Малоэтажное строительство получает все большее развитие. Владельцу в ходе строительства и освоения придомовой территории приходится решать множество небольших по объёму задач, связанных с землеройными работами. Привлечение спецтехники на час, полтора работы не всегда возможно и затратно.
Наиболее просто решить проблему, изготовив самодельный экскаватор своими руками. Имея опыт строительства устройств и механизмов для дома, небольшую мастерскую, оборудование для работы с металлом можно на несущей прицепной раме установить бензомотор, силовую гидравлику и стреловые узлы экскаватора. Как результат — на вашем подворье появится помощник, способный механизировать многие ручные работы.
Выбор кинематической схемы
Задачами, которые должна решать создаваемая машина на территории частного приусадебного участка, являются:
- копка траншей при прокладке канализации, водопроводной и кабельной сети;
- рытье котлованов под фундамент, септики и др.;
- уборочные работы;
- проведение погрузки и разгрузки материалов.
Под эти задачи сформированы технические и эксплуатационные параметры проекта — самодельный экскаватор своими руками.
| Показатель параметра | Единица измерения | Величина |
|---|---|---|
| Общая схема платформы | одноосная прицепная с 2 аутригерами ручной установки | |
| Силовой агрегат | карбюраторный, на 4 рабочих такта, 8-13
л. с., с расходом горючего до 2 литров в час |
|
| Схема рабочего цикла | обратная лопата | |
| Угол поворота стрелы | град. | 120—150° |
| Необходимая глубина копания | м | до 2,50 |
| Ширина ковша | м | 0,30 – 0,40 |
| Производительность | м³/ч | до 5 |
| Насосная гидроустановка | шестерёный НШ-10 или аксиально-поршневой | |
| Предельный вес | т | 0,5 |
Исходя из приведенных параметров, в качестве образца, выбран серийно выпускаемый прицепной одноосный экскаватор Mini Digger-2500.
Рисунок 1 Прицепной экскаватор MINI DIGER-2500
Прицепной самодельный экскаватор. Основные узлы и механизмы
- Несущая рама одноосная с пневмоколесами.
- Двигатель и привод гидравлического насоса.
- Опорно-поворотная колонка с закреплённым стреловым оборудованием.
- Исполнительное оборудование из поворотной стрелы на две секции и ковшового устройства.
- Гидравлическая система из насосной установки, масляного фильтра, бака, распределителей золотникового типа, рабочих гидроцилиндров и соединительных трубопроводов.
Рама
Сварная, выполнена из пары лонжеронов и трех поперечин, в качестве материала использованы профильные трубы квадратного сечения Ст3сп 100х100*5.
На раму крепятся: прицепное устройство, ось опорно-поворотной колонки, подрамник двигателя, кресло оператора, мост пневмоколес. Размеры изделия зависят от используемого моста (деталь старого автомобиля, автоприцепа), выбранной компоновки устройств экскаватора.
По бортам рамы устанавливают два откидных винтовых аутригера, которые должны обеспечивать достаточную устойчивость машины при выполнении всех элементов рабочего цикла.
Силовой агрегат
Мотор LIFAN 182F (11,0 л. с., вал диаметром 25 мм, с автоматическим сцеплением и понижающим редуктором 2:1) и гидронасос НШ-10 собираются единым блоком на подрамнике. Соединение фланцевое с резиновыми демпферами.
Стреловой механизм и ковшовое устройство
Стрела и рычаг изготавливаются из профильных труб квадратного сечения Ст3пс2 80х80*5 , Ст3сп 100х100*5, соединительные косынки из стального листа Ст45 толщиной 10-15 мм. Оси стальные, вытачиваются по размеру отверстия в штоке гидроцилиндра.
Рисунок 2 Кинематика и устройство стрелы
Заготовки для ковша вырезаются из качественной листовой стали толщиной 6-8 мм и провариваются по швам. Днище и верхняя полость по периметру усиливаются пластинами из стали. По передней кромке нижней части навариваются «зубья».
Размеры заготовок выбираются пропорциональны рисунку 3 и формируются исходя из ширины ковша по передней кромке: 300, 350, 400 мм.
В качестве механизма разворота стрелы в горизонтальной плоскости использована опорно-поворотная колонка с жестко закрепленной на поперечине рамы экскаватора осью и трубчатым, несущим нагрузку, корпусом.
Рисунок 3 Устройство ковша
Изготовленный стреловой механизм и ковшовое устройство обеспечивают следующие параметры по кинематике.
| Параметры | Обозначение на рисунке 2 | Единица измерения | Значение |
|---|---|---|---|
| Копание на глубину | А | мм | max 2500 |
| Глубина копания по вертикали | Б | -/- | 2017 |
| Высота копания | В | -/- | max 1968 |
| Разгрузка на высоте | Г | -/- | max 1078 |
| Вылет рычага стрелы | Д | -/- | max 3037 |
| Вылет при максимальной глубине копания | Е | -/- | 2225 |
Силовая гидравлическая система самодельного экскаватора
Рисунок 4 Схема гидросистемы (упрощенная)
1 – один из четырёх гидроцилиндров; 2 – запорные устройства; 3 – один из четырёх гидрораспределителей; 4, 5, 7 сапун, щуп, сливная пробка маслобака 6; 8 – масляный фильтр; 9 – насос гидросистемы.
Узел собирается по приведенной на рисунке 4 схеме:
- тип насоса шестеренный НШ-10;
- гидрораспределители РХ-346;
- 4 гидроцилиндра с диаметром штока 50 мм и ходом 400мм для управления опорно-поворотной колонкой, стрелой, рычагом стрелы, ковшом;
- маслопроводы – рукава высокого давления;
- запорные устройства – односторонние гидрозамки трубного монтажа.
В работе не приводятся описание и устройство некоторых узлов, деталей, из которых строятся прицепные экскаваторы. Считаю, что механизм поворота стрелы, систему его крепления к раме, узлы соединения штоков гидроцилиндров с подвижными деталями в состоянии просчитать и исполнить в металле достаточно опытный домашний мастер, своими руками изготовивший не один механизм. Исходить надо из имеющихся материалов, привязывая конструкцию к выбранной схеме экскаватора.
Комментарий