Віктор Дмитрович Бережний — корінний валдаєць. За основною своєю професією він зварювальник високої кваліфікації. Однак у районному центрі складно знайти високооплачувану роботу. Доводилося бути і кравцем, і жнецем. Незмінним залишалося лише захоплення Бережного технічною творчістю. Воно-то й виручало його в важку хвилину.
Візьмемо, наприклад, багатоцільовий тягач «Малий брат», побудований Бережним кілька років тому. «Малий» тому, що є ще «Великий брат» — колісний всюдихід, за який Віктор Дмитрович у 2002 році отримав приз від телевізійної програми «Сам собі режисер».
Так ось, тягач нашому самодіяльному конструктору знадобився для невідкладних справ на дачі. Треба було доставляти на ділянку будівельні матеріали, паливо і добрива, вивозити в місто урожай… На подвір’ї ж — один «безконя» мотоблочний причіп. Правда, в сараї був запас матеріалів, необхідних будь-якому майстровому: сталеві профілі різного перерізу, листовий метал, труби, дрот, кріпильні вироби. А також інструменти і зварювальне обладнання. Залишалося найменше — вигадати і побудувати для причепа тягач. І незабаром він був побудований.
1 — кожух глушника; 2 — паливний бак місткістю 15 л; 3 — важіль КПП; 4 — важіль лебідки; 5 — кермове колесо з колонкою (від ГАЗ-51); 6 — ручка зчеплення; 7 — педаль «газу»; 8 — педаль гальма візка; 9 — сидіння водія; 10 — корпус візка; 11 — кермовий механізм (від ГАЗ-51); 12 — педаль гальма тягача; 13 — кермовий шарнір; 14 — додаткова опора первинного вала КПП; 15 — двожолобковий шків на первинному валу КПП; 16 — натяжний шків (зчеплення); 17 — рама тягача; 18,26 — підфарники; 19 — двожолобковий шків на вихідному валу двигуна; 20 — паливні фільтри грубої і тонкої очистки (від ГАЗ-51); 21,22 — панелі тумблерів ближнього і дальнього світла, покажчиків поворотів; 23 — корпус повітряного фільтра; 24 — двигун УД2-М1; 25 — кікстартер; 27 — міні-лебідка; 28 — КПП (від ГАЗ-51); 29 — вихідний вал КПП; 30 — шкворень зчленування тягача і візка; 31 — поворотний вузол; 32 — інструментальна скриня; 33 — сидіння пасажира
Рука конструктора торкнулася і причепа: дісло оснащено саморобним вузлом зчіпки; кузов нарощено по довжині на 220 мм і посилено спереду сталевим куточком, крила підняті, щоб можна було використовувати колеса більшого діаметра; пасажирське місце обгороджено, а водійське обладнано кермовим механізмом з укороченою колонкою від автомобіля ГАЗ-51.
Справедливості заради слід було б одразу ж відзначити одну особливість або, швидше, недолік системи управління тягачем: при повороті, скажімо, направо його кермо треба крутити… в протилежному напрямку, тобто наліво. І навпаки. До цього парадоксального результату призвела спроба конструктора максимально спростити кінематику кермового приводу. В даному випадку сошка кермового механізму (від автомобіля ГАЗ-51) безпосередньо, лише однією тягою, з’єднана з лівим кутом рами тягача. Звичайно, треба було б одразу ввести проміжну качалку, ще одну тягу і перенести кульовий шарнір на правий кут рами. Але батько і син Бережні (а «Малого брата» водять лише вони) швидко пристосувалися до цієї його особливості.
1 — шків приводу генератора; 2 — двожолобковий шків на вихідному валу двигуна; 3 — натяжний шків (зчеплення); 4,16 — підшипники 208 ведучого моста; 5 — вал ведучого моста; 6 — підшипник 205 додаткової опори первинного вала КПП; 7 — двожолобковий шків на первинному валу КПП (лівий жолобок шківа — приводний, правий — гальмовий); 8 — закріплення верхнього кінця гальмового клинового ременя; 9 — натяжний кінець гальмового клинового ременя; 10 — шарнірна опора гальмової педалі; 11 — гальмова педаль; 12 — КПП (від автомобіля ГАЗ-51); 13 — ведуча зірочка (z = 12, t = 19,05); 14 — ходова зірочка (z = 34, t = 19,05); 15 — колесо (від електрокара, 2 шт.); 17 — шарнірна опора натяжного шківа; 18 — привід натяжного шківа; 19 — двигун УД2-М1; 20 — генератор.
Всі клинові ремені мають переріз типу А
Новою весною Віктор Дмитрович вирішив використовувати «Малого брата» в городніх справах, як кажуть, на повну котушку. Він обладнав тягач гідравлікою, для чого зняв кузов і розмістив на колісній осі причепа силовий циліндр, насос і бачок з гідросумішшю (від автобуса ПАЗ), а під кермом — розподільник (від трактора ДТ-20). Навісний плуг кріпився прямо до силового циліндра.
Однак на обмеженій площі дачного городу «Малому брату» важко було розвернутися. Тоді конструктор розробив спеціальну міні-лебідку з приводом від двигуна тягача і простий напрямний механізм, що прикріплюється до переднього бампера, а плуг оснастив тросом і переднім колесом. І став орати землю удвох з сином: один з них керує двигуном і лебідкою, другий — плугом. Справа одразу пішла швидше і, головне, якість роботи стала вищою.
КОНСТРУКЦІЯ ТЯГАЧА
Всі агрегати тягача скомпоновані на прямокутній рамі, звареної зі сталевих профілів. Попереду, на двох куточкових полицях, закріплений чотирма болтами 2-циліндровий двигун УД2-М1 масою 90 кг і потужністю 8 к.с. при 3000 об/хв. Над двигуном, на куточкових стійках, не показаних на рисунку, — паливний бак місткістю 15 л, повітряний фільтр, глушник, блок фільтрів грубої і тонкої очистки (від ГАЗ-51).
За двигуном — місце для коробки передач (теж від ГАЗ-51). Для її встановлення передбачені два кронштейни: стаціонарний лівий — поздовжня сталева плита з отворами по місцю — і знімний правий (хоча на його місце можна було б поставити копію лівого. Але так зроблено у автора конструкції, тому наводимо його варіант).
1,20 — передній і задній бампери (профіль 80x40x8); 2 — полиця генератора (смуга 50×5); 3,5 — лонжерони (швелер № 8); 4,6 — полиці двигуна (куточок 90x56x6); 7 — лівий кронштейн КПП (лист s8); 8 — проушина натяжного шківа (смуга 45×8); 9 — посилююча стінка (смуга 65×8, 2 шт.); 10 — посилююча планка (смуга 20×8); 11 — ложемент правого кронштейна КПП (куточок 28x28x3); 12 — корпус підшипника додаткової опори первинного вала КПП; 13 — додаткова опора (лист s8); 14 — кронштейн панелі управління (куточок 28x28x3); 15,29 — опори кронштейна (труба 27,4×4); 16,19 — проушини поворотного вузла (лист s13); 17,35 — петлі кріплення важеля лебідки (смуга 30×5); 18 — кермова проушина (лист s14); 21 — перемичка (куточок 50x50x5); 22 — стійка (швелер № 6,5, 2 шт.); 23 — болт М16 (4 шт.); 24 — опора ведучого моста (смуга 36х15, L175, 2 шт.); 25 — регулююча шайба (4 шт.); 26 — корпус підшипника ведучого моста (2 шт.); 27,32 — болти М10; 28 — косинка (лист s8); 30 — кронштейн кріплення кожуха ходової ланцюга (куточок 28x28x3); 31 — кронштейн кріплення додаткової опори (смуга 30×8, L100); 33 — накладка (лист s5): 34 — кронштейни кріплення кермової проушини (куточок 50x50x5); 36 — гайка М10 (2 шт.); 37,38 — петлі навіски передніх причіпних знарядь (лист s6)
Під рамою — ведучий міст, що обертається в двох підшипниках 208, корпуси для яких були підібрані з наявних у Бережного запчастин, а кришки виточені додатково.
Зусилля від двигуна до коліс передається двома передачами: від хвостовика колінвала до КПП клиноремінною (з ременем перерізу типу А), а від коробки до коліс — ланцюговою (з кроком t = 19,05).
Чому використана клиноремінна передача? Тому що Бережний на всіх своїх саморобних транспортних засобах віддає перевагу як механізму зчеплення використовувати натяжний шків. Він вважає, що таке зчеплення надійніше і ремонтопридатніше будь-якого іншого. Принаймні, особистий досвід переконував його в цьому не раз. Натяжний шків діаметром 120 мм на тягачі знаходиться на кінці поворотного важеля і приводиться в дію за допомогою тросика в оболонці, кінець якого закріплений на ручці зчеплення під кермовим колесом.
1 — ходовий вал; 2 — призматична шпонка 14x9x62; 3 — ходова зірочка (z = 32, t = 19,05); 4 — підшипник 208 (2 шт.); 5 — сальник (2 шт.); 6 — сегментна шпонка 10×15 (2 шт.); 7 — прорізна гайка М20х2 (2 шт.); 8 — розпірна шайба (2 шт.); 9 — пневматик колеса (від електрокара, 2 шт.); 10 — розбірний диск колеса (2 шт.); 11 — болт М14 (2×6 шт.); 12 — маточина колеса (2 шт.); 13 — кришка корпусу підшипника (2 шт.); 14 — корпус підшипника (2 шт.); 15 — болт М10 (2×3 шт.).
Болти, що з’єднують половинки дисків, не показані
На вихідний хвостовик колінчастого вала надітий двожолобковий шків. Перший жолобок призначений для ходового ременя, другий — для генераторного. Сам генератор встановлений перед двигуном на спеціальній полиці зі сталевої смуги, привареній до переднього бампера (отвори в полиці для болтів кріплення генератора на рисунку рами не показані, але показаний виріз у правому передньому куті рами — для кожуха вентилятора двигуна).
Крім того, ще один клиновий ремінь застосований у гальмовому механізмі тягача. Як правило, даний механізм використовується на малих швидкостях руху і як доповнення до гальмової системи причепа, що вважається основною.
1 — проушина рами тягача; 2 — роликовий радіальний голчастий підшипник 4074105 (3 шт.); 3 — шкворень зчленування тягача і візка; 4 — гайка М24х1,5; 5 — гайка М10 (2 шт.); 6 — вузол зчіпки; 7 — роликовий конічний підшипник 7607; 8 — проміжне шарнірне ланка; 9 — роликовий конічний підшипник 7606Н;
10 — кронштейн цапфи (сталь, лист s12); 11 — гайка М20х1,5; 12 — дистанційна шайба (s5, 2 шт.)
Для цього первинний вал коробки передач подовжено і на нього насаджено двожолобковий шків діаметром 260 мм від якоїсь сільськогосподарської машини. Щоб вал не перевантажувався згинальними зусиллями, його кінець зміцнено додатковою опорою з підшипником 205.
На лівий жолобок цього шківа надітий довгий приводний ремінь, на правий — короткий гальмовий. Останній розрізано, і його верхній кінець закріплено на найближчій опорі кронштейна панелі управління, а нижній з’єднано з педаллю на тій же опорі. Досить вимкнути зчеплення, тобто послабити натяг приводного ременя, і натиснути на педаль, як гальмовий «схопить» шків і істотно сповільнить біг «Малого брата».
1 — обойма голчастих підшипників; 2 — водило (труба 60×8); 3,5 — накладки (сталь, лист s5); 4 — обойма роликових підшипників
На вихідному валу КПП є маленька зірочка, з’єднана роликовим ланцюгом з великою ходовою зірочкою на валу ведучого моста. Натягується ланцюг підбором товщини чотирьох регулювальних шайб на болтах кріплення моста до рами.
Ведучий вал бездиференційний, монолітний. Обертання від ходової зірочки передається ним одразу на обидва колеса. Здавалося б, виграш за рахунок простоти конструкції має звестися до нуля через проблеми з поворотами. Однак досвід показав, що таких проблем немає. Навіть при їзді по асфальту — автор статті тому свідок — труднощів з управлінням тягачем не було. Очевидно, колія тягача настільки маленька (всього-то 860 мм!), шини (від електрокара) і ходовий вал потужні, а ґрунт, по якому переміщується «Малий брат», переважно пухкий, що в поворотах колеса легко справляються з перевантаженнями.
1 — внутрішня частина; 2 — піддон (сталь, лист s1); 3 — зовнішня частина; матеріал — сталь, лист s1; з’єднання — болтами М6 (8 шт.)
До речі, товсті шини, розраховані на дуже великий тиск повітря (електрокар — це все-таки вантажопідйомна машина), дозволили Бережному помітно покращити зчіпні якості коліс. У кожну вільну хвилину Віктор Дмитрович брав у руки гострий ніж і вирізав по краю в щільному масиві гуми заглиблення. З часом майже «лисі» шини набули досить помітного малюнка протектора.
Не очікуються труднощі і з монтажем коліс. Диски у них розбірні, на шести болтах, тож шиномонтажна операція під назвою «розбортування» в даному випадку виключається. Нелегко, правда, вручну накачувати камери до кількох десятків атмосфер. Але Бережному поки це робити довелося лише один раз.
1 — цапфа; 2 — дісло візка; 3, 5 — шпильки М10; 4 — гребінь
Якщо говорити про конкретні вузли конструкції тягача, то найскладніший вузол, природно, рама. Для її виготовлення пішли сталеві профілі найрізноманітнішого перерізу.
На перший погляд, рама виглядає нагромадженням цих самих профілів. Однак кожен з них ляг на своє місце не випадково, а в результаті багаторазової перевірки на працездатність. Слідуючи своєму принципу розумної достатності, конструктор іноді йшов на очевидне потовщення якогось стику, зате різко спрощуючи форму зварного з’єднання. Це давало помітний виграш у часі, у витраті сил і коштів.
Довше довелося йому повозитися з поворотним вузлом, при виготовленні якого виявилося необхідним вдатися до токарних робіт. Оскільки зчленування тягача з причепом мало відповідати принципу «ламаної» рами з двома ступенями свободи, Віктор Дмитрович заради економії часу (весна підтискала) зупинився на першому ж варіанті — з проміжним шарнірним ланком з двома взаємно перпендикулярними осями обертання. Добре, що всі необхідні деталі, зокрема голчасті і конічні підшипники, під рукою тоді були.
Однак сьогодні конструктор порадив би своїм можливим послідовникам, які погодяться з даним варіантом поворотного вузла, зробити його ще простішим. А для цього замість потрійних голчастих підшипників 4074104 і саморобного шкворня використовувати штатні подвоєні голчасті підшипники 46490518 і палець з коробки передач ГАЗ-51, а замість конічних підшипників 7606Н і 7607 і саморобної цапфи — штатні конічні підшипники і цапфу з маточини переднього колеса того ж автомобіля. Звичайно, якщо вони будуть в наявності.
1 — кермова проушина на рамі тягача; 2 — кульовий шарнір; 3 — кермова тяга
І останнє. На фотографії в заставці добре видно, що майже всі агрегати силової установки «Малого брата» приховані капотом, а передній бампер з грубого швелера — більш декоративним хромованим бампером від «копійки» ВАЗ-2101 (укороченим і без «іклів»).
Капот зварений з розкрою сталевого листа товщиною 1 мм і оснащений металевими дрібносітковими сітками для доступу повітря до картера двигуна (спереду) і вентилятора охолодження (справа), а також петлями для пружинних тримачів, розташованих на крилах, і фарами для пересування в темну пору доби. Тримачі і обидві фари — від автомобіля ГАЗ-51.
Технічні дані тягача з причепом:
Довжина, мм … 3560
Ширина, мм:
тягача … 1040
кузова … 1270
Висота, мм … 1130
Колія тягача, мм … 860
Двигун … УД2-М1
Потужність двигуна (при 3000 об/хв), к.с. … 8
Витрата палива, л/100 км … 10
Максимальна швидкість, км/год … 60
Транспортна швидкість, км/год … 40
Вантажопідйомність, кг … 760
«Моделіст-конструктор» № 2’2005, А. ТИМЧЕНКО