Устройство мотоблока

Двигатель и системы его обеспечения

Большинству пользователей мотоблоков приходится иметь дело с четырехтактными бензиновыми двигателями с воздушным охлаждением. Эти двигатели имеют следующие системы обеспечения их работы:

• Система подачи топлива, предназначенная для приготовления топливовоздушной смеси, состоящая из топливного бака с краном, топливного шланга, карбюратора, воздушного фильтра.
• Система смазки, обеспечивающая смазку трущихся деталей.
• Механизм запуска (стартер), предназначенный для раскрутки коленчатого вала. Многие двигатели оснащены механизмом облегченного запуска, снижающим усилие запуска за счет устройства на распределительном валу, открывающего выпускной клапан при такте сжатия и тем самым уменьшающего компрессию в цилиндре при раскручивании коленвала. Тяжелые мотоблоки иногда оснащаются электростартерами, работающими от аккумуляторов. Некоторые модели имеют электрический и ручной запуск. Последний используется в качестве резервного.
• Система охлаждения, отводящая тепло от блока цилиндра двигателя потоком воздуха, нагнетаемого крыльчаткой маховика при вращении коленвала.
• Система зажигания, обеспечивающая бесперебойное искрообразование на свече зажигания. Вращающийся маховик с магнитным башмаком индуцирует в магнето э.д.с., преобразующуюся с помощью электронной схемы в электрические сигналы, подаваемые на свечу. В результате между контактами последней проскакивает искра, воспламеняющая воздушно-топливную смесь.

• Система газораспределения, отвечающая за своевременное поступление в цилиндр двигателя топливовоздушной смеси и выпуск отработанных газов. В состав системы газораспределения входит глушитель, предназначенный для направленного выпуска отработанных газов и снижения шума.

Отметим, что двигатели продаются со всеми его системами, и если есть задумка сделать мотоблок своими руками, то у купленного двигателя уже будут и бензобак, и воздушный фильтр, и стартер, и т.д.

На рисунке ниже представлен широко применяемый в мотоблоках отечественного производства двигатель Honda серии GX модели GX200 QX4. Мощность агрегата составляет 5,5 л.с. Он имеет горизонтальное расположение коленчатого вала и повышенную степень сжатия, обеспечивающую эффективное сгорание топлива и низкое образование нагара.

Трансмиссия

По своему типу узлы трансмиссии (редукторы и коробки передач) могут быть шестеренчатыми, ременными, цепными или представлять собой различные сочетания тех и других.

Классическая шестеренчатая трансмиссия, состоящая только из цилиндрических и конических шестерен, применяется в основном на тяжелых мотоблоках и некоторых моделях средних машин. Как правило, она имеет реверс и несколько понижающих ступеней.

На рисунке ниже представлена шестеренчатая трансмиссия мотоблока «Угра» НМБ-1, состоящая из цилиндрических и конических шестерен. Двигатель жестко крепится к коробке передач, которая в свою очередь жестко связана с угловым редуктором. Конструкция мотоблока НМБ-1 не имеет цепных и ременных передач, которые, по мнению ее разработчиков, являются ненадежным звеном трансмиссий из-за склонности к обрывам, повреждениям и проскальзыванию ремня.

Вращающий момент от коленчатого вала передается на ведущий вал 16 (Схема коробки передач) коробки передач и снимается с конической шестерни ведомого вала 15 вертикальным валом 6 углового редуктора (Схема углового редуктора), передающим вращение на шестигранный вал 8 ведущих колес. Во избежание нарушения правильной работы трансмиссии, не рекомендуется разборка трансмиссии мотоблока, которая может привести к нарушению регулировки шестерен.

Коробка передач по своей конструкции является механической двухходовой с 3-мя передачами вперед и 1-ой назад. Трансмиссия имеет два вала отбора мощности (А) и (Б).

Шестеренчато-червячные трансмиссии, состоящие из двух редукторов — верхнего шестеренчатого и нижнего червячного — используются обычно на легких мотоблоках. Коленчатый вал двигателя имеет вертикальное расположение. Иногда машины с шестеренчато-червячной трансмиссией оснащаются центробежной автоматической муфтой сцепления. Подобное устройство мотоблока обеспечивает повышенную компактность агрегата.

Ременно-шестеренчатые, ременно-цепные и ременно-шестеренчато-цепные трансмиссии являются довольно распространенными в легких и средних мотоблоках. Двигатель вращает вал шестеренчатого или цепного редуктора с помощью ременной передачи, являющейся одновременно и сцеплением. Шестеренчато-цепные передачи часто реализуются в одном картере.

У ременной передачи, для изменения скорости движения мотоблока и отбора мощности, шкивы могут иметь дополнительный ручей. К достоинствам такой трансмиссии относится более простая, чем в случае с шестеренчатой трансмиссией, разборка и сборка мотоблока.

На рисунке ниже представлена клиноременная передача мотоблока GreenField модели МБ-6.5 (с ременно-шестеренчатой трансмиссией), которая наряду с передачей момента и снижением числа оборотов выполняет также функции сцепления и коробки передач (переключения скоростей).

Функция сцепления реализуется с помощью натяжного ролика и механизма управления, состоящего из тяги и системы рычагов, позволяющих изменять положение ролика, натягивающего или ослабляющего ремень и, соответственно, включающего или отключающего передачу вращающего момента от двигателя к редуктору. Переключение скоростей осуществляется с помощью двухручьевых шкивов. Переставляя ремень с одного ручья на другой, получают разную скорость движения мотоблока.

Похожая схема реализована и в отечественном мотоблоке Салют 5, изображенном на рисунке ниже. Клиноременная передача передает вращение на шестеренчатый редуктор мотоблока.

Как правило, трансмиссии мотоблоков имеют валы отбора мощности, обеспечивающие передачу вращающего момента к рабочим органам машины. По своему типу и месту расположения в трансмиссии валы отбора мощности могут быть независимыми, располагающимися до сцепления и вращающимися независимо от его состояния (отключенного или включенного), или зависимыми, располагающимися после сцепления, и синхронными определенной передаче. В одном мотоблоке может быть несколько валов отбора мощности — различных по типу и скорости вращения.

Сцепление

Конструктивно сцепление может быть выполнено по-разному. В виде клиноременной передачи (см. выше), натяжение или ослабление ремня которой с помощью рычага сцепления приводит к передаче или прекращению передачи крутящего момента от двигателя к редуктору. Или в виде однодискового или многодискового фрикционного сухого или мокрого (масляного) сцепления, которое является более надежным и используется в большинстве моделей мотоблоков. В некоторых машинах применяется гораздо более редкая коническая муфта сцепления.

На уже рассмотренном мотоблоке «Угра» ООО «Кадви» установлено сцепление, являющееся по своей конструкции наиболее традиционным — фрикционное многодисковое с нажимной пружиной, работающее в масляной ванне. Устройство мотоблока с подобным сцеплением должно предусматривать наличие картера для сцепления, куда заливается трансмиссионное масло.

Сцепление состоит из ведущей полумуфты 2 (Схема сцепления мотоблока), ведомой полумуфты 3, тарельчатой пружины 4, ведущих 5 и ведомых 6 дисков, упорного кольца 7. Работает оно следующим образом. При отпущенном рычаге сцепления тарельчатая пружина сжимает ведомые и ведущие диски, собранные в пакете поочередно. За счёт трения между дисками, осуществляется передача вращающего момента от двигателя к коробке передач. При выжатом рычаге сцепления усилие посредством тросика передается на рычаг выключения сцепления 4 (Рычаг сцепления). При этом вилка сцепления 2 через ведомую полумуфту и выжимные подшипники сжимает пружину, разъединяя ведомые диски с ведущими и прекращая передачу вращающего момента.

Дифференциал

Ходовая часть

В большинстве мотоблоков расстояние между колесами может изменяться, это обеспечивает возможность установки колеи разной ширины. Используются два основных вида колес — обычные пневматические и утяжеленные металлические с широкими грунтозацепами. Утяжеляющие грузы могут привариваться к колесам или крепиться к ним с помощью болтов. Многие конструкции металлических колес предусматривают крепление различных по весу грузов. Это позволяет при необходимости увеличить вес мотоблока до значений, обеспечивающих необходимое сцепление колес с грунтом.

Металлические колеса могут быть со сплошным ободом или выполненным в виде двух-трех узких обручей, связанных между собой грунтозацепами. Первые имеют тот недостаток, что между грунтозацепами накапливается земля, препятствующая хорошему сцеплению колес с грунтом.

Органы управления

Некоторые органы управления (воздушной заслонкой карбюратора, включения вала отбора мощности и пр.) располагаются на соответствующих узлах и агрегатах.

Обычно на левой рулевой штанге располагают рычаг управления муфтой сцепления и рычаг экстренной остановки двигателя, на правой — ручку «газа», рычаг привода колес и тормоза (если он есть). Конструкция рулевой колонки мотоблоков предусматривает, как правило, регулировку положения ручек в горизонтальной и вертикальной плоскостях. На рисунке представлены органы управления мотоблока SunGarden MF360.

Как собрать самодельный редуктор для мотоблока своими руками

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:

1. Рама — прочная конструкция для крепления остальных деталей.
2. Колеса — от самодельных металлических до резиновых фабричного производства. Положение оси колеса или колесной пары фиксируется относительно рамы железными стойками со впрессованными подшипниками.
3. 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.
4. 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.

Originally posted 2018-04-18 12:24:33.