ЭЛЕКТРОМОТОБЛОК
ELECTRIC MOTOR CULTIVATOR

Изобретение относится к машиностроению для сельского хозяйства - для обработки почвы и для выполнения транспортных работ в приусадебном хозяйстве. В нашей конструкции предусмотрена возможность установки двигателя внутреннего сгорания, тогда электродвигатель будет работать в режиме генератора для питания электрооборудования.
Общеизвестна «Электрофреза П.Копьева» (см. ж. Моделист-конструктор №11 - 1990, с.6) и «Фреза для огорода» (ж. Изобретатель и рационализатор. - №9-10, - 1992. - С.18).
Недостатками мотоблока конструкции П.Копьева являются: громоздкость, сложность изготовления и установки узла крепления фрезы, необходимость использования тормоза при работе, что требует сноровки и утомляет работающего, который вынужден пешком ходить за устройством. Главный недостаток - мотоблок П.Копьева не открывает борозды, вопреки утверждению автора и рисунку в этом журнале - наоборот, после прохода его мотоблока за ним образуется бугор взрыхленной почвы.
Ближайшим аналогом нашего изобретения является мотоблок-культиватор (SU 1741628 А1, 23.06.1992), содержащий двигатель, редуктор, трансмиссию на ходовые колеса и фрезы, расположенные перпендикулярно оси вращения, но он является сложным, материалоемким. Главные недостатки - недостаточно хорошо и эргономично открывает борозду, не регулируется глубина обработки почвы и неудобна в работе - не может работать без постоянного участия водителя и не приспособлен для работ, требующих разные усилия, не может эксплуатироваться с двигателем внутреннего сгорания.
Задачей нашего изобретения является исключение этих недостатков и создание мотоболока, способного вскрыть борозду даже по черному пару и пригодного для транспортных работ в приусадебном хозяйстве.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эта цель достигается тем, что количество фрез уменьшено до двух и они расположены «V»-образно наклонно и к вертикали, и к оси симметрии машины. В качестве фрез использованы звездочки, к которым приварены изогнутые лопасти, а их венцы находятся в зацеплении с парой малых звездочек червячного редуктора с электродвигателем. В качестве втулки их соединения использован двухручейный шкив. Редуктор имеет еще одну шестерню - в три раза меньшую по диаметру ведущей шестерни промежуточного вала, а в качестве конечной передачи использована цепная передача, увеличивающая крутящий момент еще не менее 3 раз. Ходовые колеса имеют игольчатые реборды, насажены на единый вал: один из них жестко с помощью шпильки, а другой имеет щеколду блокировки колеса. Двигатель, редуктор и валы прикреплены к полутораметровому отрезку швеллера. К нему же снизу прикреплена полая пирамида крепления подшипников фрез, а полая часть пирамиды является частью семяпровода. Предусмотрена возможность крепления и ременного привода бензомотором.
Сущность настоящего изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 показан мотоблок, общий вид.
На фиг.2 показан вид снизу на машину.
На фиг.3 дана схема соединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть с возможностью изменения направления вращения его вала с помощью двухполюсного тумблера в три положения.
Мотоблок содержит трехфазный электродвигатель 1 мощностью 2,1 кВт и частотой вращения 1400 об/мин, включенный в однофазную сеть с использованием конденсатора и с возможностью реверсирования с помощью тумблера с тремя положениями. На вал электродвигателя насажен двухручейный шкив 2 диаметра не менее 12 см. Под валом электродвигателя установлен промежуточный вал диаметра 30 мм и длиной 30 см со звездочкой 3 с числом зубьев 32 на одном конце, а на другом малая звездочка 11 конечной передачи с числом зубьев 18. Шкив с помощью шпонки соединен с ведущим валом червячного редуктора 4 заводской марки 24-63-1984, имеющего передаточное число 32. Шлицевой вал редуктора заводского изготовления заменен шестигранным отрезком прутка под ключ 27 и длиной 30 см с канавками под стопорные кольца - в 4 мм от концов. Два противоположных ребра оставлены целыми, а остальные сточены до диаметра 28 мм. Этот вал вставлен в редуктор симметрично, на него справа насажена звездочка 5 с числом зубьев 10, находящаяся в зацеплении зубьями за зубья звездочки 3. На концы этого же вала насажены упорные втулки и пара звездочек 6 с числом зубьев 20 и шагом 20 мм - в 28 см друг от друга. Электродвигатель, корпуса подшипников промежуточного вала, редуктор прикреплены болтами к отрезку швеллера 9. Ведущие звездочки 6 своими зубьями зацеплены за зубчатый венец фрезы 8 с числом зубьев 54, к которым с одной стороны радиально приварены по три парные ножи 10 шириной 40 мм. Их рабочие кромки отогнуты примерно на 80° или имеют форму дуги радиуса около 6 см - из каждой пары один из ножей выступает на 2 см над венцом звездочки 5, а другой расположен на расстоянии 0,7 радиуса фрезы.
Ножи можно изготовить в домашних условиях спаренными шириной 40 мм из циркуляной пилы диаметра примерно 44 см и толщиной 3 мм. Пила разрезана на шесть равных секторов, из средней части каждого сектора вырезаны «малые секторы» - срезами длиной по 8 см удалены по два зуба, а все оставшиеся зубья со стороны центра секторов заточены под углом 45 градусов к пласти. Все срезы и вырезы выполнены болгаркой тоже под тем же углом к пласти.
Фрезы с зубчатыми венцами 8 могут иметь по три выреза-отверстия диаметра около 10 см, установлены наклонно - под углом примерно 22° от вертикали и примерно на 15° к оси симметрии мотоблока. Эти углы будут примерно выдержаны, если корпусы подшипников фрез, имеющих форму кольца высотой 45 мм, приварены к двум косынкам 9 из листовой стали толщиной 5 мм, имеющим форму двух равнобедренных треугольников с малыми сторонами примерно 220 и основаниями около 300 мм. Они тоже приварены - друг к другу по одной из их боковых сторон, а основаниями - после установки с выступом - «носиком формы лодочки» на 8 см - симметрично и по краям выреза /формы полукруга диаметра около 8 см/ пластины из той же листовой стали размером 150×250 мм. Эта пластина прикреплена снизу с помощью болтов М8 к швеллеру 7 сечением 100×160×100, толщиной 5-6 мм и длиной 1,5 м. «Носик лодочки», вырезы в переднем конце швеллера и пластины и полость между косынками являются элементами семяпровода - клубней картофеля.
Малая звездочка 11 с числом зубьев 18 конечной передачи соединена цепью со звездочкой 12 числом зубьев 32, насаженной на вал ходовых колес (диаметра 40 мм и длиной 75 см) в 14 см от оси симметрии машины с помощью штифта - болта M10, аналогично насажено на вал правое колесо. Левое колесо установлено с помощью стопорных колец 13 и имеет щеколду блокировки, содержащей стержень 14 из стального прутка диаметра 8 мм, его выступающий вниз нижний конец закален и вставлен сквозь отверстие уголкового маятника 15 и в ступице в одно из 8 отверстий диаметра 9 мм, выполненных на валу. Пруток приварен к маятнику верхним концом и по краю отверстия. Маятник имеет две боковые косынки, загнутые концы которых обхватывают спицы колеса и удерживают его в двух положениях с помощью пружины 16. В положении, показанном на чертеже, «блокировка включена», а для ее выключения ногой действуют до упора на маятник - к спице, он совершает поворот, нижний конец прута выходит из отверстия вала, а изменившаяся по направлению сила упругости пружины удерживает маятник, прижав его к спице, и предотвращает самопроизвольное включение блокировки. Деталь 17 - ручка-болт, вставленный в отрезок пластикового шланга.
Для возможности реверса ходовых колес их блок подшипников можно установить подвижно на салазки с возможностью ее перезакрепления к раме - для работы с цепью или без цепи в конечной передаче.
Мы считаем оптимальной компоновку в пластмассовой коробке блока конденсатора 19 емкостью 60 микофарад с переключателем 18 в три положения. Для обеспечения электробезопасности оба сетевых провода соединены с контактами нейтрального положения - в покое машина полностью обесточена.
ПОРЯДОК ЭКСПЛУАТАЦИИ
Перед началом движения по кривой траектории выключают блокировку одного из колес машины. Нажимая на ручку вниз, поднимают рабочий орган над дорогой и включают двигатель. Достигнув участка, двигатель выключают, блокируют колеса, поднимают рабочий орган, включают двигатель и, когда он наберет обороты, плавно отпускают ручку - машина рыхлит почву, своими лопастями разгребает ее в обе стороны - открывает борозду и движется по вспаханному участку без подруливания прямолинейно. После запуска вообще можно отойти от машины и заняться лишь укладыванием кабеля параллельно краю участка. Если участок не вспахан, то требуется подруливание, т.к. из-за недостатка веса машину качает при работе, лучше сесть на нее, поэтому ее можно укомплектовать капотом-сиденьем водителя. Для открытия более глубокой борозды (до 25 см!) без водителя, как показала практика эксплуатации нашей машины, достаточно изменить направление движения - машина пойдет прямолинейно без рывков и участия водителя.
При изменении направления вращения фрез без цепи в конечной передаче глубина вскрытой борозды еще более увеличится - в этом случае направление вращения фрез противоположно направлению вращения ходовых колес, а ножи врезаются в почву не сверху, а снизу вверх и зарываются глубже.
Для работы с культиватором его закрепляют в вырезе швеллера с помощью болта 7 и отверстия в швеллере под оттяжку-стержень с резьбами и гайками на концах, а фрезы снимают. Для выполнения неглубокой культивации и легких транспортных работ можно удалить и промежуточный вал, после чего перезакрепляют блок подшипника ходового вала - устанавливают близко - до зацепления звездочек 6 и 12 или их соединяют цепью. К свободному концу швеллера прикрепляют два колеса на оси с - с опорным подшипником в середине и с П-образным рулем. Если грузы тяжелые, то перед движением включают блокировку, если небольшой тяжести - работают без блокировки колес. При необходимости увеличения силы тяги есть возможность перезакрепления вала ходового колеса с разворотом на 180 градусов - для привода звездочки 12 от звездочки 5, поменяв местами со звездочкой 6.
Мотоблок можно комплектовать еще двумя - поворотными - колесами на оси с опорным подшипником в середине, имеющей «П» образный руль (прикрепленный шарнирно к оси - с возможностью поворота в вертикальной плоскости), культиватором-окучником и капотом-сиденьем водителя.
Над редуктором - за его отверстия болтами можно закрепить бензиновый мотор с использованием ременной передачи, а для цепной или зубчатой передачи электродвигатель временно снять и к одной из щек шкива прикрепить венец звездочки, а к другой - шестерню с расточенной ступицей.
Цель изобретения полностью достигнута.