Я є давнім читачем і постійним передплатником журналу «Моделіст-конструктор». Протягом майже сорока років не лише знайомився з машинами та механізмами конструкторів-аматорів, але й створював свої. Тому можу і себе зарахувати до когорти «Саморобків» зі стажем. Будував же в основному ґрунтообробну та транспортну техніку (від мотоблоків до джипів). Щось із створеного раніше розібрав або переробив, якісь продав, а окремі експлуатую досі, наприклад, міні-трактор (а точніше — самохідне шасі), конструкцію якого і представляю на суд читачів.
Шасі призначене для перевезення різних вантажів для присадибного господарства (як у власному кузові, так і в буксируваному причепі), а взимку — ще й для прибирання снігу за допомогою навішуваного спереду бульдозерного відвалу.
Опис конструкції почну з рами. Вона зварена в основному зі сталевих водопровідних труб круглого перерізу. У плані (вид зверху) рама має форму витягнутої трапеції з великою основою спереду.
1 — переднє ведуче колесо (від автомобіля УАЗ з доопрацьованими під «шашечку» шинами, 2 шт.); 2 — маточина колеса (від автомобіля УАЗ); 3 — обшивка кузова (сталевий лист 1 мм); 4 — білий світловідбивач (2 шт.); 5 — жовтий світловідбивач (2 шт.); 6 — каркас кузова (куточок № 2,5 і № 3); 7 — приладна панель; 8 — фара (від трактора); 9 — кермо; 10 — проміжний ланцюговий редуктор; 11 — кожух проміжного вала ланцюгової передачі (сталевий лист 1 мм); 12 — повітряний фільтр; 13 — інструментальний ящик; 14 — сидіння; 15 — котушка запалювання; 16 — карбюратор; 17 — спинка сидіння; 18 — бензобак; 19 — двигун (від мотоцикла «Іж-Планета-3»); 20 — глушник (від снігохода «Буран»); 21 — крило заднього колеса (сталевий лист 1 мм, 2 шт.); 22 — заднє кероване колесо (від мотоколяски СЗД, 2 шт.); 23 — поздовжня кермова тяга; 24 — ланцюги; 25 — кермовий механізм (від мотоколяски СЗД); 26 — рама; 27 — бризговик переднього колеса (гума 5 мм, 2 шт.); 28 — головна передача — реверс-редуктор (від вантажного моторолера «Мурашка»); 29 — напіввісь (карданні шарніри від мотоколяски, 2 шт.); 30 — червоний світловідбивач (2 шт.); 31 — передній підкрилок (сталевий лист 1 мм, 2 шт.); 32 — задній ліхтар (покупне виріб); 33 — задній міст; 34 — стійки поворотних кулаків (швелер № 5, 2 шт.); 35 — поперечні кермові тяги; 36 — кронштейн кріплення двигуна — моторрама (2 шт.); 37 — система примусового повітряного охолодження двигуна.
Основу рами становлять два прямі паралельні лонжерони, виконані з труби зовнішнім діаметром 42 мм і товщиною стінки 3 мм. З такої ж труби виготовлена і пара передніх поперечин: перша — суцільна, а друга — з трьох частин. Ззаду лонжерони з’єднані трьома короткими поперечинами. Інші деталі рами виконані з тоншої труби — зовнішнім діаметром 32 мм і товщиною стінки 2,5 мм. Допоміжні ж елементи (стійки, розпірки, підкоси та інше) — з круглих труб 22×2 мм. Різні кронштейни для монтажу агрегатів і вузлів виготовлені з підходящого сортового прокату.
У більшості своїй вони приварювалися до рами «по місцю» під час компоновки агрегатів і механізмів конструкції, а тому на кресленні рами не показані.
Між передніми поперечинами на кінцях приварено по два кронштейни, виконані з П-подібного профілю 50x25x50 мм. До них кріпляться болтами маточини передніх ведучих коліс. До лонжеронів приварено ребра (з куточка 25×25) ящика-каркаса для встановлення редуктора головної передачі.
1 — лонжерон (труба 42×3, 2шт.); 2 — поздовжня балка (труба 32×2,5, 2 шт.); 3 — поперечний підкос стійки кріплення відвалу (труба 32×2,5, 2 шт.); 4 — друга передня поперечина (труба 42×3); 5 — кронштейн кріплення маточини (П-подібний профіль 50x25x50, 2 пари); 6 — перша передня поперечина (труба 42×3); 7 — втулка підвіски кузова (труба 22×2, 2 шт.); 8 — вушка встановлення ролика троса підйому кузова (лист s5); 9 — ящик-каркас реверс-редуктора (куточок 25×25, 2 шт.); 10 — кермова стійка (труба 32×2,5); 11 — перемичка стійки — приладна панель (гнутий швелер № 10); 12 — ніжки сидіння (труба 32×2,5, 4 шт.); 13 — рамка сидіння (труба 22×2, 2 шт.); 14 — рамка спинки сидіння (труба 22×2, 2 шт.); 15 — задня поперечина (труба 42×3, 3 шт.); 16 — причіпний пристрій—форкоп; 17 — консоль встановлення заднього ліхтаря; 18 — вушко кріплення підмоторної рами (лист s5, 4 шт.); 19 — консоль-петля для встановлення фари; 20 — висяча відвальна стійка (труба 42×3); 21 — проушина підвіски відвалу (П-подібний профіль 40x50x40, 2 шт.); 22 — поздовжній підкос висячої відвальної стійки (труба 32×2,5, 2 шт.); 23 — кронштейни підвіски балки заднього моста (П-подібний профіль 40x50x40, 2 шт.); 24 — кронштейн підвіски укосин заднього моста (П-подібний профіль 40x50x40)
До задніх поперечин приварено кронштейни П-подібного профілю для підвіски заднього моста, а до замикаючої поперечини ззаду — ще два вушка, що утворюють форкоп.
Зверху на рамі (приблизно в середині її довжини) закріплена зварюванням кермова стійка з кронштейном для фари, а в задній частині — ніжки і рамки сидіння і його спинки. Верхня (горизонтальна) частина кермової стійки — перемичка виконана з широкого швелера — вона служить приладною панеллю. Ще знизу в передній частині приварено висячі відвальні стійки з проушинами (підкріплені підкосами), до яких підвішується бульдозерний відвал.
Пізніше до кермової стійки приварено «по місцю» кронштейни рукоятки тросової лебідки підйому (опускання) відвалу, важелів перемикання реверсу і механізму виключення перекидання (стопорення) кузова. Сам механізм являє собою важіль з пазом, що заходить за виступаючу полицю куточка каркаса кузова, і фіксуючою кнопкою. Звертаю особливу увагу на необхідну надійність всього вузла — самовільне перекидання кузова на ходу загрожує великими неприємностями, особливо при русі під ухил. Під стійкою між лонжеронами на двох кронштейнах закріплюється кермовий механізм від мотоколяски СЗД.
Як силовий агрегат шасі використано двигун від мотоцикла «Іж-Планета-3» потужністю 18 к.с. Його циліндр обладнав саморобним пристроєм примусового повітряного охолодження з 8-лопатевим вентилятором у кожусі. У обертання вентилятор приводиться від подовженого колінвала двигуна через клиноремінну передачу (від пральної машини). Розміщено двигун під сидінням, а до рами кріпиться через спеціальні зварні кронштейни, що дозволяють за допомогою гвинта переміщати його для натягу ланцюгів трансмісії.
У двигуна змінено штатну систему запалювання. Замість «одноіскрової» котушки поставлені «двоіскрова» від мотоцикла К-750 і, відповідно, друга свічка на головку циліндра.
Експлуатація показала, що декомпресор тепер двигуну не потрібен, достатньо стежити за чистотою і справністю паливної системи і карбюратора. Відмови двигуна через відсутність іскри в запальній свічці практично зникли, що раніше було звичайною справою. Змінено також кріплення плати переривника — тепер вона посаджена на вал генератора по ковзній посадці і може повертатися на певний кут, тим самим регулюючи запалювання. Плата переривника кріпиться до статора генератора за допомогою подовжених гвинтів, які після фіксуються за допомогою припаяних до них скобок з дроту.
Власникам одноциліндрових «іжів» добре знайомі зворотні удари важеля кікстартера, що іноді призводить до серйозної травми. Ця переробка повністю виключає це неприємне явище. Перед запуском двигуна плата за допомогою важелька, виведеного крізь кожух генератора, переводиться на «пізнє» запалювання, а після прогріву двигуна повертається на місце. На важельку, в місці виходу його з кришки генератора, є стопорний прапорець, який своїм виступом потрапляє в паз на кришці, тим самим забезпечуючи стійке положення важелька плати на потрібному куті запалювання. Для точної настройки моменту розриву контактів переривника прапорець зроблено рухомим. За таким принципом перероблені всі одноциліндрові двигуни «іжів», мною застосовувані.
Глушник використано від снігохода «Буран», він компактний і досить ефективний. До штатних вхідних патрубків глушника приварено обрізки вихлопних труб з накидними гайками від «Іж-П3».
Оскільки двигун розташований у задній частині рами шасі, а ведучі колеса — передні, то передачу обертаючого моменту від силового агрегата до головної передачі довелося здійснити через двоступеневу ланцюгову передачу з проміжним редуктором. Ланцюги розширені, комбайнові. Від комбайна і велика (Z = 53 зуба) зірочка на одному кінці проміжного вала. На іншому кінці вала встановлена зірочка Z = 15 від заднього колеса мотоцикла «Іж». Крім цього на проміжному валу змонтовано гальмовий барабан (приварений до мотоциклетної зірочки) від колеса моторолера «В’ятка».
Кришка гальма саморобна, а колодки — штатні моторолерні. Щит до рами кріпиться через два кронштейни у вигляді лап. При цьому передбачена можливість орієнтації (невеликого переміщення і повороту) щита з колодками відносно барабана. Сам проміжний редуктор теж можна переміщати вздовж лонжеронів рами для натягу ланцюга, що йде до головної передачі.
1 — ланцюг першого ступеня (t = 19,05); 2 — велика зірочка (Z = 53, від комбайна); 3 — гальмовий барабан (від мотоколяски СЗД); 4 — гальмовий щит з колодками; 5 — корпус підшипників (від комбайна); 6 — натяжний пристрій; 7 — мала зірочка (Z = 15, від мотоцикла «Іж»); 8 — проміжний вал; 9 — ланцюг другого ступеня (t = 19,05); на цьому фото добре видно важіль стопорення кузова (поз. 10) і манетка «газу» (поз. 11)
Головна передача (або реверс-редуктор) використана від вантажного моторолера «Мурашка». Вона піддана модернізації: замість штатних вузьких шестерень диференціала і заднього ходу встановлені розширені від інвалідної коляски СЗД. Звичайно, якщо строго стежити кожного разу за масою вантажу і не зловживати тяговими зусиллями силового агрегата (а він, до речі, здатний і на великі навантаження), то цих переробок реверс-редуктора і не потрібно. Приводна зірочка головної передачі (вона ж ведена зірочка другого ступеня ланцюгової передачі) теж взята від інвалідної коляски.
В принципі, реверс-редуктор можна використовувати і від коляски СЗД. Однак у нього паразитна шестерня заднього ходу встановлена на валу на підшипнику ковзання (бронзовій втулці). При інтенсивному використанні заднього ходу (що при присадибній експлуатації трактора не така вже рідкість) такий підшипник швидко виходить з ладу, і краще відразу зробити заміну втулки на підшипник кочення.
1 — відрізок шліцевої муфти (2 шт.); 2,4 — шарніри Гука (4 шт.); 3 — відрізок шліцевого вала (2 шт.); 5 — приводна зірочка головної передачі — ведена зірочка другого ступеня ланцюгової передачі (Z = 21); 6 — ланцюг другого ступеня ланцюгової передачі (t = 19,05); 7 — головна передача—реверс-редуктор; 8 — маточина (від трактора ДТ-75, 2 шт.); 9 — ведуче колесо
Передача обертання від головної передачі на ведучі колеса здійснюється через пару досить складних напівосей, що складаються кожна з двох штатних пружних карданних шарнірів з коротким шліцевим валом між ними, з привареним до другого шарніра (ближнього до колеса) відрізком шліцевої муфти, що з’єднується з валом маточини. Останні деталі (шліцева муфта, вал і маточина) використані від пускача трактора ДТ-75. До кінця вала маточини приварено фланець зі шпильками для кріплення ведучого колеса.
Звичайно, напіввісь досить складна, і якщо, наприклад, виготовити подовжену маточину, то другий шарнір і не потрібен. Але я виходив з того, що було в наявності.
Передні ведучі колеса використані від автомобіля УАЗ. Але шини у них доопрацьовані в глибоку «шашечку» для кращого зчеплення з ґрунтом на ріллі, бездоріжжі і в розпуття. При цьому шини стали ще й значно легшими. Вважаю, що такі шини дуже підходять для вездехідної техніки. Технологія їх виготовлення описана в № 9’2008 р. «Моделіста-конструктора».
1 — балка (труба 42×3); 2 — укосина (труба 32×2,5, 2 шт.); 3 — втулка підвіски укосин (труба 22×2); 4 — втулка підвіски балки (труба 22×2); 5 — корпус підшипників Г-подібного важеля кермових тяг (від комбайна); 6 — укосина стійки поворотного кулака (труба 20×20, 4 шт.); 7 — стійка поворотного кулака (швелер № 6, 2 шт.); 8 — рамка заднього крила-бризговика (труба 20×20, 2 шт.)
Задній міст шасі має форму рівнобедреного трикутника, тому що до балки (труба 42×3 мм) приварено дві однакові укосини з труби 32×2,5 мм з втулкою в точці збігу. Точно така ж втулка ще й на середині балки зверху. Посередництвом цих втулок задній міст підвішується на кронштейнах рами за допомогою зашплінтованих шкворнів. Така підвіска дозволяє заднім (та й переднім) колесам добре копіювати профіль шляху, не крутячи раму, і не допускає зависання якогось з них над заглибленнями.
На кінцях балки заднього моста змонтовано стійки зі швелера, до яких кріпляться поворотні кулаки, а зверху до стійок приварюються кронштейни з куточків для пристрою тут задніх крил-бризговиків.
Задні керовані колеса і поворотні кулаки (як, до речі, і кермовий механізм і кермові тяги) використані від мотоколяски СЗД. З цих вузлів за непотрібністю демонтовано гальмові механізми. Звичайно, колеса від коляски набагато менші уазівських за діаметром, що знижує прохідність, але зате з ними вища маневреність, а це для присадибної машини набагато важливіше.
До балки заднього моста, правіше середини, приварено стакан, у якому на підшипниках змонтовано Г-подібний важіль, один кінець якого приводиться в дію поздовжньою тягою від рейки кермового механізму, а інший кінець рухає дві поперечні кермові тяги відповідних коліс. Через великий хід балки при русі трактора складними ділянками шляху діаметр задніх коліс не може бути збільшений без збільшення ширини заднього моста через упір бризговиків у двигун при крайніх положеннях.
Кузов трактора — зварний. Його каркас виконано з різних куточків і обшито листовою сталлю товщиною 1,5 мм. Всі кути по верху кузова заокруглені для виключення травмування.
Приблизно на 1/3 довжини кузова від переднього борта знизу до поперечного куточка каркаса приварено дві втулки, за допомогою яких через шкворні він підвішується до проушин, приварених до першої поперечини рами трактора. Крила передніх ведучих коліс приварено безпосередньо до кузова, мають кілька функцій — розширюють вантажну площу, служать захистом від бризок і збільшують жорсткість самого кузова, оскільки на тракторі іноді доводиться перевозити значні за масою вантажі.
Для транспортування сипучих матеріалів більшу частину об’єму розміщую на передній частині кузова, що дозволяє його легко перекидати вперед майже вертикально без додаткових пристроїв. Похилий передній борт і встановлені з нахилом всередину крила сприяють розвантаженню матеріалів майже без залишку, особливо якщо дати трактору задній хід.
Електрообладнання штатне шестивольтове. Штатні також і карбюратор, і повітроочисник. Тумблер увімкнення запалювання одночасно підключає і акумулятор. Тут же на щитку розташований тумблер увімкнення фари і заднього ліхтаря. На ньому ж встановлені і контрольні лампи «нейтралі» і роботи генератора. Також підвищують безпеку і світловідбивачі, встановлені на кузові.
1 — педаль зчеплення; 2 — тумблер увімкнення запалювання; 3 — лебідка підйому-опускання кузова; 4 — важіль управління реверсом; 5 — кермо; 6 — тумблер увімкнення фари і заднього ліхтаря; 7 — контрольна лампа роботи генератора; 8 — контрольна лампа нейтралі; 9 — місце розташування манетки повітряного коректора; 10 — важіль стопорення кузова; 11 — педаль «газу»; 12 — педаль гальма
Органи управління включають у себе педалі: «газу», гальма і зчеплення. Слід відзначити, що педаль «газу» додатково підпружинена: це необхідно для більш точного управління оборотами двигуна в умовах забруднення і при русі по бездоріжжю. На щитку перед кермовим колесом встановлено важіль управління реверсом. Через дві жорсткі тяги і проміжний Г-подібний важіль, встановлений над кермовим механізмом, виробляється перемикання реверс-редуктора. Сам важіль на реверсі підпружинений для кращої фіксації його в крайніх положеннях в умовах трясіння.
Ручна лебідка підйому і опускання відвалу являє собою валик з невеликим барабаном зі щоками, що перешкоджають зходу троса. Валик обертається в стакані з підшипниками, стакан приварений до «фарного» кронштейна. Ручка управління лебідки притискається пластинчастою пружиною до зубчастого колеса, привареного до стакана-маточини валика, і служить для стопорення ручки за допомогою зуба, що входить у западини зубчатки (сама зубчатка — від дитячого велосипеда). Трос намотується на барабан лебідки через ролик, встановлений внизу біля краю кузова і далі через такий самий ролик, що знаходиться на першій поперечині рами трактора, тягне за поперечину рами відвалу. Відвал підвішується до рами трактора в двох кронштейнах-ушках висячих стійок. Для цього на кінцях підвісних упорів відвалу є втулки, які вставляються в проушини кронштейнів і кріпляться тут шкворнями зі шплінтовкою. Сам відвал простий, хочу лише відзначити, що збільшення його маси небажане — це призводить до збільшення зусиль на ручці його підйому.
1 — скребок (смуга гуми s10); 2 — щит (АМЦ s3,5); 3 — стійка (труба 25×25, 4 шт.); 4 — підкос стійки (труба 25×25, 2 шт.); 5 — додаткова поперечина (труба 50x25x2, L= 1210); 6 — основна поперечина (куточок 45x45x3, L=1210); 7 — підвісний упор (труба 50x25x2, 2 шт.); 8 — втулка підвіски відвалу (труба 30×8, 2 шт.); 9 — підкос додаткової поперечини (труба 25×1, 2 шт.); 10 — поперечина рухомих упорів (труба 30x25x1,5, 2 шт.); 11 — вушко кріплення троса
З цієї причини підвісні упори з поперечинами, що становлять рамку відвалу, виконані з тонкостінних труб за винятком нижнього куточка основної поперечини, а щит виготовлено з дюралюмінію. По низу відвалу кріпляться знімні гумові смуги, вони мають випуск знизу на 30 — 40 мм для пом’якшення ударів об кучугури. У верхньому положенні відвал притискається до кузова і не розгойдується при русі трактора. Звичайно, при встановленому відвалі кузов вже не може перекидатися, але взимку перевезення сипучих вантажів вкрай рідкісне, а за потреби зняти відвал можна за п’ять хвилин. Для кращого зчеплення коліс при розчищенні снігу в кузов укладають баласт (20 — 30 цеглин). Можна також застосувати ланцюги протиковзання.
Як згадувалося, сидіння водія відкидається, відкриваючи доступ до свічок запалювання, інструментальному ящику і бобіні, а також полегшуючи підхід до карбюратора. Там же, всередині рами сидіння закріплені штатне реле-регулятор і клемна колодка. За сидінням на пластинчастому кронштейні, привареному до рами сидіння, закріплено за допомогою хомутів паливний бак на 6 літрів. Подача палива — самопливом, через стандартний краник.
Важіль кікстартера від «Іж-Юпітер», він може складатися, не заважаючи водію вмикати передачі подовженим важелем. Манетка паливного коректора кріпиться на вертикальній трубі кермової стійки, привід від коректора до дросельної заслінки карбюратора — боуденівськими тросами. Педаль зчеплення пов’язана тягою з Г-подібним важелем, важіль іншим своїм кінцем тягне трос вижиму зчеплення. Гальма приводяться в дію від педалі через дві тяги з проміжною кулісою. Обидві тяги мають регулювання по довжині. Для заміни колодок кришка гальма може переміщатися по трубі другої тяги.
На закінчення — про особливості управління шасі. Не слід різко гальмувати, що веде до пікових навантажень у трансмісії. «Шипасті» покришки влітку мають високе зчеплення (особливо у вантаженого трактора), а гальмовий барабан легко блокується. Небезпечно маневрувати на задньому ході з великою швидкістю: при задньокерованих колесах зникає «відчуття керма». Слід враховувати, що задній хід помітно швидший переднього, а отже, і менша тяга. На сипучих ґрунтах ненавантажений трактор може зариватися на підйомах. У таких випадках слід рухатися заднім ходом або покласти в кузов баласт.
Габарити і маневреність трактора дозволяють йому «втиснутися» буквально в будь-яку «щілину», а розвантаження вперед перекиданням кузова і подальший відхід назад дуже зручні на особистому подвір’ї, де, як зазвичай, вся площа максимально використовується. Невелика висота кузова від рівня землі зручна при завантаженні-розвантаженні, а низьке розташування центру ваги сприяє стійкості трактора на ухилах.
Міні-трактор здатний буксирувати ще й причіп вантажопідйомністю до 500 кг. Передній і задній борти причепа відкидні, тому його можна використовувати і як роспуск для транспортування довгомірних вантажів.
Пробував навішувати на шасі плуг і орати. Виходило непогано. Але в мене для цих цілей є ще й мотолебідка.
А. КОКШАРОВ