Требование к мотоблоку.

Немного об истории создания своего первого мотоблока.

Началось в начале 80-х когда, заимел свой первый садовый участок. Интересуясь техникой, решил облегчить себе труд, обработки своего участка. В то время еще мотоблоков самодельных были единицы, а о промышленных были только разговоры. Увидев в журнале схему мотоблока Кузнецова из Подмосковья «Моделист-конструктор №10 за 1983г.», я решил ее воплотить. По описанию, это была чудо-техника: долговечная, легкая в управлении и надежная. Взяв ее в основу, и к тому же еще усилив некоторые узлы, получился мотоблок трансформирующийся в мини-трактор с легким кузовком впереди и рулевой колонкой.

Мой первый мотоблок 1986 года сделанный по схеме Кузнецова из Подмосковья «Моделист-конструктор №10 за 1983г.» (фотографии с фрезами нету)

Пришла весна, подоспел участок и я утром отправился пахать сад. В начале эффект был поразительный по сравнению с лопатой, но длился около 5 метров, после чего у мотоблока порвалась цепь. Думал случайность, но после замены цепи через 10-15 метров поломка повторилась. И так продолжалось до самого вечера. Из 3-х соток мне удалось вспахать одну. Забросив в кусты свою технику, по локоть в мазуте, обессиленный и морально подавленный я побрел домой. Свои 3 сотки пришлось пахать еще два дня таким же методом. Родственники мне искренне сочувствовали, предлагали помочь перекопать лопатами. Но я был упрям и не понимал почему так происходит. Думал может почва такая пробовал вспахать соседям, а поломки повторялись. Ни один участок, я до конца не допахивал.

После чего, я стал анализировать чудо-технику:

1. Мотор стоял от мотороллера «Вятка» мощностью 6 лошадиных сил Нагрузку выдерживал хорошо.
   

2. Фрезы Г-образные — 16 шт., диаметр 460 мм., захват 700 мм. Глубина вспашки фактически была 190 мм., так как радиус редуктора был 50 мм., а при заглублении по ось, увеличивая глубину вспашки мотоблок вперед не шел, и приходилось толкать, что очень сильно утомляло.
   

3. Трансмиссия мотоблока была цепная (шаг цепи 12,7) При работе фрезой нагрузки на трансмиссию действуют циклически (рывки), что цепная передача не переносит. При замене цепи на более мощную, увеличивались габариты в геометрической прогрессии, а явного улучшения не происходило. Любой пенек, камень, корешок оказывался крушитильным и наступает быстрое разрушение цепи.
   ВЫВОД: ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НЕПОСРЕДСТВЕННО НА ФРЕЗЫ ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА ОКАЗАЛАСЬ НЕ ПРИГОДНА.
   

   После такого плачевного результата, встал вопрос о самостоятельном изобретении мотоблока с определенными требованиями.

Основные требование к мотоблоку.

1. Надежность трансмиссии.
В трансмиссии должен присутствовать большой запас прочности при малом весе и габаритах, так как при работе попадаются: камни, корни, трубы, шланги, лопаты, металлические штыри и. т. д. Трансмиссия должна выдержать такую нагрузку, при которой двигатель не смог бы ее разорвать и сразу же заглохнуть. Варианты предохранителей (наличия слабых мест, к примеру ремня, и тому подобных) исключаются полностью. Уход должен быть минимальный, а моторесурс не менее 10-ти лет. Обязательно наличия реверса для обработки практически любых участков земли (в углах, тупиках и других стесненных условиях). Обеспечить снижение оборотов ходового вала, для облегчения управления мотоблоком и для нужного режима работы двигателя.

2. Управляемость.
Управляемость должна быть без особых усилий, как на прямом участке, так при развороте и повороте. Присутствовать корректировка направления, так как из-за разной структуры и состояния почвы, неровности или проходя рядом со вспаханной уже полосой земли, когда часть фрез находится в ней, мотоблок уводит в сторону (разворачивается) к более мягкому участку (при пахоте дорожки, окантовки сада, уклоне, вокруг деревьев и. т. д. )

3. Вес и габариты.

Вес мотоблока должен быть 70-80 кг. Увеличение и уменьшение веса ухудшает управляемость, транспортировку, саму вспашку. Центр тяжести должен регулироваться на ходу и сбалансирован так, чтобы им можно было управлять: при разворотах, глубине вспашки и при различной твердости почвы. Габариты должны быть не более стандартных калиток, помещаться в легковой автомобиль без фрез и прохода в наиболее недоступных местах сада.

4. Фрезы.
Фрезы не менее 500 мм в диаметре, так как штык лопаты — 250 мм. Ширина захвата от 800 до 1300мм, возможно и более. Количество лучей неограниченно. Расположение лучей должно быть таким, чтобы каждый следующий луч перекрывал предыдущий, отсутствовали прыжки, качения, биения. После вспашки земли фракция должна получаться, примерно, 30х30 (крупнее уже комки, а мельче происходит быстрое слеживание, малое насыщение влагой и кислородом. Фрезы не должны забиваться травой, так как замедляется движение мотоблока вперед. С легкостью пахать как песчаную землю, так и целину. Вспашка земли в несколько проходов категорически исключается.

Требование были определены, начинать надо было с главного, трансмиссии.

Рассмотрим кратко применение различных традиционных видов силовых передач к ходовому валу мотоблока.

1. Червячная передача.

Главным недостатком червячной передачи является процент коэффициента полезного действия (КПД) который составляет 50%, что говорит о увеличение мощности, загрузки двигателя и соответственно веса. Отсутствие обратной связи (мотоблок без действия мотора невозможно сдвинуть с места). В точности изготовлении. Сложность установки двигателя, а при установке цилиндр двигателя находится в горизонтальном положении, что снижает моторесурс двигателя в 10-ки раз. Высокая скорость скольжения вдоль линии зуба, что ведет к повышенной склонности к заеданию ( необходимы специальные смазки и материалы для зубчатого венца червячного колеса), и более высокому тепловыделению.
Вывод: применение червячной передачи не технологично.

2. Зубчатая цилиндрическая передача.
Очень большой набор цилиндрических шестерней, подшипников, валов из чего следует непомерный вес. Точность обработки и изготовления кожуха, большая массивность кожуха. Неэффективная смазка всех цилиндрических шестерней. Из практике ломает зубья, от резко переменной нагрузки. Низкий КПД, что увеличивает загруженность двигателя.

Вывод: применение зубчатой цилиндрической передачи не технологично.

3. Цепная передача.
Цепная передача не выдерживает резко переменных нагрузок. Недостаточной коэффициент редукции, что ведет к высоким оборотам и большой загруженности двигателя. При увеличении цепи на более мощную цепь, добавление ступеней понижения, увеличивает геометрические габариты и вес.

Вывод: применение цепной передачи не недопустимо.

Как правило любой технический вопрос решается. Было найдено решение, которое в себя включило: простоту, простоту в изготовлении, малый вес, высокий КПД, неимоверную надежность, а также сразу реверс. Включило перспективу узлов в модульном варианте. Задумку изготовления мини-трактора, с выходными валами для навесных фрез, косилки и многих других полезных вещей.