Направи сам – мотокултиватор
Една изпитана конструкция на мотокултиватор
Атанас Михранов, Хасково
Издание 1989 г., тираж 80050.
Избрано от сборника „Най-доброто от вестник „Направи сам“, т. II, февруари 1989 г.
Бе време, когато магазините бяха малко, а асортиментът им беден. Особено силно това се отнасяше за т. нар. „железария“, където ръчните електроинструменти бяха представени от няколко бормашини и ъглошлайфмашина, производство на завода в Ловеч.
За единствено разрешеното тогава земеделие в рамките на „личното стопанство“, по линия на сочената като напредничава идея за „самозадоволяване“ на населението, на пазара се предлагаха мотики, коси, сърпове и други допотопни ръчни инструменти. Наименованието „мотокултиватор“, като машина, средство за производство, дори не съществуваше в пазарните листи за частни лица. Друг е въпросът, доколко държавните фабрики съумяваха да произведат качествена подобна машина и за държавното земеделие, което тотално доминираше.
Пазарната оскъдица подтикваше към самоделно техническо творчество редица българи, а вестник „Направи сам“ с тираж, достигащ 210 000 броя, в продължение на десетилетие популяризираше най-сполучливите конструкции и идеи. Част от най-добрите публикации бяха събрани и издадени чрез издателство „Техника“ в два тома (през 1984 и 1989 г.). След повратната 1989 г., когато българите получиха достъп до всичко най-добро, което световния пазар предлага, мотивацията към подобно самоделно творчество естествено угасна.
Тук представяме разработената и произведена от Атанас Михрянов, доказана в практиката работоспособна конструкция на мотокултиватор.
* * *
От много години се занимавам с конструирането на мотокултиватор за личното стопанство по системата „Направи си сам“. Последният изработен от мен, пети по ред, мотокултиватор работи безотказно вече няколко години. А по неговите чертежи само за две години бяха изработени повече от 40 машини.
Конструкцията (фиг. 1) е съобразена с ограничените възможности на самоделната изработка. Само 15 – 20 детайла трябва да се направят в работилница, а всички останали може да се изработят и у дома – с пробивна машина и електрожен. Освен това някои детайли, като дистанционните втулки, е възможно да се изработят с пробивна машина, ако не се разполага с щосмашина или с ковашко огнище-за да се изкове например вътрешният шестостен. Такова решение е по-достъпно за любители. Желателно е да се предпочитат готови детайли: зъбните колела, кранчето, ръчката за газта, резервоарът и много други са фабрични, с доказани якостни качества. Изключение правят валът – зъбно колело и нарязването на зъбите.
В горното ухо на теглича има два стопорни болта М10, които служат за фиксиране при работа с браздилник. Браздилникът се изработва допълнително, като се копира напълно конструкцията на IМТ-506. Удобно е да се направи и ремарке (с гуми 4 х 8″), с което спокойно може да се превозва товар с маса 250 – 300 кg при умерен наклон. При равен терен на трета предавка е възможно да се достигне скорост 38 – 20 km/h.
Твърденията на някои любители, че почвата трябва да бъде предварително много добре изорана с голям трактор, че не е възможно да се култивира необработена площ (келеме), са неоснователни. Затруднение се появява само при висока трева или при много спечена и изсъхнала почва. Достатъчно е да се окоси тревата и да се изнесе извън парцела, а почвата да бъде сравнително влажна -култиваторът работи сигурно, но по-бавно. Нещо повече -когато се наложи да се изкопае яма преливник с диаметър 2 m и дълбочина до кръста, е използван мотокултиваторът, а пръстта е изхвърляна с лопата. Това дава повод да се смята, че ако се оставят само два ножа (широчина около 40 cm), спокойно може да се изкопае канал за електрически кабел с дължина около 45 m на дълбочина до двигателя.
Няколко думи за двигателя. Дори да е напълно запазен, цилиндърът му трябва да се шлифова предварително на втори ремонтен размер. Така работният му обем се увеличава с малко повече от 3 сm³, с което номиналната мощност от 3,4 к.с. нараства приблизително до 4 к.с. Центровката на запалването по паспорт се дава от 1,1 до 1,2 mm преди горна мъртва точка (ГМТ). В случая центроването е извършено с индикатор и при точност до 0,01 mm е определен моментът на запалването на 1,75 mm преди ГМТ. Правилно или не двигателят работи сигурно. Моментът на подаване на искрата се определя с омметър или с батерийка и крушка – за целта се отпоява краят на бобината към кондензатора.
Лагерите се мажат с текалемит, но за веригата 3/4″ може да се постъпи по следния начин. Стопява се на огън 400 – 500 g обикновена грес и се излива във верижната кутия на рамата. Докато греста не е изстинала, веригата се превърта два три пъти, за да се облее по цялата си дължина.
Култиваторът е показал съществен недостатък при обработване на суха почва. Прахът се е засмуквал от вентилатора често прашинки, попадали между чукчето и наковалнята (токопрекъсващата група), и двигателят спирал. Налагало се свалянето на кожуха и на вентилаторната перка, което отнема 5 – 10 min. Този проблем е разрешен с гъвкав тръбопровод (семепровод за зърното от сеялките). Така въздухът постъпва отвисоко от около 50 сm над земята, с което се предотвратява попадането на прах в токопрекъсващата група.
Управлението на култиватора е лесно, не изисква физически усилия. Често, за да не се тъпче обработената почва, трябва да се върви отстрани на култиватора, като се придържа само с една ръка. Производителността е приблизително следната: лозе на тел с площ половин декар се обработва за около 35 – 40 min при дълбочина на обработката 15 – 20 сm. Разходът на бензин е около 1,2 1/h. Бензиновата смес е със съотношение 20:1, сравнително по-обогатена на масло, но трябва да се има предвид, че някои двигатели, като „Дружба-4″ например, работят при съотношение 15:1. Тази пропорция на горивната смес и доброто охлаждане с вентилатора позволяват да се работи с часове в летните горещини без опасност от прегряване.
Главината 2 и зъбното колело 3 се изработват от стомана 45.
Техническите изисквания към тях са следните: шийката на вала зъбно колело 7 да влиза плътно в отвор с диаметър 28 mm; радиалното биене на отворите с диаметър 28 и 60 mm и челното биене на лицевата повърхнина откъм по-големия диаметър трябва да бъдат минимални.
Шпонковият канал е широк 8 mm.
Отворите с диаметър 8 mm да се пробият едновременно с отворите в голямото зъбно колело 3 с брой на зъбите z, равен на 45 (зъбното колело е от мотоциклет МZ 175 сm³).
В тези лагерни капачки е скрита една от хитрините на конструкцията: в тях всъщност лагерува горният вал зъбно колело 7, но леглото за лагера е обработено с ексцентрицитет 10 mm спрямо делителната окръжност на закрепващите болтове. Това дава възможност да се регулира обтягането на веригата.
Тук трябва да се обърне внимание на следното:
При пробиване на отворите ексцентрицитетът на двете капачки да съвпада с максимална точност. Еднаквият ексцентрицитет се получава, като при обработката на двете капачки се полага една и съща пластинка на едната челюст на универсала.
В отвора с диаметър 45 mm лежи семеринг 4, 30 х 45 х 8 mm. Той уплътнява шийката на вала зъбно колело 7.
Особена точност изисква обработката на 24-те отвора в гривните на кутията А в тях трябва да е възможно завиването на болтовете при завъртане на лагерните капачки на ъгъл, който е кратен на 15 (360° : 24=15°).
Лагерите 6 са 6206 (DIN) или 206 (ГОСТ).
Отворът с резба М6 в капачките 8 и 15 се пробива на произволно място, но така, че когато в него се завие гресьорка М6, нейната ос да сочи към сепаратора на лагера.
– Валът – зъбно колело 7 (фиг. 4) е изработен от стомана 40 X, Той трябва да се обработи термично чрез закаляване при нагряване до 830° С и охлаждане в масло и отвръщане до Н = 45 – 47 единици. Използва се стандартна шпонка 7×8 min. Дълбочината на канала е 3,5 mm.
На струг се прави дорник М 14 и с негова помощ външният диаметър на зъбните колела се стругова до диаметър 34 mm (фиг. 6).
Спомагателният болт, показан на фиг. 5, се използва само докато се завари зъбното колело към планката 38.
От квадратен профил 30 х 30 mm се фрезова планката 38 с размери, дадени на фиг. 6.
Второто зъбно колело, обработено по същия начин, се заварява към ъгловата планка 9 (фиг. 7).
Чрез затягане с болт М 12 х 65 челните зъби на двете колела 37 (фиг. 8) се зацепват едно към друго. Този възел позволява височината на кормилото да се регулира според ръста на работещия.
Ъгловата планка 9 (фиг. 7) се изработва от стомана 45 чрез шепинговане или фрезоване. Заваряването на зъбното колело 37 към ъгловата планка 9 се извършва чрез монтажния болт М 12, показан при детайлите на възел Б (фиг. 5). Окончателното заваряване на ъгловата планка към рамата става след монтирането на работните органи и петата. Следи се дръжките на кормилото да бъдат в хоризонтално положение.
Гривните (двете горни 32 и двете долни 27) се изрязват от стоманена ламарина с дебелина 10 mm с кислороден резач и се обработват на струг по показаните на чертежа размери. Резбите се нарязват, след като гривните се заварят към страниците 26, но отворите в тях се пробиват предварително (преди заварката). Освен това двете горни лагерни капачки 5 и 8 и двете гривни 32 се пробиват едновременно, за да осигурят съосност при завъртането на 24 фиксирани състояния. Шестте болта трябва да преминават свободно през капачките и да се завиват леко в заварените гривни. Хлабината между отвора на гривните и лагерните капачки трябва да бъде от порядъка на 0,10 – 0,12 mm – донапасва се с шабър след заваряването, за да могат капачките да се въртят свободно на ръка. Всички болтове на капачката са М 8 х 20. За четирите капачки са необходими общо 24 болта,
Гривните 27 и 32 се заваряват към съответните отвори чрез подложките и направляващите шайби, показани на фигурата. Левият комплект е за монтажа на долната гривна 27, а десният за горната 32. Двете монтажни шпилки са М 16 х 120. След като заваръчният шев изстине, шпилките се свалят, шайбите се избиват и деформациите по гривните се коригират с чук, а вътрешните повърхнини на отворите на гривните се шабароват със заточен триъгълен шабър – за да могат лагерните капачки да влизат в леглата си. Операцията е трудна и изисква доста старание.
Трите шпилки 30 (две горни и една долна) се затягат до отказ. Тогава двете страници се обикалят с шината 31, 30 х 5 mm, и се точкува с електрожен през 50 mm по цялата дължина. След това се пристъпва към окончателно заваряване на рамата, като след всеки шев с дължина 60 – 80 mm заваряването се прекъсва и се заварява същата дължина, но от противоположната страна на страницата. Тази операция изисква по-голяма опитност -има опасност въпреки взетите мерки цялата рама да се усуче и трудът да отиде напразно. След като заварките изстинат, шпилките се отвиват, отвиват се и всичките болтове М 8 х 20 от лагерните капачки. Избиват се лагерните капачки -възможно е при заварката отворите за тях в гривните да са деформирани и да изискват отново шабароване.
Спомагателното (лъжливото) лагерно тяло 28 (фиг. 12 и 13) се използва при монтажа на рамата – за да се получи пълна съосност между лагерните легла на долния вал – зъбно колело 17. Без него при заварките двете страници се усукват.
Двете челни повърхнини и външният диаметър 80 mm се обработват с едно затягане на универсала. Затова предварително в дебелостенната тръба се заваряват двете планки с централен отвор с диаметър 16 mm. Тогава детайлът 28 се затяга с две гайки и се обработва на струг с ляв и десен нож.
По същия начин на горния вал – зъбно колело, се изработва още едно лъжливо тяло. То има външен диаметър 62 mm и дължина 62 mm. Допуските остават същите. От прецизната обработка на тези два детайла зависи до голяма степен качеството на рамата.
Каналът на И се оформя на фреза с палцов фрезер с диаметър 10 mm.
Опората 33 се заварява от шина 30 х 4 mm.
Монтажните размери за закрепването на възлите по рамата са дадени на фиг. 14. След окончателното заваряване на отделните елементи се отрязват две стоманени кубчета 47, 10 х 10 mm, които се заваряват в горния край – на 5 mm от горния ръб на кутията. В тях се пробиват и се нарязват отвори за две винтчета М 6 х 6. През получения прозорец се вкарва веригата 3/4″, която има точно 30 звена (включително и съединителното звено). Външната верига е 1/2″ от „Ява“, „Балкан 25Ж“, „Ковровец“ или др. Тя има 37 звена (включително и съединителното).
Горно глухо ухо на рамата Е (фиг. 14 и 16). Втулката 22 е от стомана 45, шината 23 е с размери 20 х 6 mm, а реброто 24 се изрязва от стоманена ламарина с дебелина 4 mm. Двете гайки 25 са с резба М 10 и са заварени към ухото. При заваряване на ухото към рамата трябва да се внимава оста на отвора с диаметър 18 mm да бъде перпендикулярна на хоризонталната конзола И.
Дистанционната втулка 43 (фиг. 18) е един от най-натоварените детайли, затова трябва да се изработи най-старателно. Ползването на кондукторната втулка е задължително. Всички отвори с диаметър 7,5 mm трябва да се пробият с едно заточване на свредела. При пробиването на отворите да се спазва центровата маркировка, за да може щифтовете 42 от едната втулка да влизат безпрепятствено в отворите на другата. Челата на втулките да са точно перпендикулярни на осите им.
Допускът в лявата част на щифтовете трябва да се съобрази с пробития съответен отвор в дистанционната втулка.
Планките 44 са шест на брой. Изработват се от стомана 3 с дебелина 5 mm. Изисква се междуосовите разстояния, равни на 73 mm, да са в съответствие с допуските, показани на фигурата. В противен случай не може да се постигне взаимозаменяемост между ножовете.
Най-напред щифтовете се набиват в лявата страна на дистанционните втулки, заварява се планката 44 на 10 mm от края на втулката и чак тогава се пробиват отворите в десния край.
Половината ножове са десни, а другата половина – леви, поради което не са взаимозаменяеми помежду си. Трябва да се внимава много при фрезоването.
Гърбът на ножа се фрезова с цилиндричен фрезер с диаметър 60 – 70 mm, докато се получи размерът 25 mm. В противен случай при монтирането ножът опира във втулка.
Преди да се огънат напречно под прав ъгъл, с приспособлението те се огъват и надлъжно c удар, докато се получи отклонение от 10 mm. Така се избягва изкривяването, което би се получило при напречното огъване, вследствие на отнетия при фрезоването материал.
Скобите 20 и 21 за двигателя (фиг. 21) се изработват заедно от шина 30 х 10 mm.
На фигурата е показано принципното решение. Точните размери и форма се определят съобразно с двигателя. Осите на отворите в 21 да съвпадат с осите на заварените гайки на 20.
Двете скоби стягат двигателя в три опорни точки, а скобите се притягат към рамата с два болта и гайки М 10.
Шумозаглушително гърне Д (фиг. 22). От старо шумозаглушително гърне за „Балкан“ се отрязва парче, дълго около 200 mm. Двете дъна се изработват от стоманена ламарина с дебелина 0,8 – 1,0 mm. Дистанционната стена със същата дебелина се занитва с нитовете 45 на 13 mm от дъното с изходния отвор и чак след това дъното се заварява към гърнето.
Вентилаторът 46 (фиг. 23) се изработва от стоманена ламарина с дебелина 0,8 mm. Правоъгълните отвори в двата диска се изсичат с инструмент, който прилича на поансон. Той се изработва на шмиргел от парче стара машинна ножовка. Под листа се подлага твърдо парче дървесина (например букова) и върху поансона се нанасят удари с чук. Дървесните влакна трябва да са успоредни на посоката на удара – в противен случай щанцоването е крайно некачествено.
След пасване на работните лопатки (те се фрезоват заедно с плацов фрезер) те се занитват към единия диск, а към другия се запояват с припой. Трябва да се работи прецизно – всяко отклонение води до дебаланс.
Бележките на конструктора свършват дотук.
В заключение може да се каже, че обемът на една статия в никакъв случай не е достатъчен, за да се опише подробно една толкова сложна конструкция.
Статията е илюстрация какво може да прави българския технически гений, когато Неволята го притисне. И също – как не бива да се прахосва таланта на надарени от Твореца рядко срещащи се хора, вместо той да бъде насочен в интерес на обществото и нацията като цяло.