Самодельная коробка передач для мотоблока
Может показаться, что редуктор для мотоблока — это сложное техническое устройство и изготовить его возможно лишь в заводских условиях. Однако, у многих наших фермеров есть самодельные редукторы на мотоблок. Важнейшей частью агрегата является привод. Когда есть необходимость купить редуктор, нужно знать, что дальнейшая его работа и даже функциональность зависит от качества именно этого узла.
Редуктор передаёт, соответствующим образом преобразовывает крутящий момент, проводниками для которого являются механические передачи. Смастерить устройство можно буквально из бросовых вещей, просто нужно понимать принцип работы конструкции.
Типы редукторов
Существуют устройства червячные и цепные. Отличия между ними небольшие, но достаточно важные. Заключается разница в характеристиках, присущих двум разным типам: КПД; угловая скорость; количество передач; количество валов и отношение между передачами.
На относительно дешёвых мотоблоках нередко устанавливаются неразборные редукторы упрощённой сборки. Срок службы в этом случае значительно сокращается и исключаются дополнительные возможности:
Говорит это о низком качестве материала изготовления редуктора, о том, что большинство деталей не будут гильзованными. Схема даст представление о принципе его работы и сроках эксплуатации.
На дорогостоящих мотоблоках установлены редукторы более сложные по конструкции и допускающие дальнейшую сборку-разборку. Техническое обслуживание вполне можно провести, исправив все недочёты в работе устройства.
Ремонт осуществляется с целью продолжения срока эксплуатации. Неисправные детали рекомендуется заменить более дорогими. Продлить срок эксплуатации позволит и своевременная смазка.
В большинстве случаев редуктор преобразовывает скорости, то есть угловая скорость быстро и качественно трансформируется в низкую. На входном валу будет высокая угловая скорость, на выходном — уже низкая.
Для предотвращения непредвиденных поломок, требуется регулярное качественное техническое обслуживание. При ступенчатом изменении скорости редуктор называют коробкой передач. Когда не используется ступенчатая система, устройство зовётся вариатором.
Самодельный угловой редуктор для мотоблока
Конструкция редуктора не особо замысловатая, и его вполне можно собрать самостоятельно. Сначала выполняется расчёт мощности номинальной: (Pn);Pn=Ре (л. с.)х FS, что позволит правильно определить угол конической шестерни.
По тому же принципу подсчитывается число возможных оборотов в минуту и расчёт крутящего момента. Сделанное своими руками устройство, нуждается в определении условий работы, среди которых радиальная или осевая нагрузка валов на их концах. Работа оптимальна при правильном подборе температуры и смазки.
Сборка выполняется после этих вышеперечисленных действий. Можно взять заводской корпус. Его диаметр подскажет, каким должен быть корпус у подшипников для вала. Поможет здесь сверло хорошего качества и штангенциркуль. Далее, берётся два подшипника под вал.
Стальной фланец устанавливается на фронтальной части. Внутри располагаются фланцевый подшипник и шайба. Фланец крепится к генератору винтами. Стальная шпонка с ведущей шестерней и ведомым валом-шестерней выбираются заранее.
К роторному генератору присоединяются узлы, соединяющиеся с передаточным механизмом. На нём имеется шкив, который обеспечивает клиноременную передачу. Он закрепляется на ведомый вал гайкой с пружинной шайбой.
Основные элементы редуктора
В автомобилестроении угловые редукторы используются часто, ведь эти агрегаты обеспечивают эффективную работу. Угловой редуктор обеспечивает стыковку трансмиссии с двигателем. Можно доработать уже готовое изделие. Среди основных элементов редуктора такие:
- Фланец.
- Корпус генератора.
- Шкив с клиноременной передачей.
- Крепление шкива.
- Стальная шайба.
- Роторный вал.
- Стальная шпонка.
- Фланцевый подшипник.
- Крепление фланца.
В шестерёночном устройстве разобраться довольно просто, взглянув на его трансмиссию, являющуюся передатчиком между колёсами и мотором. Направление меняется в мотоблоке. Трансмиссией называется коробка передач со сцеплением. Она часто применяется в тяжёлых мотоблоках.
Основные элементы конструкции мотоблока
- Станина или рама. На ней крепится мотор, система передачи на колёса, тяговое устройство для навесного оборудования и подвеска.
- Силовой агрегат. Мощность — 5−10 л. с. Используются двигатели от мотоциклов, мопедов, компрессоров и бензопил.
- Подвеска. Обычно примитивная: из самодельных колёс или готовых колёс от сельхозтехники. Иногда используются мотоциклетные и автомобильные колёса. Бывает портальной или осевой.
- Редуктор для мотоблока. Служит для снижения оборотов приводного вала с одновременным линейным повышением крутящего момента. В качестве редуктора довольно часто используется коробка передач от мотороллера или автомобиля.
Самодельное устройство не требует сопряжения с двигателем, потому что расчёт производится под конкретные задачи, и нет ограничения из-за готового технического решения.
Процесс изготовления редуктора
Сначала рассчитываются параметры силовой установки. Число оборотов коленчатого вала можно найти в технических характеристиках.
Это первая величина, требующаяся для выполнения расчета. Значение — непостоянное, с добавлением «газа» число оборотов возрастает. Базовая величина: холостые обороты +10%.
Далее, производится расчёт оборотов осей подвески. Зная размеры колес, удастся вычислить величину выбега за оборот. Высчитывается число оборотов оси для обеспечения комфортной скорости — 3−5 км/ч, что является второй величиной для проектирования.
К примеру, обороты холостого хода +10% — это 600 об./мин. Требуемые обороты оси колеса для 3 км/ч — это 200 об./мин. Так, передаточное отношение должно быть 3:1. Скорость вращения оси уменьшается втрое по отношению к скорости вала двигателя, и крутящий момент увеличивается, соответственно в три раза. Типы редукторов:
- Шестерёнчатые — используют соотношение числа зубьев ведомой и ведущей шестерен. Работает устройство по принципу — пар в коробке передач. Неважно, какую форму имеют шестерни, — зубья могут быть прямыми или косыми. Коническая шестерня используется, когда для мотоблока нужен угловой редуктор. Зависит всё от расположения мотора. Если между валом мотора и колёсами обеспечена соосность, угол не требуется.
- Червячный привод нужен для создания большого передаточного числа, когда есть большая разница между оборотами ведущей оси и двигателя. Эта конструкция сложнее в изготовлении и обслуживании. Решение оптимальное, если вал мотора перпендикулярен оси колёс.
- Цепные редукторы работают по принципу велосипеда, но наоборот. Ведущей является звёздочка меньшего размера. Надёжность конструкции определяет качество металла шестерен и прочность цепи. Простой комплект от велосипеда нагрузки может не выдержать, поэтому используются более прочные — мотоциклетные.
- Ременные устройства в изготовлении наиболее простые. Они же являются самыми ненадёжными и слабыми. Большой крутящий момент не передаётся, так как ремни будут проскальзывать. Но уменьшается шоковая нагрузка на двигатель — конструкция более щадящая к приводному валу, сглаживаются рывки. Проскальзывание устраняется путём установки зубчатого ремня. В этом случае, нужно найти пару зубчатых шкивов, к примеру, от автомобильной системы ГРМ.
- Комбинированная система. Устройство с цепной и шестерёнчатой передачей, может быть изготовлено в одном корпусе, хотя расчёты в этом случае более сложные. Зато есть возможность передать громадный крутящий момент при малой мощности мотора.
При выборе какой угодно конструкции не забывайте о следующих правилах:
- не допускайте перекосов между ведомой и ведущей частью;
- втулки нельзя применять, лишь подшипники.
Любое устройство, кроме ременного, нужно постоянно смазывать, поэтому, оно должно находиться в коробке. Герметичный корпус защитит от грязи и пыли, попадание которых неизбежно во время полевых работ. На валах устанавливаются сальники.
В качестве примера можно взять фабричные изделия для советской сельскохозяйственной техники. Цепная передача к смазке не столь чувствительна, но цепь нужно регулярно очищать и смазывать.
Доработка готовой конструкции
Можно выбрать корпус подходящего размера на свалке старой техники, просверлить на подшипниках отверстия для валов и собрать устройство не хуже заводского! Практика показывает, что подбор готовых конструкций с мелкими доработками намного эффективней.
Примером нам послужит самодельный блок на базе двигателя мотоцикла «ИЖ». Используется «родная» коробка передач с возможностью переключения скоростей. Не хватает штатного передаточного числа, но маленькая звезда на выходном валу коробки передач с крупной звездой от ведущего колеса, обеспечивают уже хорошее снижение числа оборотов.
На вал, который установлен в подиум для подшипников, надета другая маленькая звёздочка, что при помощи второй цепи передаёт на колёса крутящий момент. На ведущую ось, в свою очередь, установлена звезда большого диаметра. В итоге получилась конструкция с 2-ступенчатым понижением оборотов и большим крутящим моментом.
Используя коробку передач от мотоцикла, можно подобрать необходимую скорость движения, почти не используя ручку газа. Практически всегда мотор работает на холостых оборотах, благодаря чему его ресурс продлевается.
Не менее популярен готовый редуктор от мотороллера «Муравей». Не требуется использовать колёсную платформу целиком, хватит установки на мост ваших катков. Применив коробку передач от выбранного двигателя, получите оптимальное соотношение скорости движения и мощности.
Гордость многих дачников — самодельный мотоблок, собранный своими руками из деталей, отслуживших свой век механизмов. Поставить электродвигатель или малогабаритный бензиновый от старого мотороллера или мотоцикла на раму с колесами не составит труда даже для начинающего механика-любителя. А вот над чем придется подумать, так это над редуктором для мотоблока.
Конструкция мотоблока
Схемы сборки самодельных мотоблоков разнообразны настолько, насколько различны запчасти в гараже каждого хозяина. Размеры тоже выбираются из практических соображений.
При разном составе и габаритах есть обязательные элементы:
- Рама — прочная конструкция для крепления остальных деталей.
- Колеса — от самодельных металлических до резиновых фабричного производства. Положение оси колеса или колесной пары фиксируется относительно рамы железными стойками со впрессованными подшипниками.
- Двигатель — мощностью от 5 до 10 лошадиных сил. Можно применять даже электродвигатель с аккумулятором, но наиболее популярны двигатели от мотороллера или мотоцикла. Такой выбор хорош наличием готового управления оборотами и даже передаточным устройством.
- Редуктор — узел для передачи вращения от двигателя исполнительному механизму, преобразует скорость и направление.
А вот первый попавшийся редуктор может не подойти. Нужно выбрать тип конструкции, рассчитать размер каждой детали, чтобы скорость и мощность движения навесного культиватора позволяли обрабатывать землю в удобном режиме — не быстро и не медленно.
Типы редукторных узлов
Передача вращательного движения от вала двигателя к валу исполнительного механизма может производиться прямым соединением осей, если скорость и мощность вращения двигателя приемлема для работы, а оси ведущего и ведомого валов совпадают. Такие случаи крайне редки, а при нескольких навесных инструментах разного назначения прямая передача абсолютно не может быть применена. Для согласования скорости и мощности ведущего и ведомого вала используют 4 вида механизмов и их комбинации. Основные типы передач:
Червячная передача конструктивно ограничена понижающей скорость функцией, остальные могут применяться как в понижающих передачах, так и в повышающих. К тому же такой редуктор всегда имеет ведомую ось перпендикулярную валу ведущей. Такая схема называется угловым редуктором. Кроме червячной передачи, изменить направление оси можно пространственным планетарным механизмом. Ременная и цепная передачи оставляют ведомую ось параллельной оси двигателя. В простых устройствах реверс возможен только при изменении вращения двигателя.
В мотоблоках применяются двигатели с высоким количеством оборотов в минуту, о чем можно удостовериться в паспорте изделия. Значит, своими руками надо сделать редуктор для понижения скорости, а какого типа будет самодельный редуктор на мотоблок, лучше выбрать, зная характеристики каждого типа.
Ременная передача
Шкив или ремень, передающие вращение от вала к валу, знакомы каждому автомобилисту, заглядывавшему под капот моторного отсека. Коэффициент понижения скорости вращения определяется делением радиуса малого ведомого колеса на радиус большого ведущего.
Плюсы ременным редукторам — это простота изготовления и ремонта, большое разнообразие деталей. А минусы ремня:
- растягивание ремня, снижение сцепления со шкивом от температуры и износа;
- проскальзывание при резких увеличениях крутящего момента;
- небольшой срок эксплуатации.
Компенсируют недостатки подпружиненным роликом, давящим на поверхность ремня между колесами, применением зубчатого ремня на шкивах с поперечными фасками. Ременные редукторы требуют нахождения ведущих и ведомых шкивов в одной плоскости, изгиб или скрутка ремня быстро приведет его к разрыву.
Цепной тип
Принцип действия цепной передачи аналогичен ременному, но вместо шкивов установлены звездочки, а ремень заменен цепью. Такой самодельный редуктор не допустит пробуксовки, а в аналогичных условиях проработает значительно дольше.
Так же, как ременной, цепной редуктор должен иметь ведущую и ведомую звездочки в одной плоскости, а его передаточное число считается по соотношению их зубьев. Вес такой конструкции больше, чем у ременной, но на мощные мотоблоки надежнее ставить ее.
В отличие от ременной передачи, цепная требует осторожности или дополнительных защитных мер. При столкновении вращающегося навесного инструмента с толстым корнем в почве сила его сопротивления будет передана на двигатель, что может его повредить. Пока двигатель не выйдет из строя или не отключится, он будет пытаться с максимальной мощностью провернуться вместе с рамой вокруг ведомой оси редуктора. Чем больше мощность двигателя, тем сильнее будет опрокидывающий момент.
Передаточное число цепного редуктора может быть выше, чем у ременного такого же размера, так как ведущая звездочка, даже имея маленький размер, не допустит проскальзывания цепи.
По стоимости, простоте сборки, распространенности деталей цепная передача не уступает ременной.
При помощи шестерней
Мотоблок с шестеренчатым редуктором надежнее, долговечнее чем с цепным или ременным. Конструкции шестернями ставят на заводские изделия, и не только на мотоблоки. Узлы получаются малогабаритными в результате совмещения на одной оси двух шестеренок с разными диаметрами. Для мотоблока, например, отлично подойдет редуктор от мотороллера Муравей. Но можно сделать свой, используя шестерни от коробок передач автомототранспорта.
Нужное передаточное число можно обеспечить планетарным механизмом, в котором между внешней и солнечной шестернями установлены шестерни-сателлиты, закрепленные на неподвижном кольце — водиле:
Для понижающего редуктора солнечная шестерня установлена на ведущий вал. Водило с планетарными шестернями закреплено на неподвижном корпусе, а наружная шестерня соединена с исполнительным устройством, вращаясь в направлении, противоположном солнечной шестерне.
Передаточное отношение такого редуктора можно рассчитать как отношение числа зубьев солнечной шестерни к количеству зубьев на внешней шестерне.
Для изменения направления оси вращения в редукторах применяют пространственный планетарный механизм, в котором шестерни для изменения направления на 90 градусов должны быть скошены на конус под 45 градусов каждая. Диаметр шестеренок может быть разным, что можно применить для изменения передаточного числа.
Для мотоблока такой угловой редуктор своими руками делают нечасто, так как планетарные шестерни нужного размера надо еще поискать. Изменение оси вращения чаще делают готовыми заводскими редукторами или червячной парой.
Червячная передача
Для перпендикулярного изменения направления оси вращения, создания большого передаточного отношения применяется контакт плоской шестерни с Архимедовым винтом.
Передача вращения от исполнительного устройства к двигателю невозможна. Это уникальная особенность червячного механизма, другие типы передач таким свойством не обладают. Скорость вращения на выходе можно уменьшить во столько раз, сколько зубьев будет у шестерни. Отличается такая передача простотой сборки большим трением, небольшим размером, большой популярностью.
Для того чтобы сделать червячный редуктор своими руками, нужно подобрать шестерню с количеством зубцов, равным снижению скорости вращения в разах, а также с шагом между зубцами, равным шагу гребня червяка.
Реверсивный механизм
Наличие реверсивного передаточного механизма упрощает работу в полях, но сделать реверс в домашних условиях любителю реально только для электродвигателя. Трудности состоят во включении в схему дополнительного передаточного элемента с возможностью его точного перемещения, надежной фиксации. Для этого потребуется разорвать существующую связь с двигателем, а в разрыв вставить новый элемент, будь то еще один шкив с ремнем, звездочка с цепью или шестерня. Такие преобразования с восстановлением требуют деталей, изготовленных с точностью профессиональных станков.
Практичней в этом случае установить заводской реверсивный редуктор. Например, от автомобиля с механической коробкой передач.
Сборка редукторов своими руками
Эксплуатация мотоблоков, а с ними редукторов — это пыль, бездорожье, жара при пахоте или холод при уборке снега, неравномерные нагрузки. Продлить срок эксплуатации передаточного механизма можно с помощью закрытого корпуса.
Для основания, на котором крепятся шкивы, шестерни, прочие детали, применяется сталь СТ-40. Крышку можно изготовить из менее прочной стали, если на ней не закреплены элементы передачи крутящего момента.
Применение подшипников для установки валов, шкивов, звездочек, шестеренок обязательно, иначе трение погасит силу вращения, а блок или быстро выйдет из строя, или сразу не заработает.
Любой вращающийся механизм требует смазки. Червячный редуктор особенно. Продлить срок использования устройства поможет частая замена смазки, для чего крышка редуктора должна быть открывающейся.
Бензиновые, дизельные двигатели имеют регулировку подачи топлива и скорости вращения двигателя. Оптимально переместить так называемую ручку газа на рукоять мотоблока.
Когда нашлись все необходимые детали, для сборки мотоблока потребуются слесарные инструменты. Не обойтись без сварочного аппарата, болгарки, дрели, сверл по металлу.
Потраченное на изготовление мотоблока время окупит себя полностью в первый же дачный сезон.
Одним из самых главных элементов мотоблока является привод. Если вам необходимо приобрести редуктор для мотоблока, то знайте, от его надежности будет зависеть срок службы всего агрегата. Редуктор для мотоблока, (своими руками сделанный), предназначен для преобразования и передачи крутящего момента, который он получает от механических передач и заставляет работать сельскохозяйственную технику.
Как сделать редуктор для мотоблока своими руками
Между червячным и цепным редукторами для мотоблока есть отличия нескольких важных характеристик: передаточное отношение, КПД, количество валов и передач, угловые скорости и мощность.
Какие бывают редукторы для мотоблока
На дешевые мотоблоки обычно устанавливают не разборные редуктора. Конструкция такого агрегата не отличается особой надежностью. Также у него невелик срок службы. К тому же невозможно провести ремонт или разборку-сборку. В изготовлении таких агрегатов используют низкокачественный металл и негильзованные детали. Для того, чтобы понять, почему невозможно длительное время использовать редуктор, нужно ознакомиться с его схемой.
На дорогие мотоблоки принято устанавливать разборные редуктора. Благодаря чему можно разбирать редуктор мотоблока и проводить техническое обслуживание. Ремонтируют редуктор мотоблока для увеличения срока службы, если при этом применяются высококачественные запчасти при замене неисправных элементов.
В обязательном порядке необходимо регулярно проводить диагностику редуктора, чтобы вовремя отремонтировать необходимый узел. Также должна проводиться регулярная смазка редуктора, что позволит использовать агрегат намного дольше.
Чаще всего редуктор для мотоблока используют, чтобы высокая угловая скорость преобразовывалась в низкую. На входном вале отмечается высокая скорость, а на выходном вале отмечается низкая скорость.
Во избежание неожиданных поломок, необходимо проводить регулярное техническое обслуживание, что позволит успешно работать на сельскохозяйственной машине. Если изменение угловой скорости происходит ступенчато, редуктор называют коробкой передач, если же изменение происходит бес ступенчато — вариатором.
Самодельный угловой редуктор для мотоблока
Редуктор мотоблока можно сделать самому. Для этого потребуется сделать расчет номинальной мощности (Pn);Pn=Ре(л. с.)хFS, в результате чего определяется у конической шестерни правильный тип угла. Также рассчитывается крутящий момент и количество оборотов в минуту.
Также нужно определить условия эксплуатации самодельного редуктор для мотоблока, что включает в себя: радиальную и осевую нагрузку на концы валов, минимальную и максимальную температуру, определение окружающих условий, прерывистый или не прерывистый операционный цикл, тип смазочного материала.
После определения технических параметров, можно начать собирать угловой редуктор.
Для этого необходимо угловому редуктору выбрать корпус.
Например можно использовать заводской, с мотоцикла Урал или Днепр. Затем, исходя из диаметра корпуса редуктора делаем из стали корпус подшипников вала-шестерни. Здесь используем соответствующего размера сверло и штангенциркуль. Затем в соответствии с задуманными размерами выбираем подшипники вала-шестерни (2 шт).
На обратной стороне редуктора устанавливаем стальной фланец. У него внутри будет находится стальная шайба и фланцевый подшипник. Используя несколько винтов, крепим стальной фланец к корпусу генератора. Перед этим подбираем ведомый вал-шестерни, стальную шпонку и ведущую шестерню. Все узлы соединяются с передаточным механизмом и валом роторного генератора. Шкив клиноременной передачи располагается на передаточном механизме и крепится к ведомому валу-шестерни гайкой и пружинной шайбой.
Чтобы собрать самодельный угловой редуктор, потребуются такие инструменты: штангенциркуль и линейка, прямая и крестовая отвертка, сверла по металлу, напильники и надфили по металлу, кусачки и плоскогубцы, резиновые прокладки, тиски и молоток.
Угловой редуктор для мотоблока
Угловой редуктор широко применяется в мото-технике: в автомобильной индустрии, доработанных культиваторах, промышленности. При установке углового понижающего редуктора на мотоблоках, при больших нагрузках добиваются более эффективной работы.
Этот тип редуктора обычно применяют, чтобы двигатель стыковался с трансмиссией, рассчитанной под цепь. Угловой редуктор для мотоблока изготавливается из имеющихся образцов, подобные установлены на мотоциклах Днепр или Урал. Тогда нужно будет доработать редуктор.
Основные элементы углового редуктора
Составляющими углового редуктора являются: корпус от генератора, подшипник фланцевый, вал роторный, стальная шайба, стальной фланец, коническая ведущая шестерня, корпус углового редуктора, стальная шпонка, подшипники вала-шестерни (2 шт), ведомый вал-шестерня, корпус из стали подшипников вала-шестерни, крепление шкива, шкив клиноременной передачи, крепление фланца.
Мотоблоки с шестеренчатым редуктором и понижающий редуктор для мотоблока
Понижающий редуктор для мотоблока, в простонародье ходоуменьшитель, устанавливают на современный дизельные и бензиновые мотоблоки с воздушным охлаждением. Благодаря чему пользователь может использовать мотоблок на особо тяжелых грунтах для вспашки и выкапывания картофеля. Понижающий редуктор помогает при пробуксовке колес, когда не достаточно собственной мощности.
Мотоблоки с шестеренчатым редуктором
Чтобы разобраться, что из себя представляет шестереночный редуктор, рассмотрим строение трансмиссии. Она передает вращающий момент от двигателя к колесам, и изменяет скорость и направление движения мотоблока. Трансмиссия состоит из редуктора, дифференциала, коробки передач и сцепления. Узлы трансмиссии бывают шестеренчатыми, цепными, ременными или сочетать в себе те или другие.
Шестеренчатая трансмиссия состоит из конических и цилиндрических шестерен (шестеренчатый редуктор). Применяют ее на некоторых моделях машин и тяжелых мотоблоках. На рисунке видно шестеренчатую трансмиссию мотоблока «Угра» НМБ-1, где используется шестеренчатый редуктор.
Реверс редуктор для мотоблока
В реверс редукторе реверсирование выполняется по следующей схеме: между противоположными коническими шестернями, которые свободно сидят на ведущем валу, находится муфта.
Она находясь в крайних положениях цепляется за шлицы на этих шестернях. Поэтому, когда муфта входит в зацепление, изменяется направление вращения шестерни. Шестерни должны быть спирального типа. Механизм привода муфты представляет собой традиционную вилку либо кулачек.
