Лебедкой необходимо обеспечить тянущее усилие для плуга порядка 150–250 кгс. Величина этого усилия зависит от типа почв, их влажности, состояния рабочих поверхностей и габаритных размеров плуга.
Схема такой лебедки приведена на рис. 1.
Рис. 1.Лебедка с плугом:
>1 — мотор-редуктор; 2 — редуктор 4-80, 4-100; 3 — барабан; 4 — ось (3 шт.); 5 — ролик (3 шт.); 6 — направляющая труба (2 шт.); 7 — упор; 8 — клин (4 шт.)
Лебедка состоит из мотор-редуктора 1, а также электросхемы, обеспечивающей реверсивную работу электромотора и лебедки. Можно применить червячный редуктор 4-80,4-100 или цилиндрический редуктор. Выбор типа редуктора зависит от крутящего момента на выходном валу электродвигателя, то есть от величины тянущего усилия на плуге. На выходном валу редуктора установлен барабан диаметром 160 мм (согласно расчета), на который наматывается во время работы тросик диаметром 5 мм.
Электромотор с редуктором закреплены на раме, которая при помощи трех осей 4 и трех фигурных роликов 5 перемещается по двум направляющим трубам 6. Трубы диаметром 45х3,5 длиной 4 м между собой сварены в прочную металлоконструкцию. После вспашки участка шириной ~4 метра раму перемещают и продолжают пахать следующий участок шириной ~ 4 м. По краям рамы установлены упоры 7, которые поддерживают лебедку с тросиком на определенном уровне от поверхности земли. Через упоры в землю забивают четыре (4) клина 8, которые фиксируют и удерживают лебедку. Ниже приведены необходимые расчеты, которые потребуются при создании такого устройства. Предположим вы приобрели электромотор с числом оборотов N>M = 1500 об/мин. Передаточное число редуктора 4-80i = 25; крутящий момент на выходном валу М>кр = 20,0 кг м при n = 1500 об/мин (это данные из паспорта редуктора). Усилие, которое тянет плуг, в нашем случае Р>пл = 200 кг, следовательно, крутящий момент на барабане будет:
М>кр = Д>б/2∙Р>пл = 16,0/2∙200 = 1600 кг∙см < 2000 кг∙см,
где: Д>б = 16,0 см — диаметр барабана в см; Р>пл = 200 кг — усилие, тянущее плуг в кг.
Число оборотов барабана, на который наматывается тросик:
П>б = П>м:i = 1500:25 = 60 об/мин. Принимаем скорость перемещения плуга V>пл = 0,5 м/сек, которая более всего зависит от опыта и навыков землепашца. Она может быть и несколько больше или меньше. Тогда из формулы определения скорости плуга V>пл = N∙Д>б∙N>б/ 60 м/сек рассчитываем диаметр барабана, на который наматывается тянущий тросик:
Д>б = V>пл∙60/N∙N>б = 0,5∙60/3,14∙60 = 0,159 м.
Принимаем Д>б = 160 мм. Длина дачного участка S = 30 м, и следовательно, барабан сделает следующее число оборотов: