Бетономішалка призначена для отримання бетонної суміші або цементно-піщаного розчину. Її об’ємна продуктивність — 15 десятилітрових відер суміші у співвідношенні: 1,5 відра цементу + 4,5 відра піску + 9 відер щебеню (вода не врахована) за один заміс тривалістю 15 хвилин (по 5 хвилин: на завантаження, перемішування та вивантаження).
Конструктивно бетономішалка складається з трьох вузлів: ємність (змішувач), підвісна люлька, станина.
Змішувач виготовлений з трьох частин: циліндра та двох усічених конусів. Через передній конус — довший — здійснюється завантаження цементу, піску, щебеню, а також вивантаження готового розчину. Короткий конус у задній його частині, до якого приєднано механічний привід, слугує безпосередньо для перемішування бетону. Матеріал — сталеві листи завтовшки 3 мм, конструкція — зварна, діаметр — до 630 мм.
1 — станина; 2 — підвісна люлька; 3 — ємність змішувача; 4 — корпус пускової кнопки та перемикача реверсу обертання; 5 — корпус конденсаторної батареї; 6 — фіксатор; 7 — поворотний механізм; 8 — поперечна з’єднувальна тяга; 9 — опора станини (2 шт.); 10 — підтримувальний ролик (4 шт.); 11 — «бігова» доріжка підшипника (гумова стрічка, 2 шт.)
Ємність обертається на підшипниках підвісної люльки. По колу ємності наклеєно дві гумові стрічки, які є «біговими доріжками» для підшипників. Їх виготовлено з конвеєрної стрічки завтовшки 12 мм; вони значно знижують рівень шуму під час роботи, а також компенсують неточності у виготовленні «бочки».
Всередині ємності приварено чотири лопаті під кутом 30° до її поздовжньої осі. Їхнє призначення — перемішування бетону та вивантаження готової суміші. Лопаті виконано з кутника розмірами 45×45 мм.
Завдяки застосуванню в конструкції реверсивного обертання суміш за рахунок лопатей вивантажується майже повністю.
Підвісна люлька призначена для встановлення ємності та приводу. Вона кріпиться до станини на двох осьових опорах, які дають змогу повертати люльку в робоче положення перемішування і в положення вивантаження готового бетону. Люльку зварено з газоводопровідних труб діаметром 3/4 і 1/2″.
Робоче положення змішувача бетономішалки — 28°–30° до горизонту.
У задній частині люльки розташована основна платформа; до неї на болтових з’єднаннях кріпляться додаткові плати для встановлення ступиць під вали приводу та мотор-редуктора. Її виготовлено зварюванням із кутників розміром 32×32 мм.
1 — редуктор поворотного механізму; 2 — підвісна люлька; 3 — кронштейн кріплення підтримувального ролика; 4 — корпус підтримувального ролика; 5 — плата кріплення до станини корпусу підшипника; 6 — корпус із підшипником; 7 — фіксатор; 8 — вал повороту підвісної люльки; 9 — штурвал повороту підвісної люльки зі змішувачем
Застосування в конструкції приводного вала зі шківом замість безпосереднього жорсткого з’єднання «бочки» з мотор-редуктором зумовлене необхідністю забезпечити щадний режим роботи електродвигуна та редуктора. У разі перевантаження ємності за вагою може відбуватися пробуксовування приводного ременя й, відповідно, зменшення навантаження на електродвигун і редуктор.
Основна платформа забезпечує іншим платам певну свободу кріплення, що дає змогу встановити ступиці співвісно з віссю ємності змішувача незалежно від похибок у виготовленні та зносу гумових стрічок. Крім того, є можливість регулювати натяг приводного ременя переміщенням мотор-редуктора.
У нижній частині люльки розміщено вісім кулькових підшипників, на яких обертається «бочка». Кріплення їх виконано за «плаваючою» схемою, що дає змогу компенсувати неточності у виготовленні вузлів. По два підшипники встановлено на одній осі, яка вільно проходить у отвір кріпильного кронштейна.
У верхній частині люльки є підтримувальні підшипники — по два з кожного боку ємності. Підшипники встановлено в корпусах, які дають змогу регулювати притискання підшипників.
У конструкції застосовано дві ступиці. Одна з них виготовлена з передньої ступиці автомобіля «Ока», друга — саморобна.
Обидві з’єднані між собою м’яко — через демпферну гумову шайбу з конвеєрної стрічки завтовшки 16 мм.
Як один із валів використано піввісь також від автомобіля «Ока».
Застосування в конструкції автомобільної ступиці пов’язане з установленням у ній дворядного підшипника. Інша перевага такої ступиці — поворотний шарнірний механізм, що компенсує неточності виготовлення й регулювання співвісності обох установлених ступиць. Можливе застосування ступиці й півосі від будь-якого передньопривідного автомобіля.
Ступицю від «Оки» м’яко з’єднано зі змішувачем через демпферну гумову шайбу також із 16‑мм конвеєрної стрічки. Використання демпферних гумових шайб забезпечує м’який пуск і роботу бетономішалки.
Друга ступиця складається з корпусу з двома кульковими підшипниками та вала, один кінець якого з’єднано з іншою ступицею через гумову шайбу; на іншому його кінці встановлено шків приводного ременя. Шків використано від повітряного компресора автомобіля МАЗ.
Оскільки змішувальна ємність «котиться» по підшипниках у люльці й не з’єднана жорстко зі ступицею та не «висить» на ній, вертикального осьового навантаження на підшипник ступиці практично немає, що забезпечує його довговічність.
Електропривод — мотор-редуктор з характеристиками: 600 Вт, 380 В, 20 об/хв на вихідному валу.
Кулькові підшипники в редукторі замінено на дворядні роликові.
Оскільки електропривод передбачалося використовувати лише в однофазній мережі змінного струму, обмотки статора електродвигуна та схема їх вмикання були змінені. Обмотки виконано з емальпроводу та додатково щільно, виток до витка, обмотано скловолоконною ниткою завтовшки 0,1 мм. Це забезпечило надзвичайно надійну високовольтну й термостійку ізоляцію проводу, що виключає можливість міжвиткового замикання в обмотках і виходу електродвигуна з ладу. Навіть за «підгоряння» емалі на проводі міжвиткове замикання неможливе. Після укладання обмоток у пази статора просочення обмоток не проводилося, що забезпечило кращий відвід тепла.
1 — мотор-редуктор; 2 — ведучий шків; 3 — ведений шків; 4 — ремінь клинопасової передачі; 5 — ступиця першої ступені вала; 6 — демпферна гумова шайба; 7 — друга ступінь вала (піввісь від автомобіля «Ока»); 8 — кронштейн кріплення вторинного вала з привареною ступицею від автомобіля «Ока»; 9 — демпферна гумова шайба; 10 — змішувач; 11 — подрамник приводу; 12 — люлька
Схему вмикання обмоток було змінено. Одну з трьох було підключено паралельно двом іншим, що забезпечило додаткову ЕРС і виключило зворотну ЕРС обмотки, яка гальмує роботу трифазного електродвигуна в однофазній мережі й призводить до втрати потужності.
Така схема їхнього вмикання дала змогу отримати потужність електродвигуна в межах 400–420 Вт, що значно вище, ніж при вмиканні обмоток трифазного електродвигуна в однофазну мережу за традиційною схемою підключення.
Пуск електродвигуна здійснювався кнопкою пускача від старої пральної машини. Реверс електродвигуна забезпечувався перемиканням обмоток за допомогою пакетного перемикача з відповідною пропускною здатністю за струмом.
Електропроводку виконано багатодротовим проводом. Жили прокладено в «бронерукаві», обмотаному в два шари ізоляційною стрічкою, що забезпечило відносну герметичність. Для полегшення монтажу застосовано проводи різних кольорів.
Станина бетономішалки розбірна, складається з двох бокових стояків і трьох з’єднувальних тяг. До однієї зі стояків приєднано платформу з кутника розміром 25×25 мм для кріплення конденсаторних батарей, а також корпусів пускової кнопки й перемикача реверсу обертання, виготовлених з оцинкованої сталі завтовшки 0,8 мм.
Кришки корпусу сконструйовано таким чином, що вони не дозволяють перемкнути реверс електродвигуна під час його роботи.
Корпус конденсаторної батареї виконано герметичним. Дно його виготовлено з текстоліту завтовшки 15 мм, бічні стінки та кришку — з оцинкованої сталі завтовшки 0,8 мм. З’єднання кришки та бічних стінок виконано алюмінієвими заклепками. На цій же боковій стояці розташований фіксатор, виконаний за типом рушничного затвора, який забезпечує жорстку й надійну фіксацію люльки й, відповідно, змішувальної ємності в трьох положеннях — перемішування, горизонтальному (для зручності очищення й миття після закінчення роботи) та вивантаження.
Бокові стояки станини виготовлено з дюймової газоводопровідної труби. Жорсткість забезпечується укосинами з півдюймової труби.
З’єднання бокових стояків і тяг (двох горизонтальних і однієї вертикальної) — болтове.
До нижньої частини бокових стояків спереду приварено додаткові опорні півстояки, а в районі центра ваги — осі коліс.
Колеса бетономішалки — цільногумові. Бажано мати по два колеса на кожній осі, що забезпечить менший питомий тиск на ґрунт.
На вертикальному стояку встановлено поворотний механізм і перекидну хрестовину, які забезпечують переведення люльки з робочого положення в положення вивантаження.
Щоб уникнути ураження електричним струмом, бетономішалка має заземлення. Його прокладено окремим проводом безпосередньо від електродвигуна й по ходу прикріплено болтом до бокового стояка станини, а далі приєднано до металевого загостреного штиря діаметром 12 мм і завдовжки 500 мм. Перед початком робіт штир забивають у землю.
Бетономішалка — розбірна. Час приведення її в «похідний» стан становить усього 30–40 хвилин; приблизно стільки ж потрібно на складання після перевезення. У розібраному вигляді без особливих зусиль розміщується навіть в автомобілі ВАЗ‑2104.
Після виготовлення моя бетономішалка безперервно пропрацювала всю минулу осінь «з ранку до вечора»: було перероблено піску більше ніж кузов автомобіля КАМАЗ і шість таких самих кузовів щебеню, а води використали — не злічити!
Зараз бетономішалка без нарікань працює в одному з наших садівницьких товариств.
«Моделист-конструктор» № 11’2013, А. КУКУШКІН