АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЦЕНТРОБЕЖНОЕ СЦЕПЛЕНИЕ
Когда-то давно, обучаясь в Московском автомеханическом институте (МАМИ), мне, как и всем другим студентам, приходилось делать курсовые проекты. Однако конструировать «нечто теоретическое», по большей части абстрактное и никому не нужное, мне было не очень интересно, поэтому я всегда старался получить задание на разработку реального узла или агрегата, который можно изготовить и использовать затем в жизни. Одной из таких тем было автоматическое сухое сцепление для небольших сельскохозяйственных машин. И вот, спустя много лет, когда у меня возникла необходимость срочной замены клиноременного привода приусадебного минитрактора на более надежный цепной, я неожиданно вспомнил о той давней своей работе. Понадобилось сцепление! Порылся в старом портфеле, нашел институтские эскизы, немного их доработал и взялся за инструменты. Никакой теории в этот раз не просчитывал, только «чистая практика», основными критериями которой было использование готовых основных деталей, технологичность, доступная в условиях «почти на коленке», и быстрота изготовления. На все работы потребовался один световой день.
Автоматическое центробежное сухое сцепление устанавливается непосредственно на коленчатый вал мотора (в данном случае это двигатель Honda GX, у которого много аналогов) без всякой его дополнительной доработки. Настроек и специального обслуживания конструкция не требует. Она разборная и имеет хорошую ремонтопригодность и может найти применение в трансмиссиях не только мотоблоков и тракторов, но и на снегоходах, картах, мотороллерах, небольших автомобилях.
За основу взято стандартное сцепление от скутера Honda Dio: использовалась его плата сцепления без изменений и барабан, который был проточен под оригинальную втулку. Эта втулка и фланец (позиции 5 и 12 на сборочном чертеже) изготовлены из стали 45. В качестве привода взята ведущая звездочка мотоцикла «Минск» («Восход») – деталь распространенная и доступная. Она предварительно прошла термический отпуск, обработана (проточена) под размер посадочного места втулки, после чего была произведена ее закалка. Звездочка запрессована на втулку и зафиксирована сваркой. В принципе эту сборку можно сделать единой деталью, но трудоемкость была бы много выше, поэтому не стал заморачиваться усложнениями.
Внешний вид узла, установленного на самодельный минитрактор
Доработанный барабан также запрессован на втулку и закреплен сваркой. Подшипник использован легкой серии 6006. Во втулке он фиксируется от бокового смещения кернением. Шкив взял от ранее стоящего на тракторе ременного привода вспомогательного оборудования (генератора или гидронасоса). Для особо тяжелых условий эксплуатации вместо шкива есть возможность установки дополнительного подшипника на вал двигателя, служащего для разгрузки штатного подшипника коленвала ДВС. Если отказаться от использования шкива, то сцепление получится очень компактным, в пределах габаритов вала двигателя.
Центробежное сцепление. Сборочный чертеж:
1 – шкив; 2 – подшипник 6006; 3 – плата сцепления Honda Dio (в сборе без изменений); 4 – барабан Honda Dio; 5 – втулка; 6 – вал двигателя (диаметр 19 мм); 7 – шпонка; 8 – шайба; 9 – винт М8х35; 10 – шайба; 11 – звездочка (15 зубьев от мотоцикла «Минск» или «Восход»); 12 – фланец; 13 – втулка
Как ни странно, но самым сложным этапом в моих гаражных условиях оказалось изготовление шпоночного паза на фланце (позиция 12). Пришлось подумать не только о конструкции, но и о технологии. Для этого был выточен шток с переходной посадкой. Он был вставлен во фланец и с помощью сверлильного станка (не ручной дрели!) в месте стыковки этих деталей сделано отверстие диаметром 5 мм. Затем плоским напильником (его узкой боковой гранью) полукруглый паз был доведен до нужной, прямоугольной формы.
Аналогичная операция была проведена и с ведомой звездочкой привода.
Автоматическое центробежное сухое сцепление
Проведенные ходовые испытания сцепления показали хорошие результаты. Трактор с полным приводом уверенно двигался по весеннему размякшему снегу на четвертой передаче. Диапазон скоростей изменялся от 3 до 15 км/ч, при этом корпус сцепления оставался холодным. Момент его срабатывания также оказался приемлемым.
Также вы можете купить уже готовое сцепление, выиграв необходимую сумму на https://vulkanchampionclub.com/ и посетив магазин.
Не обошлось и без тестирования на максимальную нагрузку: уткнул трактор в дерево с включенными мостами и блокировками – колеса уверенно буксовали, а нагрев сцепления оставался в допустимых пределах. А демонстрируя устройство соседям и друзьям, смеюсь – говорю, что еще раз, теперь уже на практике, защитил свой старый курсовой проект. Словом, не зря учился!
Источник
Сцепление на мотоблок: виды, устройство, принцип работы
Будучи составной частью трансмиссии, сцепление мотоблока выполняет функцию передачи от коленвала мотора крутящего момента на коробку передач (вал редуктора). С его помощью во время переключения передач происходит разъединение силовой установки и редуктора. За счет данного механизма мотоблок либо мотокуплавно трогается с места и останавливается без отключения мотора.
Если в задуманной конструкции мототехники заводского изготовления не предусмотрено выполнение сцепления, его можно собрать самостоятельно.
1 Общие сведения
Сцепление основано на действии фрикционной муфты (силы трения скольжения). Данный компонент трансмиссии предназначен для:
- передачи крутящего момента;
- гашения крутильных колебаний;
- плавного переключения передач;
- безударного соединения шестерен;
- подключения и кратковременного отключения соединения ДВС с КПП;
- отсоединения трансмиссии от маховика.
Механизм дает возможность временно разобщать силовую передачу мотоблока и коленчатый вал мотора. Кроме того, мотоблок с помощью сцепления без рывков приступает к действию. Имея большое значение для сельскохозяйственных машин при движении, сцепление позволяет тронуться с места (хотя без него это возможно сделать, однако очень затруднительно).
Как надежный компонент трансмиссии зарекомендовало себя центробежное сцепление. Оно нашло свое применение в автоматических КПП. К его основным рабочим элементам относят: маховик, шкив, ступицу со шпонкой и стопорным пазом, фланец, кожух, втулку, подшипник, стопорное кольцо.
Важную роль также играет и дифференциал, напрямую связанный с сцеплением. На него возлагаются задачи по улучшению маневренности мотоблоков тяжелого класса и обеспечению плавности поворота. Сцепление и дифференциал в «симбиозе» регулируют вращение колесной части мотоблока с разной скоростью. К тому же, механизмы по передаче мощности оснащаются функциями блокирования колес. Однако в некоторых моделях дифференциал заменяется на специальное устройство, отключающее при движении одно колесо.
На современных моделях мотоблок обычно используют фрикционное сцепление. Оно устанавливается между коробкой передач и двигателем. При фрикционном сцеплении ведомые элементы тесно связаны с первичным валом коробки передач (либо другим, следующим за сцеплением, узлом трансмиссии), а ведущие – с коленвалом двигателя. Как правило, ведущие и ведомые элементы производятся в форме круглых плоских дисков, иногда изготавливаются в конусной вариации (например, мотоблоки БЧС-735 и Катаиси Супер-600) и колодочной (Гутброд, Мепол-Терра).
В случае производства данных рабочих органов в виде шкивов клиноременной передачи дополнительно вводят натяжные ролики, позволяющие устанавливать их положение, степень натяжения со штанги управления ремней, пларно отключать и подключать к трансмиссии двигатель.
к меню ↑
1.1 Устройство и принцип работы
Сцепление фрикционного типа состоит из:
- механизма управления;
- ведущей части;
- ведомых элементов.
Центробежное сцепление к мотоблоку
Ведущая часть образуется из торцевой поверхности маховика мотора и нажимного диска, который вращается вместе с маховиком. Однако диск имеет возможность перемещения и в осевом направлении относительно маховика. Между ними находится ведомый диск, его ступица расположена на шлицевом ведомом вале. По окружности нажимного диска размещаются цилиндрические пружины, установленные с предварительным сжатием.
Роль пружин заключается в прижатии нажимного диска, в который они упираются одним концом, а другим — в кожух, совместно с ведомым торцевой поверхности маховика. В результате этих действий сцепление прибывает постоянно во включенном состоянии.
К управляющему механизму относятся отжимные рычаги, которые соединяются с нажимным диском тягами и отводкой с педалью. Выключая сцепление, оператор посылает от педали или рычага с помощью вилки или троса усилие на отжимные рычаги через отводку с выжимным подшипником. Наружным концом соединенные с нажимным диском болтами, рычаги во время сжимания пружин отводят диски ведомый от нажимного, благодаря чему происходит выключение сцепления.
Подшипник уменьшает трение, исключая соприкосновение неподвижной отводки и вращающихся рычагов. Обычно в комплектации три рычага, размещенные под углом 120 градусов друг к другу. С помощью пружины детали механизма управления возвращаются в исходную позицию. Отводка отделяется на необходимую для полного отключения сцепления величину зазора от рычагов. Если не соблюдается данная дистанция, происходит пробуксовка сцепления, износ фрикционных накладок. Когда зазор превышает требуемое расстояние, сцепление выключится не полностью.
к меню ↑
2 Виды сцепления, их особенности
В зависимости от конструктивных характеристик мототехники, сцепление для мотоблока может быть таких видов, как:
- фрикционное (рассмотренное выше);
- электромагнитное;
- гидравлическое;
- центробежное;
- ременное;
- одно- , двухдисковое;
- многодисковое.
По виду трения рассматриваемый механизм классифицируют на мокрые, работающие в масляной ванне, и сухие, функционирующие в воздушной среде. В соответствии с режимом включения выделяют постоянное замкнутое и непостоянно замкнутое сцепление.
Центробежное работает за счет следующих рабочих органов: троса сцепления, первичного вала трансмиссии, маховик, рычага сцепления, выжимного подшипника, ручки, ведомого диск, рычага включения, грибка штока, стопорной шайбы, вилки выключения. Широкое применение центробежные устройства не нашли в силу своей склонности к пробуксовке, характерной при нагрузках, и изнашиванию поверхностей трения.
При гидравлической системе через шатун при нажатии на педаль движение передают поршню, продавливающему гидравлическую жидкость по специальному каналу. Поршень под действием давления рабочей среды воздействует на рычаг через шатун. Пружиной он возвращается в исходную позицию.
Многодисковый и однодисковый принцип действия практически не отличаются друг от друга. Преимущества первого основываются на малогабаритные размеры фрикционных дисков, плавности включения сцепления. Недостатками являются худшие условия охлаждения, проблемы в получении чистоты включения. Двухдисковые механизмы устанавливают в связи с большой мощностью силового агрегата, необходимостью передачи повышенного крутящего момента, для повышения срока службы.
Самодельное сцепление мотоблока
Сцепление с ременным приводом, обеспечивающее передачу от мотора к коробке передач крутящегося момента, считается одним из первых и уступает выше перечисленным механизмам, т.к. имеет ряд минусов: высокий уровень износа, ненадежность, низкий КПД, непрактичность при работе с мощными двигателями.
к меню ↑
2.1 Модернизация сцепления
Так, как принцип действия устройства предусматривает серьезное трение составных деталей, естественного износа избежать не получиться. Можно изготовить сцепление на мотоблок своими руками, однако владельцам моторизированных машин, не имеющим опыта в слесарном деле, производить данную операцию не рекомендуется.
Рассмотрим пример создания механизма для тяжелого мотоблока. За основу используется маховик и первичный вал коробки автомобиля Москвич, поворотный кулак со ступицей от Таврии, профиль Б, ведомый шкив на два ручья и стальная заготовка в качестве коленчатого вала (подойдет от ГАЗ-69). Самодельное изделие начинается с точения стальной заготовки на токарном станке, чтобы на получившийся фальшвал насадить ступицу. После посадки шкива на отточенный вал следует проточить посадочное место по диаметру на внутреннем кольце шкива под опорный подшипник, которая должна «сесть» идеально.
Если ступица прилегает без зазоров, а шкив прокручивается, — это знак правильно выполненной задачи. Переверните деталь и проделайте аналогичные действия с обратной стороны. На следующем этапе в шкиве с помощью дрели и сверла (5 мм) сделайте 6 отверстий равноудаленных друг от друга. Поскольку болты будут на 10 мм, с обратной стороны необходимо рассверлить отверстия колеса, дающего движение приводному ремню, сверлом 12 мм.
Коленвал Crosser CR-M12
На маховик устанавливается шкив, тем же сверлом следует сделать отверстие и стянуть обе детали болтом для фиксации. Пока шкив находится на маховом колесе, через проделанные на нем ранее отверстия поставьте отметки на маховике. Снимите свой шкив и просверлите все 6 отверстий.
С помощью болтов (10 мм) стяните конструкцию, резьба без шляпки должна равняться 60 мм. Коленчатый вал внутри проточите болванкой. Чтобы маховик не совершал ударов, необходимо его поверхность также проточить, а затем отцентровать по посадочному отверстию.
Возможно, придется внутреннюю плоскость махового колеса вместе со шкивом немного подровнять на токарном станке. Слой металла снимается не более 1 м. Предварительно маховик усадив на отправку, проверьте биение плоскостей, оно не должно превышать 0,1 мм. В конечном счете остается корзину смонтировать на маховик.
к меню ↑
2.2 Капремонт сцепления тяжелого мотоблока (видео)
Источник