №8, состыкованных кромками полок) для монтажа на ней навески, к которой подцепляются почвообрабатывающие и другие сельскохозяйственные орудия. А спереди — вертикальная плита для вертлюжного узла (о нём — позже), подкреплённая с обеих сторон косынками. И стойка, и плита выполнены всё из того же 12-мм стального листа. Сверху полурама накрыта настилом из листовой стали толщиной 3 мм. Впереди впоследствии крепится ещё площадка из такого же стального листа, прикрывающая «переломный» узел. На ней монтируются педали «газа» и сцепления.

Полурамы соединены между собой «переломным» узлом, представляющим собой плоский (одноосный) карданный механизм (шарнир). Его вилки сварены из стального 12-мм листа. Причём стенка передней вилки приварена непосредственно к задней траверсе передней полурамы и подкреплена косынками. Рожки вилок тоже усилены небольшими косынками из такого же стального листа. Цапфы и корпуса подшипниковых опор для этого шарнира отрезаны и использованы вместе с подшипниками и стопорными шайбами от соответствующих узлов карданного вала автомобиля КамАЗ.

Подвески всех колёс трактора зависимые и жёсткие. А чтобы колёса какого-либо из мостов не зависали при движении трактора через бугры и ямы, полурамы ещё имеют возможность «вращаться», а точнее отклоняться на угол около 15° по часовой стрелке или против от среднего положения одна относительно другой. Происходит это за счёт применённого в сцепке двух полурам вертлюга, изготовленного из ступицы переднего колеса автомобиля УАЗ и установленного в передней части задней полурамы. А чтобы не происходило слишком большого поворота одной полурамы относительно другой, на пластине шарнира приварен зуб размерами 38x10x12 мм, а к пластине задней полурамы приварены два таких же упора.

Двигатель установлен на поперечинах передней полурамы и закреплён здесь через проушины двумя длинными болтами. От двигателя вращение через мягкое соединение (муфту) от мотоцикла «Урал» передаётся на первичный (входной) вал КПП от «Москвича-412». КПП крепится к раме через приваренную пластину толщиной 12 мм четырьмя болтами. Далеко выступающий конец вторичного (выходного) вала коробки опирается на подшипник, установленный в перегородке. На этом конце вторичного вала посажена ступица с 17-зубой звёздочкой — ведущей звёздочкой цепного редуктора. Другая (ведомая) звёздочка с 68 зубьями посажена на передний карданный вал. Звёздочки соединены цепью с шагом 22,225 мм. Передаточное отношение (понижение угловой скорости или увеличение крутящего момента) цепного редуктора составляет 1:4. На главную передачу переднего моста вращение передаётся непосредственно с этого вала, а на задний мост — через карданный механизм «переломного» узла и далее через задний карданный вал. Задний карданный вал состоит из двух звеньев со шлицевым их соединением. Для первого звена был использован шли-цевой конец, отрезанный от вторичного вала «москвичовской» КПП, который приварен к кардану. Второе звено позаимствовано от «москвичовского» карданного вала. За счёт шлицевого соединения звеньев при поворотах будет происходить удлинение заднего вала.

Мосты от «Москвича-412» (и передний, и задний) заужены до ширины колеи колёс в 700 мм. У каждого из них по обеим сторонам от картера главной передачи вырезаны конечные части полуосевых кожухов (автолюбители называют их чаще «чулками»), а фланцевые концевики (крайние детали мостов с подшипниковыми гнёздами и резьбовыми отверстиями в торцах) вновь приварены к оставшимся частям кожухов. Но не сразу. Сначала же были соответственно укорочены и полуоси (у них вырезаны срединные куски). Затем к наружным фланцевым концам полуосей прихвачены сваркой внутренние шлицевые концы, и после взаимной центровки обе части сварены окончательно. Далее готовые укороченные полуоси были прикручены к отрезанным концевикам моста штатными винтами и их внутренние концы вставлены в шлицевые отверстия шестерён дифференциала. И только после выверки соосности концевика и оставшейся части кожуха с картером детали были сварены.

У коробки передач от «Москвича-412» к выступающему концу первичного вала для его подсоединения к силовому агрегату приваривается шлицевой конец карданного вала от мотоцикла «Урал». Длина выступающей части состыкованного первичного вала равна 80 мм. Но перед этим стыкуемые торцы валов дорабатываются. На одном выполняется шип, а на другом прорезается соответствующий паз. Отверстие в картере коробки прикрыто самодельной крышкой с сальником, прикрученной к картеру четырьмя винтами М6.

С другой стороны КПП удлинитель (кожух) вторичного вала КПП обрезан на расстоянии 20 мм от корпуса коробки, а торец (выход) закрыт самодельной крышкой с отверстием под выходной конец вала и проточенной в его стенках кольцевой канавкой под сальник. Крышка прикручена к обрезанному удлинителю четырьмя винтами М6 в соответствующие предварительно выполненные в его стенках резьбовые отверстия.

Рулевая колонка крепится к пластине, приваренной к раме тремя болтами М10. Для придания пластине жёсткости к ней приварены две косынки из стального листа толщиной 5 мм.

Для того чтобы вращение рулевого колеса совпадало с поворотом трактора, изменено направление червяка рулевого механизма на противоположное (червяк насажен на вал другим концом). Для этого пришлось проточить гнездо в регулировочной гайке подшипника снизу картера и отверстие в его крышке. При поворотах рулевое колесо всегда остаётся перед водителем, хотя «баранка» находится на передней полураме, а сиденье водителя — на задней.

Переделка входного и выходного концов первичного вала КПП от автомобиля «Москвич-412» под трансмиссию мини-трактора:

1 —шлицевой наконечник (от карданного вала мотоцикла «Урал»;

2—первичный вал КПП;

3 — сальник;

4—передняя крышка (сталь);

5 — винт М6 (4 шт.);

6—перегородка рамы;

7—картер КПП;

8—задняя крышка (сталь);

9—сальник;

10—ступица звёздочки (сталь);

11—ведущая звёздочка цепной передачи;

12 — корпус подшипника;

13 — подшипник;

14—стойка;

15—кронштейн рамы;

16 — болт;

17—лонжерон рамы

Поскольку двигатель оказался расположенным довольно высоко над землёй, то запуск мотора производится через промежуточный вал, установленный снизу силового агрегата во втулках, приваренных к раме. На одном конце вала закреплён укороченный до 140 мм рычаг кик-стартера, на другом — тяга длиной тоже 140 мм.

Цилиндры двигателя оборудованы принудительным воздушным охлаждением. Поначалу оно осуществлялось от одного центрального (общего) вентилятора, но оказалось не столь уж эффективным. А потому его модернизировал, снабдив каждый цилиндр своей крыльчаткой. Привод вентилятора сделал от вала переделанного штатного «ураловского» генератора через угловой редуктор, корпусом которого послужил водопроводный фитинговый двухдюймовый угольник. Шестерни для углового редуктора взяты от соответствующего узла бензопилы «Дружба-4». От одной шестерни-вала отрезал концевик, просверлил и проточил в ней отверстие под диаметр вала ротора генератора, насадил и приварил. Другой вал-шестерню в сборе с подшипниками и обоймой установил в корпус углового редуктора с другой стороны. На выходной вал этого редуктора насажен шкив, с которого вращение через клиноременную передачу передается на шкивы двух вентиляторов, находящихся сверху каждого цилиндра. Обоймы подшипников-вентиляторов приварены к рамке капота. Шкивы — от стиральной машины, а вентиляторы — от радиатора отопителя автомобиля УАЗ-469.

Переделка (укорочение) кожухов и полуосей заднего моста автомобиля «Москвич-412» под ходовую часть мини-трактора:

1 —фланец полуоси;

2 — цапфовая часть полуоси;

3—концевик-раструб балки моста;

4—стержень (срединная часть) полуоси;

5—кожух («чулок»);

6—шлицевой (внутренний) конец полуоси;

7—картер главной передачи;

8—полуосевая шестерня

Поскольку штатный «ураловский» генератор использован в системе принудительного воздушного охлаждения, для обеспечения работы двигателя (поджига горючей смеси), применено магнето от мотопомпы. Привод магнето осуществляется от распределительного вала, к которому оно подстыковано спереди через самодельный барабанный переходник.

Топливный бачок ёмкостью 8 литров, с переделанной разводкой — теперь на два карбюратора, использован от мотоблока.

Схема углового редуктора системы принудительного воздушного охлаждения:

1 — корпус от генератора (от мотоцикла «Урал»);

2—роторный вал генератора без обмотки (от мотоцикла «Урал»);

3 — фланцевый подшипник;

4 — фланец (сталь);

5 — шайба (сталь);

6—корпус углового редуктора (водопроводный фитинговый угольник на 2″);

7—ведущая коническая шестерня (от редуктора бензопилы «Дружба-4»);

8—шпонка (сталь);

9—ведомый вал-шестерня;

10—подшипник вала-шестерни (2 шт.);

11—корпус подшипников вала-шестерни (сталь);

12—шкив клиноремённой передачи системы принудительного воздушного охлаждения;

13—крепление шкива (гайка с пружинной шайбой);

14—крепление фланца к корпусу (винт. 3 шт.)

Основной коробкой перемены передач является «москвичовская». Переключение производится рукояткой, закреплённой на верхнем рожке вилки передней полурамы «переломного» шарнира. Переключение передач «ураловского» силового агрегата осуществляется с помощью рукоятки, находящейся слева от рулевого колеса на приборной доске, посредством тяги.

Навеска трактора изготовлена из полос листовой (12-мм) стали, длина нижних тяг навески 450 мм, верхних — 180 мм. Подъём и опускание навески при работе производятся при помощи рычага, расположенного справа от сиденья водителя. Длина рычага равна 550 мм, что позволяет без больших усилий поднимать-опускать любое подходящее для мини-трактора навесное сельскохозяйственное орудие.

Так как подвеска мини-трактора жёсткая, то сиденье изготовлено мягким. Установлено оно на опоре из двух пар треугольных пластин, скреплённых между собой болтами. За счёт взаимного смещения пластин можно изменить высоту сиденья, его расстояние до руля. Имеется также возможность регулировки угла наклона спинки.

Управление работой двигателя («газом») и сцеплением производится при помощи штатных мотоциклетных тросиков, но не от ручек, а через педали, находящиеся на площадке, прикрывающей «переломный» узел и прикреплённой к задней полураме.

Колёса мини-трактора все одинаковые, размерами 6,15×13 дюймов, использованы от автомобиля «Москвич-412». От него же и гидравлическая тормозная система, её разводка по раме — медными трубками и гибкими шлангами.

Мини-трактор обладает примерно теми же ходовыми характеристиками, что и его предшественник с двигателем от мотоцикла Иж «Планета-4», но первый значительно мощнее и более надёжен в работе. Благодаря двум КПП (самого силового агрегата и от «Москвича-412), установленным одна за другой, получился широкий выбор режимов скоростей, трактор имеет 16 передач вперёд и 4 назад. При постоянно работающих обоих мостах трактор стал преодолевать без всяких проблем, казалось бы, непреодолимые для него препятствия, даже с прицепом и грузом.

Кому-то покажется, что конструкция мини-трактора слишком тяжела. Так оно и есть. Но это скорее плюс, чем недостаток. Во-первых, этим обеспечена прочность нагруженных узлов, а во-вторых — повышается сцепление колёс с грунтом, что немаловажно при использовании мини-трактора на пахоте, а тем более в качестве бульдозера на разгребании снежных заносов зимой.

Мини-трактор эксплуатируется на обработке земли, перевозке грузов до 900 кг на прицепной тележке, таскает конную косилку при заготовке сена, зимой чистит дорожки от снега и делает многое другое, что нужно по хозяйству.

Е.ШИШКИН, пгт Кильмезь, Кировская обл.