Лебідка, що працює в парі з плугом, — не новина. Особливо для власників невеликих земельних ділянок, на яких ці досить прості й надійні конструкції вже встигли зарекомендувати себе з найкращого боку.
На відміну від мінітрактора лебідка не ущільнює ґрунт. І не пробуксовує, як мотоблок. Майже вся тягове зусилля двигуна тут витрачається виключно на корисну роботу — оранку родючої землі причіпним плугом. Сама ж лебідка міцно утримується на місці за рахунок якоря, «лапи» якого у вигляді штикових лопат легко заглиблюються в землю.
Пахоту виконують удвох, прокладаючи борозну за борозною. Причому напарником, у завдання якого входить повернення плуга на початок борозни, може бути навіть 10-річна дитина. Якість оранки залишається високою навіть на складних ділянках (схили з профілем типу «пральної дошки») і важких ґрунтах.
1 — електродвигун зі втулковою муфтою на валу, 2 — блок з електрообладнанням, 3 — якір, 4 — рама, 5 — редуктор, 6 — канатний барабан, 7 — кабель живлення з барабаном для його зберігання, 8 — капроновий трос, 9 — передня частина причіпного плуга.
Пропонований саморобний плуг-електролебідка (див. ілюстрацію) має низку додаткових переваг, пов’язаних із відносною дешевизною електроенергії, легкістю придбання та великим строком (понад 30 років) безвідмовної роботи електродвигуна, простотою запуску та експлуатації всієї конструкції. Ручка вмикання швидкості редуктора знаходиться поруч із блоком електрообладнання (конденсатори, магнітний пускач, кнопки «Пуск» і «Стоп»). Поряд — моток кабелю на котушці. Отже, електролебідку можна закріпити на якорі в будь-якій точці ділянки на відстані до 100 м від підключення до мережі (при більшій довжині кабелю зростають втрати в лінії). А виносний пульт з кнопкою «Стоп» дає змогу керувати процесом навіть у парі з людиною з інвалідністю.
При потраплянні валуна або коріння дерев під плуг зусилля на тросі різко зростає. І коли воно досягає гранично допустимого значення (330 кгс), електродвигун лебідки автоматично зупиняється, запобігаючи розриву троса (а також поломці механізму ланцюгової передачі).
Ще одна особливість. Завдяки модульній конструкції з електролебідки за потреби можна легко зняти двигун, блок електрообладнання (достатньо відкрутити 4 болти М10) і встановити їх на електропилку — для заготівлі дров, рейок, брусу тощо. Переставивши ці ж блоки на траворізку, отримуємо цінний корм для худоби та птиці. А замінивши плуг на причіпний культиватор-окучник, ту ж електролебідку можна використовувати не лише для прополювання, підгортання, обробки міжрядь, але й, скажімо, для викопування картоплі.
Кінематика? У запропонованої конструкції вона настільки проста (а отже — надійна), що навряд чи викличе труднощі при її втіленні в метал. З вала електродвигуна обертовий момент передається (через втулкову муфту) на редуктор (від мопеда «Рига» з незначною доопрацюванням). А звідти (через ланцюгову передачу з кроком 12,7 мм) — на барабан, на який намотується 10-мм капроновий трос, до кінця якого під’єднується причіпний плуг або культиватор-окучник (він же — картоплекопач).
1 — напіврама зварна (зі сталевого куточка 34×50 мм), 2 — кронштейн під електродвигун (сталева смуга 5×50 мм, 2 шт.), 3 — кронштейн редуктора лівий (сталевий куточок 34×50 мм), 4 — лонжерон верхній (труба водогазопровідна 22×3), 5 — кронштейн редуктора правий (сталевий куточок 34×50 мм), 6 — дугоподібний вварний кронштейн (труба 22×3), 7 — знімний кронштейн барабана (сталевий лист 6 мм), 8 — кронштейн барабана (лист 6 мм), 9 — напрямна троса (труба 22×3, приварюється після встановлення барабана), 10 — поперечина (труба 22×3), 11 — лонжерон нижній (сталевий куточок 34×50 мм, 2 шт.), 12 — болт М10 з гайкою, 3 шт., 13 — укосина (труба 22×3).
В основі рами — зварна конструкція з відрізків сталевого куточка 34×50 мм із трубчастим лонжероном і кронштейнами для кріплення електродвигуна, редуктора та барабана. Напрямну троса виготовляють із відповідним чином зігнутої водогазопровідної труби 22×3 і приварюють вже після встановлення барабана. У кронштейнах останнього є розточені отвори під вал із можливістю деякого його переміщення для натягу приводного ланцюга ПР-12,7.
Конструкція якоря теж зварна (див. рис.). Для його кріплення до рами електролебідки (з можливістю обертання на болтах-осях) передбачені отвори Ø10 мм. «Лапи» якоря заточуються так, щоб при чергуванні натискання то правою, то лівою ногою вони легко, мов штик лопати, врізалися в ґрунт і надійно фіксували лебідку в обраному місці.
1 — вал (Ст3), 2 — гайка М16 (4 шт.), 3 — шайба (Ст3, 4 шт.), 4 — кронштейн барабана, 5 — корпус підшипника (Ст3, 2 шт.), 6 — підшипник радіальний кульковий (80204, 2 шт.), 7 — ліва реборда (Ст3), 8 — корпус барабана (відрізок труби 164×5, довжиною 147 мм), 9 — права реборда (Ст3), 10 — зірочка z = 64(66) (Ст3), 11 — знімний кронштейн барабана.
Барабан також виготовлений зі зварних елементів. Для монтажу на валу використовують підшипники із захисними шайбами або ущільненнями (номер 80204 або 180204). Корпуси — саморобні, виточені зі сталевих заготовок (Ст3). Справа до барабана приварюється зірочка (z=64, t=12,7). Вона також може мати 66 зубців — для зручності обробки заготовки на токарному верстаті з трикулачковим патроном.
Причіпний плуг за конструкцією схожий із тією, що була опублікована у №6 за 1990 рік. У місцях очікуваних максимальних згинальних навантажень приварені сталеві прутки діаметром 16 мм. На відміну від самохідного плуга, у цій конструкції автор передбачив дві ручки, виготовлені з труби 22×3 — сталевої водогазопровідної. Леміш-відвал є єдиною криволінійною поверхнею, вирізаною зі сталевого корпусу газового балона. Тож потреба у спеціальній пластині з твердого сплаву відпала. А експериментально встановлений кут атаки в 6° суттєво підвищив ефективність оранки.
У ролі бороздного та польового коліс можуть, звичайно, виступати не лише готові, взяті, скажімо, від списаної сільгосптехніки, але й саморобні. Перше в такому випадку зварюють з 5-мм листової сталі, а друге — з листа Ст3 товщиною 1,5 мм. Вагу плуга вони суттєво не змінять. І остання навряд чи перевищить 16 кг.
Як вже зазначалося раніше, електродвигун з’єднується з редуктором муфтою, яка допускає відхилення співвісності до трьох градусів. У ролі штифта використовується болт М8, який вставляється в отвір, висвердлений у муфті разом з валом редуктора. На болт накручують гайку, яку потім стопорять як корончасту.
1 — допоміжна пробка (Ст3), 2 — заготовка для муфти (Ст3); після свердління отвору Ø 6 мм пробку видаляють, а утворений напівкруглий паз обробляють чотиригранним напилком під шпонку.
У разі відсутності долбіжного верстата паз у муфті під шпонку електродвигуна виконують за допомогою… свердла діаметром 6 мм і допоміжної металевої пробки. Останню потім видаляють, а утворений у муфті паз доводять до потрібного профілю чотиригранним напилком.
Що стосується редуктора від мопеда «Рига», то перед встановленням у конструкцію електролебідки він підлягає доопрацюванню з усуненням усіх зайвих частин, які не передають обертовий момент. Видаляють, зокрема, кікстартер, а отвір від нього закривають гумовою або алюмінієвою пробкою з пресовою посадкою. У муфти зчеплення провідний і ведений диски зварюють один з одним. Зайві диски зчеплення викидають. У блоку шестерень усі зуби шестерні другої передачі зрізають. Це дозволяє значно спростити керування. Адже на важелі перемикання передач залишаються лише «0» і «I».
Замість колінвала краще виточити новий вал. Але можна скористатися й тим, що є, — через труднощі при виготовленні в «домашніх» умовах шліців для кріплення ведучого диска муфти зчеплення. Але тоді доведеться ретельно збалансувати старий колінвал. Як саме?
1 — горизонтальні лінійки, 2 — колінвал, 3 — приварена балансувальна маса (обрізки 8-мм сталевого дроту).
Зрізавши шатун, поряд з валом останнього приварюють балансувальну масу, в якості якої можуть успішно виступати обрізки сталевого 8-мм дроту. Потім, знімаючи надлишкову масу на наждачному крузі, домагаються байдужого положення колінвала, покладеного, наприклад, на строго горизонтальні лінійки.
Укладають колінвал на лінійки місцями підшипників. Роблять це акуратно, досягаючи потрібного статичного балансування. Динамічне ж проводять «на око». При цьому намагаються знімати надлишкову масу відносно опор підшипників симетрично, щоб поперечний (вигинальний для вала) момент при обертанні був мінімальним.
Як показує практика, після такого (в основному статичного) балансування вібрацій при роботі у редуктора (та й у всієї електролебідки загалом) не спостерігається. Але це, звісно ж, аж ніяк не виключає застосування й іншого редуктора. Особливо швидкохідного, з черв’ячною парою в алюмінієвому корпусі. Та чи кожен саморобник зможе дістати такий? Чи не простіше тут обмежитися старим, «сміттєвим» — від того ж побитого життям мопеда «Рига».
Підключення трифазного електродвигуна до однофазної мережі для саморобників зазвичай не викликає особливих труднощів. У нашому випадку це — типовий «трикутник» з фазозсувними конденсаторами. Причому ємність Ср, виражену в мікрофарадах, можна брати у 60 разів більшу, ніж потужність електродвигуна у кВт. Величина пускового конденсатора визначається як утричі більша ємність робочого, тобто Сп = 3Ср = 3х90 мкФ = 300 мкФ. Потрібного номіналу досягають, з’єднуючи (паралельно) наявні під рукою конденсатори (наприклад, типу МБГК-1) у батарею.
Рекомендуємо також скористатися малогабаритним електромагнітним пускачем ПМЕ-011. Але його котушка, як правило, розрахована на підключення до мережі з напругою 380 В. А у нас — 220 В. Тому частину витків у котушці потрібно видалити.
Наприклад, котушка пускача, роботу якої ми хочемо перевести з 380 В на 220 В, містила 9000 витків. Тоді потрібно залишити 9000:380×220=5200 витків.
Невелике доопрацювання потрібне і для кнопки «Пуск». Другий (зазвичай нормально замкнутий у заводському виконанні пускача) контакт слід переробити в нормально розімкнутий. Ця операція виконується досить легко, благо конструкція дозволяє.
І ще. Пульт керування або хоча б одна з кнопок «Стоп» обов’язково мають бути виносними. Інакше оператор не завжди встигне втрутитися та зупинити електродвигун, якщо під час оранки під плуг раптом потрапить валун чи невикорчуваний корінь, а лебідка, як на зло, виявиться в цей момент погано закріпленою (недостатньо глибоко втиснуті в ґрунт «лапи» якоря).
Що стосується роботи електрообладнання лебідки, то в ній легше розібратися, користуючись принциповою електричною схемою (див. іл.). При натисканні на кнопку «Пуск» замикається відповідна пара контактів у колі котушки електромагнітного пускача. Спрацювавши, останній подає на обмотки двигуна 220 В (через нормально замкнуті контакти кнопок «Стоп», контакти К1.1—К1.4, фазозсувні конденсатори Ср і Сп). Електродвигун запускається, барабан набирає оберти, намотуючи канат і починаючи буксирувати плуг.
Буксируваний плуг:
1 — борозенне колесо, 2 — польове колесо, 3 — стійка-грядиль (з відрізка сталевої водогазопровідної труби 22×3), 4 — елемент підсилення (сталевий прут Ø 16 мм), 5 — ручки (з відрізків сталевих водогазопровідних труб 22×3), 6 — польова дошка (3-мм Ст45), 7 — леміш-відвал (з корпусу газового балона високого тиску), 8 — повзунок (сталевий кутник 30×30 мм).
Але щойно оператор відпускає кнопку «Пуск», SB1 розмикається, вимикаючи пусковий конденсатор. Нормальну роботу двигуна тепер забезпечує лише Ср.
При натисканні на будь-яку з кнопок «Стоп» (пультову або виносну) котушка пускача знеструмлюється. Контакти К1.1 — К1.4 розмикаються. Електродвигун зупиняється. Він також знеструмлюється внаслідок спрацювання плавкого запобіжника — при перевантаженнях, що виникають, наприклад, від максимального зусилля (330 кгс і більше) на канаті, коли під плуг потрапляє валун чи невикорчувані корені. Електролебідка також вимикається від живлення у випадку, коли на якісь порушення в роботі схеми зреагує чутлива апаратура електронного захисту (наприклад, типу УЗОШ-10.2.010УХЛ4, яка виготовляється в Гомелі), якщо її вдалося придбати й встановити в конструкцію (на іл. відсутня).
І нарешті, останнє. Не можна навіть на мить нехтувати правилами техніки безпеки. Адже доводиться працювати з електродвигуном та обладнанням під напругою 220 В. Особливо, якщо електролебідка підключена безпосередньо до мережі, без розділювального трансформатора, і не має електронного захисту. Використовувати таку техніку під час оранки дозволяється лише як виняток і з максимальною обережністю. Працювати слід тільки у засобах захисту від ураження електричним струмом (спеціальне гумове взуття, гумові рукавиці тощо). Як вогню слід остерігатися сирої, дощової погоди.
Недопустимо використовувати металевий трос замість капронового каната. Для більшої безпеки необхідно працювати тільки удвох, а не наодинці. Якщо є хоч найменший сумнів у міцності каната, щоб уникнути травмування при його обриві, подбайте про власну безпеку та безпеку напарника: надіньте хоча б захисну (дротову або решітчасту типу хокейної) маску. Як кажуть, береженого й Бог береже.
ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛУГА-ЕЛЕКТРОЛЕБІДКИ
- Габарити при транспортуванні (без с/г знарядь), мм … 860x500x380
- Маса разом з плугом, кг … 76
- Електродвигун … асинхронний трифазний у пиловологозахищеному виконанні, «однофазне» підключення
- Потужність електродвигуна, кВт … 1,5
- Редуктор … від мопеда «Рига», передаточне число … 37
- Швидкість обертання барабана, об/хв … 40
- Середнє зусилля на канаті під час оранки, кгс … 280
- Витрати електроенергії на обробку однієї сотки, кВт·год … 0,5
- Робоча швидкість плуга, м/с … 0,3
- Захват лемеша, см … 24
- Глибина оранки, см … 25
- Кількість борозен за одну перестановку лебідки, шт … 3 — 5
- Напруга живлення, В … 220
- Кабель живлення … стометровий двожильний, перерізом 1,5 мм2
В. РАДЬКОВ