Як зробити рульове управління на мінітрактор

Конструкція рульового керування саморобного мінітрактора

Саморобна тракторна техніка, яку виготовляють на базі мотоблоків, оснащується переднім керованим мостом. Для створення рульового управління саморобного мінітрактора використовуються механічні і гідравлічні вузли від серійної техніки.

Як зробити рульове управління на мінітрактор

Рульове управління призначається для зміни напряму руху транспортного засобу. Виготовити управління своїми руками для міні-тракторів можна на основі механічних редукторів черв’ячного і рейкового типів. Зустрічаються конструкції, побудовані на базі гідравлічних механізмів, що працюють від окремого насоса шестеренчатого типу. Силова передача на вал насоса виконується від носка колінчастого вала двигуна або від прохідного валу, встановленого на коробці швидкостей.

Найбільш поширений привід черв’ячного типу, який включає в себе ряд вузлів:

• рульове колесо;
• колонку з встановленим всередині на підшипниках валом;
• редуктор (від «класичних» легкових моделей ВАЗ, Москвич або ГАЗ, можливе використання вузлів від машин УАЗ);
• тягу, що йде від редуктора до поворотної ступиці переднього моста;
• сполучну тягу, що забезпечує синхронний поворот передніх коліс.

При використанні рейкового редуктора кінематична схема спрощується. Рейка з’єднується керманичами наконечниками з поворотними маточинами. Регулювання довжини приводів виконується різьбових з’єднань, фіксується окремої гайкою. Застосування такого редуктора вимагає точного розрахунку місця установки. Для саморобної техніки застосовується рейковий редуктор від автомобіля Ока.

Креслення та підготовка інструменту

Для створення рульового управління отримати технічну документацію, відповідно до якої підбираються компоненти для майбутньої конструкції. В якості вихідної бази використовуються наявні у відкритому доступі креслення. Документацію потрібно доопрацювати відповідно до габаритів і конструкцією наявної рами минитрактора. Після придбання запчастин, необхідних для рульового управління, можна приступити до підбору інструменту.

Мінімальний комплект інструмента включає в себе:

• інструментальну лінійку і рулетку;
• штангенциркуль;
• чертилку по металу;
• ручний дриль з регулятором обертів і патроном для затиску свердла з діаметром до 15 мм;
• електричну відрізну машину ( «болгарка»);
• зварювальний апарат (можливе використання малогабаритної установки інверторного типу) і комплект електродів;
• набір гайкових ключів або головок;
• диски для відрізний машинки;
• свердла по металу;
• плоскогубці;
• молоток (для відбою окалини);
• напилок (для сточування гострих кутів).

Збірка і налагодження

Деякі виробники спрощують конструкцію управління, використовуючи для повороту рукоятки мотоблока. Така схема ускладнює рух заднім ходом, тому рекомендується застосовувати схему з класичним кермом.

Приблизна послідовність установки вузлів:

1. Змонтувати на рамі передню вісь разом з поворотними кулаками.
2. Виготовити кронштейн кріплення редуктора, який буде приварений до рами.
3. Встановити на раму сидіння оператора. Сидячий водій не повинен упиратися колінами ніг в рульовий вал.
4. Знайти оптимальну точку установки і приварити до рами кронштейн.
5. Встановити на штатне місце редуктор.
6. Розмістити на редукторі рульовий вал і відрегулювати по висоті. Для додаткової фіксації вала застосовується допоміжний кронштейн, прикріплений до рами або підрамника двигуна.
7. Встановити на штатне місце рульове колесо і переконатися в комфортному взаємне розташування керма і сидіння.
8. Змонтувати на вихідний вал сошку і перевірити роботу обертанням вхідного вала. Якщо сошка чіпляється за раму, то буде потрібно скорегувати місце установки редуктора або змінити форму сошки.
9. Встановити сошку в нульове положення і заміряти відстань між отворами на сошки і поворотному кулаці.
10. Виготовити тягу необхідної довжини і встановити на місце.
11. Визначити відстань до другої маточини і за аналогічною методикою зробити другу тягу.
12. Зробити пробну поїздку і відрегулювати довжину приводів. Затягнути гайки кріплення і змастити різьблення густим мастилом (для захисту від корозії).

Негативною стороною черв’ячного управління є велике число сполучень, які мають збільшуються в процесі експлуатації люфти. Тому потрібно періодична регулювання і підтяжка елементів.

Рейковий редуктор, запозичений від автомобілів з переднім приводом, встановлюється ближче до передньої осі. Це продиктовано конструктивними особливостями рульових наконечників, які не можуть відхилятися на великий кут. Для забезпечення комфортної посадки водія використовується похила рульова колонка з карданним зчленуванням. Деякі конструктори застосовують додаткові редуктори для зв’язку керма з валом рейки.

Гидрораспределитель з ручним керуванням

Гідравлічний привід підходить краще для гусеничного всюдихода, але також може застосовуватися і на саморобних тракторах з мотоблоків. Поворот за допомогою гідравлічного циліндра застосовується на техніці з рамою з двох половин, пов’язаних між собою шарніром карданного типу. Для управління відхиляється передня половина, маточини передніх і задніх коліс жорстко встановлені на осях.

У гідравлічній схемі застосовуються:

• важіль, встановлений на гідравлічний розподільний вузол (можливе застосування рульового гідравлічного розподільника з установкою класичного керма);
• насос (типу НШ-10);
• резервуар для зберігання запасу масла (потрібно для ряду моделей розподільників);
• гідравлічний циліндр;
• гнучкі магістралі для подачі рідини від насоса до розподільника;
• гумові трубопроводи, що зв’язують розподільник і виконавчий циліндр.

При установці насоса слід враховувати конструктивну особливість – відсутність підшипників. Через деякий час апарат не витримує радіальних навантажень.

Забороняється встановлювати шків на вихідний вал.

Привід виконується безпосередньо від валу двигуна або через проміжний вал, змонтований на парі кулькових підшипників. Установка насоса підвищує пускові зусилля, оскільки доводиться прокручувати вал додаткового механізму.

В основі роботи розподільника покладено принцип пропуску або зупинки рідини клапанами. Нахил важеля або поворот рульового колеса переміщує золотниковий клапан вперед або назад. Золотник відкриває канали, і робоча рідина під тиском подається в ту чи іншу камеру виконавчого циліндра. За рахунок цього забезпечується робота гідроциліндра в дві сторони. Інтенсивність потоку змінюється шляхом регулювання клапана. Розподільник може оснащуватися додатковими секціями, в цьому випадку пристрій придатний для управління додаткової гідравлікою минитрактора.

Корисні поради

Для забезпечення надійності конструкції рекомендується:

1. Перед початком будівництва розробити детальну креслярську документацію.
2. Використовувати серійно випускаються вузли, що дозволить купувати запчастини.
3. Надійно затягувати кріплення рульового управління і встановлювати шплінти.
4. Після складання обкатати конструкцію без навантаження і додатково відрегулювати рульове управління.

У конструкції трактора можуть бути помилки, які з’ясуються в процесі експлуатації. Власнику необхідно бути готовим до такого розвитку подій і доопрацюванням техніки.

Як зробити рульове управління на міні трактор своїми руками

Рульове управління на міні трактор відрізняється від звичних автомобільних схем відсутністю підвіски. Амортизація трактора здійснюється за рахунок коліс і подпружиненного сидіння водія. Гальма на передніх керованих колесах відсутні. Це дозволяє обійтися при самостійному виготовленні простою схемою управління. Даний матеріал розглядає рульове управління поворотом передніх коліс. Переломна схема управління виконується іншими деталями і по відрізняється принциповою схемою.

Компоненти саморобної схеми рульового управління (можливі варіанти при визначенні конкретного набору деталей):

• рульове колесо;
• рульовий вал з підшипниками;
• карданне з’єднання рульового вала з фланцем рульового колеса;
• опори для підшипників рульового вала;
• рульова рейка в зборі або кермовий редуктор;
• кермові тяги з кульовими наконечниками;
• поворотні кулаки з півосями;
• необхідні елементи кріплення деталей рульового управління – кронштейни, металовироби.

На прикладі колишніх в експлуатації деталей автомобілів ВАЗ класика або восьмого або десятого сімейства, розглянемо виготовлення рульового керування міні трактора.

Основа від передньопривідного сімейства ВАЗ.

Рульова рейка в зборі має необхідні точки кріплення до рами трактора. Потребуватиме значного зменшення довжин рульових тяг, для зменшення габаритної ширини трактора. Штатні кермові вали коротшають. Для цього їх відрізають в потрібний розмір і зварюють, або виготовляють з відповідних по довжині різьбових шпильок або труб.

Поворотні кулаки допрацьовуються установкою обрізаних піввісь в маточинний вузол деталі. На раму міні трактора встановлюються кронштейни з верхніми поворотними точками кріплення куркулів. Тим самим створюється вертикальна вісь обертання поворотного кулака з маточиною. Для забезпечення обертання в вузлі без зазорів, рекомендується використовувати відрізані частини з встановленим кульовим пальцем, які кріплять у верхнє і нижнє отвори кулака.

Допрацювавши кермові тяги з рейки до потрібної загальної довжини, виготовляються точки кріплення рейки до рами трактора. Рейка закріплюється.

Залежно від розміщення двигуна міні трактора і обраного кута нахилу рульового колеса, на спеціальні кронштейни з підшипниками (ковзання або кочення) встановлюються кермові вали. Їх розміщення не повинно перекривати ремонтний доступ до деталей двигуна.

На маточини встановлюються колеса необхідного розміру, і перевіряється максимальний кут повороту коліс. Паралельність установки коліс регулюється гайками рульових тяг.

В процесі роботи, деталі рульового механізму краще кріпити тимчасовими звареними прихватками, і перевіряти працездатність всього вузла з вивішеними колесами. Щоб при управлінні трактором зберігалося прямолінійний рух, геометрично вивірені точки установки дуже важливі. Остаточно обварювати кронштейни кріплення вузлів рульового керування можна після перевірки працездатності всього механізму.

Вибір деталей від задньопривідних Жигулів, дозволяє домогтися найменшої габаритної ширини міні трактора. Принципово від вищеописаної процедури відрізняється використанням рульового редуктора замість рульової рейки, іншої конфігурації рульових тяг.

Міні трактор експлуатується на мінімальних швидкостях в польових умовах, тому виготовлення рульового управління самостійно цілком допустимо для кожного, хто звик працювати зі слюсарним інструментом, і має навички зварювальних робіт.

Саморобна техніка: як зробити мінітрактор своїми руками

Сільськогосподарські мотоблоки мають один серйозний недолік – оператору доводиться пішки пересуватися по оброблюваної ділянки разом з ними. В результаті досить швидко настає втома, та й час виконання роботи збільшується, що призводить до різкого зниження ефективності трудозатрат. Інша справа – міні-трактор, який має повноцінну колісну базу і рульове управління. Але купити таку техніку може дозволити собі не кожен. Тому в аграрній середовищі все частіше можна зустріти саморобні трактори, які конструюються на базі професійних або напівпрофесійних мотоблоків.

Переробка мотоблока в мінітрактор: основні моменти

На відміну від аматорської техніки професійна і напівпрофесійна має більший моторесурс і потужність. Наприклад, з мотоблока з дизельним двигуном на 9 л.с. можна зробити цілком пристойний міні-трактор для оранки і культивування. В кінцевому ж рахунку все залежить від цілей, яких збирається досягти власник модифікується техніки.

Конструювання та збирання саморобного мінітрактора – завдання не просте, але здійсненне. І для успішного її вирішення необхідно зосередитися на двох моментах:

1. Розробка кузова і рами, а також схеми їх з’єднання з основою міні-трактора – мотоблоком.
2. Розробка кінематичної схеми.

Рама і кузов саморобного міні-трактора виконуються з металевих куточків або профільованих труб. При розрахунку конструкції необхідно враховувати співвідношення її ваги з потужністю двигуна, а також опір, яке машина буде долати при виконанні різних видів робіт.

Якщо за основу для саморобного мінітрактора ви вибираєте потужний мотоблок, це дозволяє використовувати готові автомобільні або мотоциклетні причепи. Більш того, провідні виробники мотоблоків давно передбачають конструктивну можливість підключення таких причепів до техніки.

Кінематична схема саморобного міні-трактора є комплексом конструктивних рішень, які забезпечують передачу крутного моменту від двигуна мотоблока до провідних (переважно заднім) колесам. При розрахунку потрібно розподілити навантаження на провідну вісь рівномірно – від цього безпосередньо залежать як надійність і довговічність, так і функціональність, тобто можливості використання техніки.

Мінітрактор своїми руками: з чого почати?

Насправді існує безліч варіантів самостійного конструювання минитрактора. Однак принципи всюди використовуються приблизно однакові:

1. Коробка передач розгортається в сторону оператора і фіксується на рамі.
2. Управління реалізовується за допомогою рульових тяг.
3. Застосовується гідравлічний барабанне гальмо.
4. Для гальма і зчеплення використовується педальне управління.
5. Для акселератора і навісного обладнання застосовується ручне управління.
6. Сидіння оператора розміщується над задньою ведучою віссю.

Одним з найпростіших способів створення минитрактора своїми руками є покупка адаптера – двоколісної візки з сидінням для оператора і агрегатної системою (для установки навісного обладнання).

Очевидно, що для складання минитрактора знадобляться різні запчастини. Їх можна легко знайти серед автомобільних. Наприклад, барабанне гальмо для ведучих коліс, рульову рейку і вузли педального управління можна взяти з легкового автомобіля ВАЗ. Таким же чином – шляхом пошуку на ринку автозапчастин – підбирається і ручне управління, і сидіння, і інші конструктивні частини для саморобного міні-трактора.

Але крім запчастин необхідно мати під руками і цілий арсенал інструменту – зварювальний апарат, дриль, дискову пилу, гайкові ключі і т.д. І дуже бажано, щоб в процесі складання минитрактора ви мали доступ до спеціально обладнаній майстерні або в разі потреби могли скористатися послугами фахівців зі зварювання, фрезерування, слюсарної справи і авторемонту.

рама минитрактора

Ходова частина – основа минитрактора. Головним її якістю повинна бути надійність, однак потрібно уважно стежити за загальною вагою конструкції, щоб забезпечити нормальне зчеплення колісної бази з грунтом при виконанні роботи і одночасно не перевантажувати двигун.

Для виготовлення рами саморобного мінітрактора середньої потужності підійде полегшений швелер, профільована труба або металевий куточок. Габарити конструкції, складання якої виконується методом зварювання, повинні відповідати розмірам машини. По контуру рами необхідно виконати отвори для навішування і закріплення конструктивних елементів минитрактора.

Співвідношення ваги рами і її міцності має бути оптимальним. Не варто перевантажувати конструкцію додатковими ребрами жорсткості, як і економити на металі, жертвуючи загальними показниками надійності.

Перед тим як приступити до складання рами необхідно визначитися з тим, які причепи та навісне обладнання ви збираєтеся використовувати при роботі з ним. І щоб не втратити думку в процесі конструювання, перед початком роботи слід виконати креслення майбутньої машини і її основних вузлів з основними розмірами. Для цього можна використовувати готову документацію, яку потрібно адаптувати під конкретні параметри вашого минитрактора.

Передній і задній мости

Ці вузли створюються з окремих запчастин і вузлів, знятих з легкових або навіть вантажних автомобілів або іншої сільськогосподарської техніки. Втім, деякі деталі, як і саму збірку вам доведеться виконати самостійно.

Щоб виготовити передній міст, вам знадобляться:

• поперечна балка;
• втулки опорних поворотних осей;
• втулки осей;
• поуосі коліс;
• підшипники (кулькові і роликові);
• болтові з’єднання.

З функцією поперечної балки відмінно впорається відрізок профилированной труби або металевого куточка. Для виготовлення же втулок піввісь згодиться конструкційна сталь 45. Опорно-поворотні втулки виконуються з профільованої труби, доопрацьованій під установку підшипників, і закриваються сталевими кришками зі сталі марки ст3. Вузол переднього моста, що складається з циліндричної обойми і роликових підшипників приварюється по центру поперечної балки. За допомогою великих болтів міст необхідно закріпити до втулок в поперечній балці рами.

Сила затягування болтових з’єднань відповідає за величину люфту передньої осі щодо конструкції минитрактора. Занадто жорстке, так само як і занадто вільне закріплення негативно відбивається на комфорті в управлінні, тому люфт повинен бути оптимальним.

Аналогічно виконується складання заднього моста. Готову конструкцію можна запозичити, скажімо, у автомобіля УАЗ. Довга панчоха такого моста необхідно буде вкоротити – так можна буде використовувати стандартні короткі піввісь. Не завадить захистити задній міст, а вірніше його зварні з’єднання від можливих ударів в процесі роботи. Для цього застосовується супорт – металевий куточок, накладений уздовж зварних швів збірної конструкції моста.

Колісна база і кінематична схема

Вибір коліс для саморобного мінітрактора заслуговує на окрему увагу. Цілком можливо використовувати колеса від легковика, однак тут слід дотримуватися розмірність. Оптимальні габарити колісних дисків для переднього моста складають 12-14 дюймів. При виборі меншого діаметра існує ризик того, що машина в процесі роботи буде зариватися носом в грунт. З іншого боку, якщо передні колеса будуть занадто великими, оператору для виконання маневрів доведеться прикладати надзвичайних зусиль. Втім, для полегшення процесу управління машиною завжди можна використовувати гідропідсилювач керма від легкового автомобіля або іншої сільськогосподарської техніки.

Покришки коліс минитрактора повинні мати розвинені грунтозацепи. Це збільшить маневреність машини, знизить навантаження на ходову частину і полегшить процес управління.

Що стосується кінематичної схеми, краще використовувати готові варіанти, пошук яких в даний час не відніме багато зусиль. Схему необхідно адаптувати під параметри вузлів, які ви збираєтеся використовувати для створення минитрактора. Недаремно буде продумати можливість підключення навісного обладнання, що багаторазово підвищить функціональність саморобної машини.

Система управління і сидіння оператора

Після виготовлення і монтажу ходової частини можна приступати до реалізації кінематичної схеми та встановлення системи управління. Найголовніше в цій справі – правильно розмістити сидіння оператора. З цією роллю відмінно впорається переднє сидіння від легкового автомобіля, яке легко відшукати на автосервісах і в майстернях, що займаються розбиранням автотехніки.

Рульове колесо має бути встановлено на оптимальній для оператора висоті. Кермо не повинен заважати вільному розміщенню колін – його необхідно монтувати так, щоб в положенні сидячи робота з ним не викликала дискомфорту.

Всі необхідні деталі для педального, ручного і важеля управління машиною і її функціональними вузлами можна відшукати там же, де і сидіння і всі інші запчастини – в майстернях або на ринку.

Установка двигуна і облаштування кузова

Після складання ходової частини, реалізації кінематичної схеми і установки сидіння оператора з системою управління можна приступати до монтажу головного агрегату минитрактора – двигуна. Для його надійної фіксації на рамі слід використовувати спеціальну плиту з пазами – вона ж додасть ходової частини додаткову жорсткість. Далі потрібно прокласти електричні і механічні ланцюга системи управління, підключити приладову панель і налаштувати роботу системи управління.

Обшивка кузова виконується за бажанням користувача, однак деякі вузли і елементи конструкції все ж краще закрити. Це запобіжить їх забруднення і вихід з ладу в разі контакту з сторонніми предметами і грунтом.

На цьому можна вважати збірку минитрактора закінченою. Далі залишається лише перевірити якість вашого творіння в роботі.