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.

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.

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.

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.

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!

Григорий ГУМЕННЫЙ

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.

Сцепление – это неотъемлемый элемент трансмиссии, задача которого заключается в передаче крутящего момента, получаемого коленчатым валом, на коробку переключения скоростей, и разъединении редуктора от двигателя при переключении скоростей мотоблока. Именно благодаря наличию этого механизма сельскохозяйственная машина плавно трогается с места и может остановиться без полного отключения двигателя.

Сцепление для мотоблока – конструкция и принцип действия

Сцепление абсолютно любой сельскохозяйственной машины состоит из ряда элементов. В конструкцию механизма входит:

• Устройство постоянного управления;
• Ведущий узел;
• Ведомые составляющие.

В конструкцию механизма управления входят отжимной рычаг, соединяемый с диском нажимного действия посредством педальной отводки и тяг. При блокировке устройства сцепления агрегата создается сигнал, который получают отжимные рычаги. Они, в свою очередь, отключают ведомый диск от корпуса нажимного, вследствие чего механизм отключается.

Подшипник в узле сцепления современного мотоблока служит для уменьшения трения, исключая, при этом, соприкосновение рычагов, вращающихся вокруг своей оси, и полностью неподвижной отводки. За возвращения механизмов управления в их изначальное положение отвечает пружина. Отводка, при этом, отталкивается от рычагов на требуемое для окончательного отключения расстояние.

Виды и описание механизмов сцепления мотоблоков

В зависимости от особенностей конструкции мотоблоков, сельскохозяйственные агрегаты могут комплектоваться такими видами сцепления:

По своему типу трения механизмы сцепления делятся на сухие, а также устройства, работающие в воздушной среде или в ванне из моторного масла. В зависимости от изначального режима запуска в продаже встречается непостоянно незамкнутое и постоянно замкнутое сцепление.

Регулярная работа системы сцепления подразумевает постоянное трение ее деталей, из-за чего даже самый надежный механизм рано или поздно приходит в негодность. После этого можно купить новое устройство, или же попробовать сделать самодельное сцепление для сельскохозяйственной машины.

Прежде, чем сделать сцепление на мотоблок, потребуется подготовить определенные детали. Для работы понадобится:

• Маховик и первичный вал, взятый от коробки передач от советского Москвича;
• Поворотный кулак и исправная ступица от авто Таврия;
• Ведомый шкив, укомплектованный двумя ручками;
• Коленчатый вал от автомобиля ГАЗ-69;
• Б-профиль.

Помимо подготовки запчастей советуем заранее изучить чертежи системы сцепления. В них указано расположение деталей и порядок их монтажа при сборке.


Изготовление механизма сцепления осуществляется в таком порядке:

1. Сначала сточите используемый коленчатый вал таким образом, чтобы он не касался других внутренних элементов устройства;
2. Далее насадите на вал штатную ступицу вашего мотоблока;
3. Проточите в поверхности вала место для установки подшипника. В итоге ступица должна быть установлена без малейших зазоров, а сам шкив должен беспрепятственно вращаться вокруг своей оси;
4. После этого переверните коленчатый вал и проделайте перечисленные выше действия с обратной его стороны;
5. Затем проделайте в шкиве 6 отверстий, используя дрель с 5-миллиметровым сверлом. Между отверстиями должна быть одинаковая дистанция. Учитывайте, что в отверстия будут вкручиваться 10-миллиметровые болты, поэтому с обратной стороны шкива также нужно просверлить отверстия;
6. Установите шкив поверх маховика, и скрепите обе детали болтом. Далее отметьте места, в которых нужно просверлить дырки. Учтите, что они должны совпадать с отверстиями, ранее просверленными в шкиве;
7. Вытащите шкив и просверлите небольшие дырочки в маховике;
8. Проточите поверхность внутри маховика и вала так, чтобы детали не прикасались друг к другу;
9. В механизм должна входить ручка сцепления на мотоблок. Для ее изготовления возьмите трубу, длиной 30 и диаметром около 10 мм, и закрепите ее на шкиве;
10. Трос сцепления мотоблока можно взять от старой бензопилы, или купить новый шнур, и намотать его на катушку.

Изготовленное своими руками сцепление подойдет для установки на мотоблоки Агро, Нева МБ-2 и сельскохозяйственные машины других марок.

Если в конструкции вашего мотоблока не установлено сцепление, то можно изготовить рамку сцепления на мотоблок своими руками. Данная система должна передавать крутящий момент от коленвала двигателя на КПП. Процесс основан на воздействии муфты сцепления на мотоблок. При этом происходит разъединение мотора и редуктора. За счет этой системы культиватор начинает плавно двигаться с места и останавливается без выключения мотора.

Какие задачи выполняет сцепление для мотоблока

Сцепление для мотоблока выполняет следующие функции:

• передает крутящий момент;
• гасит колебания вращения;
• плавно переключает передачи;
• соединяет шестерни;
• подключает и отключает соединение двигателя с КПП;
• отсоединяет трансмиссию от маховика.

В зависимости от конструкции культиватора сцепление бывает различных видов.

Центробежная система использует тросик сцепления на мотоблоке, маховик, вал, ручку, диск, шайбу. При больших нагрузках система пробуксовывает, поэтому широко не применяется.

Гидравлическое сцепление мотоблока передает движение поршню при давлении на педаль через шатун, который направляет рабочую жидкость по каналу выжимным способом. Поршень действует на рычаг через шатун, ручка возвращается обратно при помощи пружины.

Автоматическое сцепление на мотоблок устанавливают на мотокультиваторы с большой мощностью двигателя. Однодисковые и многодисковые системы обеспечивают плавность включения агрегата и начала его движения.

Как изготовить рамку сцепления на мотоблок своими руками

Рассмотрим, как сделать рамку сцепления на мотоблок своими руками. Ременное сцепление, которое установлено на большинство культиваторов, быстро изнашивается, клиноременная система не обладает высокой прочностью и надежностью, имеет низкий КПД, не применяется для культиваторов с мощным двигателем. Поэтому многими владельцами осуществляется переделка и модернизация такой системы.

Рассмотрим, как изготовить самодельный механизм сцепления.

За основу надо взять:

• маховик и вал коробки передач от автомашины Москвич;
• ступицу и поворотный механизм от автомобиля Таврия;
• металлический профиль;
• шкив;
• стальную заготовку от автомобиля ГАЗ-69, которую можно применить в качестве коленвала.

Самоделка изготавливается путем заточки стальной заготовки на токарном станке. Это нужно, чтобы на изготовленный вал надеть ступицу.

Доработка сцепления мотоблока выполняется следующим образом. После установки шкива на вал надо сделать заточку посадочного места по размерам диаметра кольца шкива под опорный подшипник.

Нужно, чтобы ступица надевалась без зазоров, шкив хорошо прокручивался.

После этого надо перевернуть устройство и выполнить те же действия с другой стороны. Затем дрелью со сверлом в 5 мм в шкиве делают 6 отверстий, находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга.

Так как будут применяться болты 10 мм, то с обратной стороны при помощи сверла диаметром 12 мм просверливают отверстия для колеса, которое предназначено для приведения в движение ремня.

Затем на маховик монтируют шкив и тем же сверлом выполняют отверстия, а потом стягивают детали при помощи болта.

Пока шкив расположен на маховике, через выполненные в нем отверстия сделайте отметки на маховом колесе. Затем снимите шкив и просверлите данные 6 отверстий.

После этого при помощи болтов размером 10 мм надо стянуть конструкцию. При этом резьба болта без шляпки должна составлять 60 мм. Коленвал изнутри следует отточить при помощи болванки. Чтобы маховое колесо не совершало ударов и двигалось плавно, надо его поверхность отточить и отцентрировать по посадочному отверстию.

Во всех пружинных типах сцеплений сила сжатия ведущих и ведомых деталей постоянна. Она не зависит от передаваемого через сцепление крутящего момента. Поэтому при выключении сцепления всегда приходится преодолевать одно и то же усилие пружин, независимо от величины крутящего момента, который зависит от условий движения автомобиля. Это значительно усложняет работу водителя. Так, в условиях городского движения водителю автобуса приходится пользоваться сцепление до двух тысяч раз за смену. Снижение затрат физических усилий при выключении сцепления достигается применением и .

Полуцентробежным называется фрикционное сцепление, в котором сжатие ведущих и ведомых деталей осуществляется совместно пружинами и центробежными грузиками.

В полуцентробежном сцеплении () применяются более слабые нажимные периферийные пружины 2 и центробежные грузики 1, выполненные за одно целое с рычагами выключение сцепления. Усилие сжатия зависит от скорости вращения центробежных грузиков, т.е. от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Схема 1

1 – грузик; 2 - пружина

Чем больше частота вращения коленчатого вала , тем больше центробежные силы, действующие на грузики, и тем больше усилие, создаваемое грузиками, и наоборот. Поэтому при трогании автомобиля с места для удержания педали сцепления в выключенном состоянии, когда частота вращения коленчатого вала низкая, требуется небольшое усилие. Но при переключении передач, особенно при высоких скоростях движения автомобиля, к педали сцепления необходимо прикладывать значительное усилие для преодоления суммарной силы сжатия пружин и центробежных грузиков. Кроме того, при движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях с небольшой скоростью сцепление может пробуксовывать, что приводит к снижению его долговечности. В связи с этим полуцентробежные сцепления на современных автомобилях применяются очень редко .

Центробежным называется фрикционное сцепление, в котором сжатие ведущих и ведомых деталей осуществляется центробежными грузиками.

Центробежное сцепление является разомкнутым. Оно выключено при неработающем двигателе и выключается автоматически при малой частоте вращения коленчатого вала.

При выключенном сцеплении реактивный диск 2 () находится на некотором расстоянии от нажимного диска 1. Положение реактивного диска обусловлено рычагами 5, концы которых упираются в выжимной подшипник муфты 6 выключения, а муфта фиксируется упором 7. Нажимной диск подтягивается к реактивному диску отжимными пружинами 8. Это обеспечивает необходимый зазор между нажимным диском 1, ведомым диском 10 и маховиком 11 двигателя.

Схема 2 – Центробежное сцепление легкового автомобиля

а – схема; б – конструкция; 1 – нажимной диск; 2 – реактивный диск; 3 – кожух; 4, 8 – пружины; 5 – рычаг; 6 – муфта; 7 – упор; 9 – грузик; 10 – ведомый диск; 11 - маховик

При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя центробежные грузики 9 под действием центробежных сил расходятся. Грузики, упираясь хвостовиками в нажимной 1 и реактивный 2 диски, перемещают нажимной диск к маховику, создавая при этом давление на ведомый диск 10. При небольшой деформации пружин 4, что происходит даже при незначительном увеличении частоты вращения коленчатого вала, рычаги 5 выключения поворачиваются на своих опорах, и между концами рычагов 5 и выжимным подшипником муфты 6 выключения образуется необходимый зазор.

При торможении автомобиля до полной остановки сцепление автоматически выключается и исключает остановку двигателя. При переключении передач сцепление выключается с помощью педали. Торможение автомобиля двигателем при малых скоростях движения (на спуске, при движении накатом) возможно только при перемещении упора 7, для чего имеется специальный привод с места водителя. В этом случает сцепление включается нажимными пружинами 4, установленными между реактивным диском 2 и кожухом 3, и сцепление становится постоянно замкнутым.

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.

1.1 Устройство и принцип работы

Сцепление фрикционного типа состоит из:

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.

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.

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.

2.1 Модернизация сцепления

Так, как принцип действия устройства предусматривает серьезное трение составных деталей, естественного износа избежать не получиться. Можно изготовить сцепление на , 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.

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.

2.2 Капремонт сцепления тяжелого мотоблока (видео)