Малогабаритна універсальна самохідна машина МУСМ-1 — так назвали свою конструкцію юні майстри з гуртка моделювання та конструювання сільськогосподарських машин Новокулінської середньої школи в Дагестані. За допомогою різного навісного обладнання вона виконує оранку, культивацію, посів, боронування; косить сіно та збирає підсохлу траву в валки та копи; перевозить у причіпній тележці різні вантажі, а взимку допомагає прибирати сніг. Від вала відбору потужності можна привести в дію й інший механізований інструмент — дискову пилу, бур, водяну помпу.
Такий широкий діапазон виконуваних робіт став можливим завдяки універсальності конструкції, що поєднує переваги мікротрактора, мотоблока та мотоприводу. Детально про пристрій машини розповідає керівник гуртка К. М. Курбалаєв.
У конструкціях мотоблоків найчастіше зустрічається двоколісна компонувальна схема. Вона забезпечує машині достатню стійкість та хорошу маневреність. Однак для робіт на відкритому ділянці — в полі, на лузі — три- та чотириколісні схеми, характерні для мікротракторів, є переважними. Водій, оседлавши машину, керує нею з більшим зручністю та точністю, а головне, розширюються можливості більш раціональної установки навісного обладнання: його можна розмістити як спереду, так і ззаду машини.
Щоб об’єднати переваги обох схем, ми вирішили раму мотоблока зробити розбірною. Так, силовий агрегат з трансмісією встановлений на сталевій зварній рамі, як і у звичайного двоколісного мотоблока, а передня частина рами з поворотним колесом знімна. У зібраному вигляді машину можна використовувати як мікротрактор, а від’єднавши передок та закріпивши в кронштейнах рами ручку управління, — як мотоблок.
1 — двоколісний варіант з косаркою, 2 — триколісна компонувальна схема.
Двигун взяли від моторолера «В’ятка-Електрон». Він має потужність 7,5 к.с., має вбудовану триступеневу коробку передач та примусове повітряне охолодження, необхідне для силових установок малогабаритної сільгосптехніки, що працюють, як правило, у важкому навантажувальному та тепловому режимах.
Міст провідних коліс складається з редуктора з реверсом від вантажного моторолера «Мураха-ТГА» та укорочених напівосей з карданними шарнірами.
1 — вилка переднього колеса, 2 — важіль підйому переднього навісного обладнання, 3 — кермова колонка, 4 — кермо, 5 — важіль зчеплення. 6 — важіль підйому заднього навісного обладнання, 7 — рама передка, 8 — сидіння, 9 — важіль перемикання швидкостей, 10 — важіль реверсу, 11 — кожух моторного відсіку, 12 — крила провідних коліс, 13 — заливна горловина бака, 14 — причіпний палець, 15 — рама мотоблока, 16 — провідні колеса, 17 — задній кронштейн рами, 18— двигун, 19 — паливний бак, 20 — трансмісійна зірочка вихідного вала двигуна, 21 — зірочка приводу вала відбору потужності, 22 — передній кронштейн рами, 23 — кікстартер, 24 — підніжка, 25 — педаль гальма.
Провідні колеса зі ступицями та гальмівними механізмами — від мотоколяски СЗА, а переднє — від карта, з доопрацьованою ступицею. Барабанні гальма провідних коліс з механічним приводом від педалі, встановленої на правій підніжці передка. Обертальний момент з вихідної зірочки двигуна Z1 = 11 передається ланцюгом з кроком 12,7 мм на зірочку редуктора провідного моста Z2 = 46, а з його вихідних валів, через напівосі з карданними шарнірами, до ступиць коліс.
Вал відбору потужності, що є окремим вузлом, приводиться в обертання іншою ланцюговою передачею: від зірочки Z3 = 30, закріпленої на вихідному валі двигуна поруч з трансмісійною, ланцюгом з кроком 12,7 мм, на ведену зірочку вала Z4 = 8.
1 — провідні колеса, 2 — карданний шарнір, 3 — укорочена напіввісь, 4 — зірочка редуктора (Z2=46, крок 12,7 мм), 5 — редуктор провідного моста, 6 — двигун з коробкою передач, 7 — трансмісійна зірочка вихідного вала двигуна (Z1 = 11, крок 12,7 мм), 8 — зірочка приводу вала відбору потужності (Z3 = 30, крок 12,7 мм), 9 — вал відбору потужності, 10 — зірочка вала (Z4 = 8, крок 12,7 мм), 11 — шатун, 12 — качалка, 13 — шток рухомого ножа косарки.
Рама зварена зі сталевих фасонних профілів. Найзручніше використовувати труби квадратного та прямокутного перерізів. Хребтова балка мотоблока — з труби перерізом 40X25X2,5 мм та довжиною 1000 мм. Два лонжерони зі сталевої труби квадратного перерізу 25X25x2,5 мм кріпляться симетрично по обидва боки від неї за допомогою поперечних труб. Вирізані на кінцях лонжеронів пази утворюють кронштейни для під’єднання ручки управління (у двоколісному варіанті) або навісного обладнання. Центральна поперечина з труби такого ж перерізу, як і хребтова балка, приварена поверх поздовжніх елементів рами. Її кінцеві полиці служать опорою для підшипникових вузлів ступиць провідних коліс.
Для хребтової балки передка рами обрана труба прямокутного перерізу 45X30X2,5 мм. Її внутрішні розміри дозволяють при збиранні передка з мотоблоком вільно надівати цю балку на балку мотоблока.
1 — хребтова балка, труба 40X25X2,5 мм, 2 — поперечина, труба 25X10X2,5 мм (2 шт.), 3 — лонжерон, труба 25X25X2,5 мм (2 шт.), 4 — опорна балка провідних коліс, труба 40X25Х2,5 мм.
Корпус кермової колонки утворює вварена в передній частині сталева труба з зовнішнім Ø 40 мм. Додаткову жорсткість з’єднанню надає трикутний підкіс зі сталевої пластини товщиною 8 мм. Поворотний вал — з труби Ø 28 мм, в нижній частині приварений до вилки переднього колеса, зігнутої зі смуги товщиною 8 мм. Верхня частина вала закінчується затискним хомутом, куди встановлюється кермо з важелями управління від мотоцикла «Восход». Підшипниками поворотного вала служать бронзові втулки, але можна використовувати й кулькові підшипники від кермового вала мотоцикла.
Кронштейн сидіння зварений зі сталевих куточків 40X40 мм. Розміри його обираються за зростом водія. Положення сидіння на кронштейні можна регулювати в поздовжньому напрямку. Каркас підніжок зігнутий з дюймових водопровідних труб. Разом зі сталевими опорними майданчиками він приварений до хребтової балки передка та служить опорою для ніг водія, кронштейном для педалі гальма та захисними дугами.
1 — вилка поворотного колеса, 2 — хребтова балка, труба 45X30Х2,5 мм, 3 — кронштейн підйомного важеля, 4 — кермова колонка, 5 — поворотний вал, 6 — кермо, 7 — підкіс, сталева пластина товщиною 8 мм, 8 — кронштейн сидіння, куточок 40X40 мм, 9 — сидіння, 10 — дуга підніжки, 11 — опорний майданчик.
Кронштейн в нижній частині корпусу поворотної колонки призначений для кріплення там підйомного пристрою для навісного інструменту, що встановлюється спереду: бульдозерного ножа, вил. З цією задачею добре справляється важіль ручного гальма від автомобіля ГАЗ-51; його пружинна засувка дозволяє зафіксувати важіль та з’єднаний з ним інструмент у піднятому положенні.
Кожух двигуна виконано разом з крилами провідних коліс зі сталевого листа товщиною 0,5 мм.
1 — шатун, 2 — палець, 3 — сферичний підшипник, 4 — кривошипне колесо, 5 — підшипник № 60302, 6 — вал, 7 — розпірна втулка, 8 — корпус, 9 — кришка з фетровим сальником, 10 — зірочка, 11 — проставка, 12 — кронштейн корпусу, труба 45X30Х2,5 мм, 13 — стійка, 14 — качалка, 15 — кронштейн, 16 — шток рухомого ножа, 17 — напрямна, 18 — рухомий ніж косарки.
Для збільшення зчеплення з ґрунтом при оранці, глибокій культивації та покращення прохідності, на колеса надіваються ґрунтозачепи. Обід отримують, згорнувши в кільце сталеву смугу шириною 100 мм та з’єднавши стик двома болтами. Ззовні до нього приварюються або приклепуються 8 куточків 25Х25 мм. Чотири з них мають довжину 160 мм. Відігнувши виступаючі за ширину обода частини, отримуємо бічні упори, що фіксують ґрунтозачеп на колесі.
Ручки управління мотоблоком для двоколісного варіанту зварено зі сталевих труб з зовнішнім Ø 22 мм. У цьому випадку на них легко надіваються мотоциклетні важіль зчеплення та поворотна рукоятка «газу». Поперечні перекладини — з труб меншого перерізу.
Необхідні робочі інструменти виготовлені з доступних матеріалів: сталевих куточків, труб, прутків, листового металу, а також зібрані з використанням елементів списаних сільгоспоруд: лемеха від плуга, лап культиватора.
Для оранки невеликих ділянок мотоблок оснащується одноотвальним плугом — стійки з міцного бруса з лемехом.
Культиватор з робочою шириною близько 800 мм має три знімні лапи. Виготовивши кілька комплектів з різною шириною робочої кромки, їх неважко замінювати — залежно від оброблюваної культури.
Каркас транспортної тележки, розрахованої на вантажопідйомність до 400 кг, металевий, зварений з куточків 50X50 мм. На загальній осі встановлені два колеса від карта. Кузов — дерев’яний, з відкидним заднім бортом.
Бульдозерний відвал — зі сталевих листів товщиною 3—4 мм. Ширина його 700 мм, і, хоча тяга, що розвивається мотоблоком з ґрунтозачепами, досить велика, він призначений в основному для прибирання снігу.
Вила для збору скошеної трави в копи зроблені зі зварених у каркас куточків та сталевих прутків Ø 10 мм.
Зібрати траву в валки, очистити сад від сухих гілок, провести очищення лісових галявин допоможуть тракторні граблі — волокуша. Для їх несучої поперечної балки можна взяти сталеву трубу Ø 40 мм, а зуб’я зігнути в півкільце з товстої сталевої дроту.
Вал відбору потужності для приводу механізованого інструменту виконано у вигляді окремого знімного вузла. У його точеному сталевому корпусі, на двох підшипниках № 302 (краще 60302— вони мають захисні шайби) встановлений вал. На одному його кінці кріпиться ведена зірочка, а на іншому — приводний фланець або кривошипне колесо для шатуна косарки. Корпус приварений до кронштейна з відрізка труби 45X30X2,5 мм, за допомогою якого весь вузол надівається на хребтову балку рами. Місце кріплення скрізним болтом уточнюється за довжиною приводного ланцюга.
У нашій машині вал відбору потужності використовується в основному для приводу косарки, тому обидва механізми об’єднані в один агрегат. Стійка косарки — з відрізка швелера № 12 — з’єднана на болтах з кронштейном вала відбору потужності. А в її нижній частині встановлені робочі органи косарки: нерухомий, а над ним, у пластинчастих напрямних, — рухомий. Ширина захвату — близько 1000 мм. Рухомий ніж приводиться в рух штоком від качалки, вісь якої закріплена на кронштейні стійки. Перетворення обертання вала відбору потужності в зворотно-поступальний хід здійснюється кривошипно-шатунною передачею.
Встановити косарку на рамі можна при будь-якій компонувальній схемі машини. На трьох колесах добре кошити відкрите поле, луг, а, знявши передню частину та закріпивши в задніх кронштейнах рами ручку управління, зручно працювати в саду між деревами та на лісовій галявині. Невелике опорне колесо під балкою допоможе точно витримати висоту зрізу.
У конструкції мотоблока передбачені наступні варіанти навіски робочого інструменту. Передні кронштейни рами використовуються для під’єднання бульдозерного відвалу та вил. Задні — при двоколісній компонувальній схемі — для ручки управління, а при триколісній — для культиватора, борони, тракторних грабель. Вантажна тележка причіпляється за допомогою пальця до хребтової балки рами. А для оранки на двоколісному мотоблоці плуг кріпиться затиском типу «стремена» прямо до балки, з боку її більш довгої частини робочою кромкою в бік двигуна. Оскільки у заднього моста є реверс, мотоблок може працювати, рухаючись і в зворотному напрямку.
Важілі управління силовою установкою та навісним обладнанням скомпоновані в передній частині машини поруч з водійським сидінням. Там встановлені важілі управління коробкою передач, реверсом моста та підйому навішеного ззаду обладнання. На правій підніжці закріплена гальмівна педаль, а на кермі — важіль зчеплення та рукоятка управління дроселем карбюратора. Запускається двигун кікстартером, важіль якого знімається.