Электрофреза для обработки земли садовых участков

Электрофреза, сообщает П. Кольев, предназначена для обработки земли садовых и огородных участков, окучивания картофеля. Учитывая особенно тяжелые эксплуатационные условия — длительную непрерывную работу (до 4 часов), постоянную перегрузку, грязь — предпочтение отдано было более тяжелому и негабаритному трехфазному двигателю промышленного, закрытого исполнения, перед коллекторным, постоянного тока.

Трехфазный асинхронный двигатель работает в схеме однофазного включения с конденсатором (соединение «звезда»). Необходимая емкость конденсаторной батареи:


где V_ном — напряжение (паспортное) электродвигателя;
I_ном — ток (паспортное значение).

Основу конструкции составляет мотор-редуктор от рельсорезного станка РМ, имеющего характеристики:

• двигатель— асинхронный, короткозамкнутый;
• мощность — 1 кВт;
• напряжение — 220 В;
• ток — 4,2 А (трехфазный);
• частота вращения двигателя — 1410 об/мин;
• КПД — 0,79;
• частота вращения выходного вала — 44 об/мин;
• передаточное число — 32;
• вес мотора-редуктора — 24,5 кг.

В основу компоновки фрезы заложено условие равновесия в рабочем положении с целью уменьшения усилий на ручках управления. Мотор-редуктор приводит во вращение вал фрезы посредством цепной передачи (шаг — 18,25 мм, количество звеньев 52). Передача может использоваться с передаточным числом i=1 или i=1,17; z₁=13(15); z₂=15. При этом частота вращения вала фрезы составляет 44 или 38 об/мин.

Мотор-редуктор устанавливают на раме с помощью двух поперечных дюралюминиевых пластин толщиной 10 мм, которые смещают вместе с закрепленным на них мотором-редуктором, регулируя натяжение цепи.


К раме, изготовленной из труб диаметром три четверти дюйма, приварены две боковые пластины из стального листа толщиной 4—5 мм, к которым прикреплены подшипники вала фрезы. Подшипниковые узлы специальные, использованы от списанной сельхозмашины, имеют корпус и цанговую фиксацию вала.

В передней части рамы с помощью регулируемых кронштейнов установлены два колеса (56x205, модель Л-155), используемые для транспортировки электрофрезы. При обработке почвы колеса снимают. Две задние поперечины рамы имеют кронштейны для установки регулируемого по высоте и наклону тормоза. Ручки управления можно регулировать как по высоте, так и по углу.

Питание электрофрезы осуществляется однофазным переменным током с напряжением 220 В (при этом трехфазный асинхронный двигатель включен в однофазную сеть с конденсаторами, либо трехфазным током с напряжением 220 В. Подключение электрофрезы к однофазной сети осуществляется с помощью бытовых удлинителей. Следует также отметить, что падение напряжения приводит к падению крутящего момента двигателя. Поэтому применение провода с площадью поперечного сечения менее 0,8 мм² недопустимо. При эксплуатации следует внимательно следить за состоянием контактов и разъемов, проверяя, не греются ли.

Включение и выключение двигателя осуществляется кнопкой КУ-2 или 011УЗ с помощью рычага, установленного на правой ручке управления. На левой ручке — аналогичная кнопка для подключения пусковой емкости.


Безопасность работы обеспечивают отключением двигателя при отпускании рычага правой ручки, а также использованием прорезиненного кабеля как при подводе тока, так и при всех промежуточных подключениях, фреза представляет собой вал ∅32 мм с установленными на нем четырьмя шестиугольными пластинами из 5 мм стального листа. К каждой пластине с помощью болтов прикреплено потри ножа (см. рис. 1). Они имеют значительную «опорную» поверхность, причем установочный угол определяет величину обрабатываемого слоя земли следующим ножом. При недостаточной «опорной» поверхности захват слоя земли каждым ножом значительно возрастает, что приводит к остановке электродвигателя. Были опробованы ножи серпообразной формы с шириной «опорной» поверхности 25 мм. При таких ножах вес машины оказался чрезмерным, фреза резко погружалась в землю и останавливалась.

Существенным в работе фрезы является установка и регулировка тормоза. На электрофрезе он находится на расстоянии 380 мм от центра вала фрезы и на 160 мм ниже центра вала (при горизонтальном расположении машины).

При эксплуатации фрезы часть веса почти постоянно приходится на тормоз. Крутящего момента двигателя не всегда хватает при полной загрузке фрезы, поэтому перемещение вперед осуществляется кратковременной разгрузкой тормоза путем легкого вертикального покачивания ручек.


С левой стороны от мотора-редуктора располагается коробка с конденсаторами емкостью 65 мкф. В качестве пусковых используются электролитические конденсаторы суммарной емкостью 60 мкф. При этом наибольшее напряжение на конденсаторных батареях (в режиме холостого хода) составит V_xx=1,15 V; V_xx=253 В.

Возможной областью применения агрегата может быть фрезерование плотного снега и льда на тротуарах. Послужит он и как агрегат для перекачки жидкости. При этом приводная цепь снимается, а с задней стороны двигателя устанавливается водяная помпа (например, от дизеля К-661М).

Техническая характеристика электрофрезы

Длина, мм	1400
Ширина, мм	450
Высота, мм	1100
Диаметр фрезы, мм	450
Частота вращения фрезы, об/мин	44 или 38
Ширина обрабатываемого слоя почвы, мм	350
Глубина обрабатываемого слоя почвы, мм	150—250
Вес, кг	46
Мощность двигателя (при использовании 3-фазного тока напряжением 220 В)	1 кВт
Мощность двигателя (при использовании однофазного тока напряжением 220 В)	700—750 Вт