У власників присадибних ділянок дуже популярні культиватори «Крот» з бензиновими двигунами. Спочатку і я був несказанно радий такому своєму механічному помічнику. Однак з часом все ж таки вирішив позбутися шуму та шкідливого вихлопу бензинового двигуна і зробити екологічно чистий електрокультиватор, безпечний від ураження струмом.
Для культиватора необхідний електродвигун з послідовним збудженням, у якого зі зростанням навантаження збільшується і крутний момент. Більше інших для цієї мети підходить стартер марки СТ-8 від вантажного автомобіля ГАЗ-51. Ідею використати саме СТ-8 «підказала» мені публікація під назвою «Електрокартингу — бути!» в журналі «Моделіст-конструктор» № 1 за 1981 рік.
1 — пакетний вимикач; 2 — рукоятки управління; 3 — двигун; 4 — понижуючий черв’ячний редуктор (і = 60); 5 — кожух вторинної гілки ланцюгової передачі; 6 — ведена зірочка на вхідному валу редуктора; 7 — кожух первинної гілки ланцюгової передачі; 8 — силова платформа; 9 — втулка кріплення передньої стійки шасі; 10,13 — стопорні гвинти М10; 11 — передня стійка шасі (у транспортній комплектації); 12 — втулка кріплення гальмівного штиря в робочій комплектації та задньої стійки шасі — у транспортній; 14 — гальмівний штир; 15 — місце для баластового вантажу масою 20 кг; 16 — хомут кріплення двигуна (2 шт.); 17 — ведуча зірочка на валу двигуна; 18 — блок зірочок на вихідному валу редуктора; 19 — ліва культиваторна фреза; 20 — кожух ходової частини; 21 — права культиваторна фреза
Роздобувши такий стартер, я все ж таки трохи його модернізував.
По-перше, трохи укоротив йому вал.
По-друге, виточив з дюралюмінієвого сплаву Д16ТВ нову передню кришку і запресував у неї кульковий підшипник 204. У задній же кришці (зі сторони щіток) залишив штатний бронзовий підшипник, але істотно покращив його змащення шляхом встановлення капелюшкової маслянки з літолом.
По-третє, в обох кришках стартера просвердлив безліч сквозних вентиляційних отворів діаметром 5 мм.
Повітря крізь ці отвори прогоняє вентилятор, крильчатку якого я надів на вал електродвигуна марки МЕ-7Б від вантажного автомобіля ЗІЛ-164. Вентилятор помістив у кожух з листового дюралюмінію (сплав Д16АМО) товщиною 2 мм, а сам кожух розташував соосно за стартером і скріпив їх хомутом з дюралюмінієвої смужки.
1 — ступиця (Ст3); 2 — блок лопатей (Д16АМО, лист s1); 3 — гайка М16х1,5
На хвостовик укороченого валу стартера я надів ведучу зірочку (z = 15, t = 12,7 мм; від мотоцикла К-125), зблоковану (зварену) з саморобною втулкою-ступицею. Цю зірочку зв’язав втулково-роликовим ланцюгом з веденою зірочкою (що має точно такі ж параметри: z = 15, t = 12,7 мм) на вхідному валу понижуючого черв’ячного редуктора. Згаданий редуктор з передаточним числом і = 60 стояв на якомусь літальному апараті і дістався мені списаним після виробки покладеного йому ресурсу.
1 — ведуча зірочка (z = 15, t = 12,7; від мотоцикла К-125); 2 — ступиця (Ст3)
Для зручності оповідання цю гілку ланцюгової передачі між стартером і редуктором я назвав би первинною. Щоб вона працювала безперервно, ретельно покрив ланцюг графітовою мастилом.
Далі за методом, запозиченим зі статті «Зірочка для ланцюгової передачі» в № 11 за 1975 рік журналу «Моделіст-конструктор», я виготовив з підходячої сталі 12ХН3А ще чотири зірочки, але вже з числом зубів 11 і кроком 15,875 мм. Їхні робочі поверхні мали бути твердими та зносостійкими, тому я використав цементування та термічне загартування.
Закріпивши дві такі зірочки на кінці вихідного валу черв’ячного редуктора і ще дві — на робочому валу, я зв’язав їх двома втулково-роликовими ланцюгами. Цю гілку ланцюгової передачі можна назвати вторинною. Для її натягу використав тонкі металеві підкладки під редуктор, а для захисту від забруднення — суцільну обшивку кожуха ходової частини.
1 — щока (Д16ТВ, лист s8); 2 — заклепка (Д16, Ø6, 4 шт.); 3 — кронштейн (Д16ТВ, куточок 30x30x4)
Змащуються ланцюги під час роботи в так званій масляній ванні — в деякому обсязі трансмісійного масла, залитого в кожух ходової частини. У самому низу кожуха обертається в двох підшипниках 206, прихованих у корпусах з фетровими сальниками, робочий вал, що несе культиваторні фрези.
1,6 — втулки кріплення стоєк шасі (сталь 45); 2,4,5 — ребра жорсткості (куточок 30x30x4); 3 — платформа (сталь 45, лист s8)
Усі ці агрегати я встановив на силову платформу, виготовлену з листової сталі і посилену приварними поздовжніми ребрами жорсткості зі сталевого куточка. До ребер болтами М6 прикріпив ручки управління електрокультиватором. Останні зварив з відрізків сталевої труби. На два задні кінці труб надів гумові рукоятки, за які тримається оператор; чотири передні кінці сплющив і просвердлив у них отвори під болти кріплення.
Для переміщення агрегату вручну на невеликі відстані я виготовив йому знімне шасі, що складається з двох стоєк. Передня стійка має одне двовзутне колесо (саморобне, з шинами від дитячого велосипеда), задня — два колеса (від дитячого велосипеда побільше). Кріпляться стійки в спеціальних втулках, приварених до платформи спереду і ззаду, стопорними (струбцинними) гвинтами.
1 — болт М6х20 (16 шт.); 2 — лопать лівої культиваторної фрези (Ст3, смуга 45×6, 4 шт); 3 — болт М6х53 (2 шт); 4 — ступиця (30ХГСЛ, 2 шт); 5 — робочий вал (30ХГСА); 6 — корпус підшипника (Д16ТВ, 2 шт); 7 — гвинт М5х10 (8 шт); 8 — обшивка кожуха (Д16АМО, лист s2); 9 — ходова зірочка (12ХНЗА, всього 4 шт); 10 — штифт Ø8 (2 шт); 11 — щока кожуха (Д16ТВ, лист s8, 2 шт); 12 — підшипник 206 (2 шт); 13 — сальник (фетр, s3, 2 шт); 14 — дистанційна втулка (Д16ТВ, 2 шт); 15 — втулково-роликовий ланцюг (t = 15,875 мм, 2 шт); 16 — гвинт М4х8 (24 шт); 17 — лопать правої культиваторної фрези (Ст3, смуга 45×6, 4 шт.)
На краю поля, перед початком обробки ґрунту, я знімаю з електрокультиватора обидві стійки. Замість задньої вставляю так званий гальмівний штир і стопорю його струбцинним гвинтом. Заглибленням цього штиря в землю регулюю швидкість і глибину культивації.
1 — штир кріплення (Ст3, пруток Ø18); 2 — шина (від колеса дитячого велосипеда, 2 шт.); 3 — ступиця колеса (Д16ТВ); 4 — вилка (Ст3, смуга 40×4); 5 — вісь (Ст3, пруток Ø16); 6 — гайка М10 (2 шт.); 7 — дистанційна втулка (Ст3, 2 шт.); 8 — підшипник 160200 (2 шт.)
1 — штир кріплення (Ст3, пруток Ø18); 2— підкос (Ст3, пруток Ø10, 2 шт.); 3 — вісь (Ст3, пруток Ø25); 4 — колесо (від дитячого велосипеда, 2 шт.)
Через те, що агрегат у мене вийшов легким, глибина культивації спочатку виявлялася недостатньою. Довелося потяжчати його знімним баластом масою 20 кг, який розташував у центрі ваги машини. Це дало можливість витримувати глибину обробки 160—190 мм при захопленні фрезами смуги землі шириною 250 мм. Продуктивність праці під час роботи з моїм електрокультиватором така сама, як і з «Кротом».
1 — кожух вентилятора (Д16АМО, лист s2); 2 — електромотор вентилятора (марки МЕ-7Б, від автомобіля ЗІЛ-164); 3 — ступиця крильчатки вентилятора з гайкою; 4 — блок лопатей крильчатки вентилятора; 5 — болт М5х20; 6 — задня кришка корпусу стартера (штатна, доопрацьована); 7 — хомут (Д16АМО, смуга 20×2); 8 — штатна втулка-підшипник (бронза); 9 — корпус стартера; 10 — стяжний болт М6 (2 шт.); 11 — ротор стартера; 12 — дистанційна втулка (латунь ЛС59-1); 13 — передня кришка корпусу стартера (Д16ТВ); 14 — підшипник 204; 15 — блок зірочка-ступиця; 16 — болт М8х35; 17,20 — болти М5 (8 шт.); 18 — проставка (Д16АМО, смуга 20×2, 4 шт.); 19 — бандаж (Д16АМО, смуга 20×2)
Як блок електроживлення для стартера СТ-8 і двигуна МЕ-7Б вентилятора можна було б застосувати зварювальний трансформатор, однак він досить дорогий. Тому я пішов іншим шляхом. Взяв три малопотужних (приблизно по 500 Вт) трансформатори, зняв з них вторинні обмотки і на звільнені місця намотав шини, площа поперечного перерізу яких становить 25 мм2; потім первинні (мережеві — на 220 В) обмотки з’єднав паралельно, а всі вторинні (на 4—5 В кожна) — послідовно-згідно. У підсумку на виході трансформаторів вийшов змінний струм напругою 14—15 В, який тут же випрямляється містком з діодів ВК-200 (заміна діодів цієї марки можлива на будь-яку іншу з робочим струмом 200 А, що дуже зручно).
Блок електроживлення у мене вийшов досить важким, і довелося змонтувати його на окремій чотириколісній візку. З мережевою розеткою на 220 В він з’єднується сорокаметровим кабелем, переріз жили якого 2,5 мм2, а з культиватором — подвійним (25×2 мм2) електрозварювальним кабелем довжиною 12 м.
Для подачі постійної напруги 14—15 В до стартера я застосував стандартний пакетний вимикач (25 А, 250 В) з подовженою рукояткою, в якому «запаралелив» три лінії електроживлення. Вимикач розмістив на лівій ручці управління культиватором.
Таким чином, завдяки застосуванню розділових понижуючих трансформаторів на 220/14 В вдалося забезпечити повну безпеку від ураження електричним струмом під час роботи з культиватором навіть на перезволоженому ґрунті (зрозуміло, за суворого дотримання інших вимог техніки безпеки).
Електрокультиватор повністю виправдав мої надії. Ось уже, рахуй, чотири сезони я без особливих зусиль обробляю з його допомогою весь свій присадибний ділянку.
В. ЛЕБЕДЄВ