Ювелирное обозрение

Одним из важнейших условий нормального развития растений, произрастающих в теплицах, является своевременное и качественное проветривание таких сооружений, организовать которое в автоматическом режиме можно при помощи такого устройства, как гидроцилиндр. Решив установить в своей теплице приспособление, которое автоматически открывает и закрывает тепличные форточки при определенных внешних условиях, совершенно необязательно приобретать его в серийном исполнении: можно изготовить гидроцилиндр своими руками, используя для этого недорогие комплектующие и доступные расходные материалы.

Назначение и принцип действия

Перегрев растений, произрастающих в теплицах, может свести на нет весь труд, который был затрачен на их выращивание. Чтобы избежать таких ситуаций, тепличные помещения необходимо регулярно проветривать. Особенно важно выполнять данную процедуру в тех случаях, когда температура внутри теплицы достигает критических значений. Если не использовать такого приспособления, как термопривод для теплиц (или гидроцилиндр), то на то, чтобы постоянно контролировать температуру внутри таких помещений и выполнять проветривание теплицы своими руками, может уйти много времени, которое можно потратить с большей пользой. Именно поэтому любой владелец теплицы, желающий сделать процесс ее обслуживания более эффективным и менее трудозатратным, всерьез задумывается над тем, как изготовить приспособление для автоматического проветривания теплиц своими руками.

Принцип работы гидроцилиндра для теплиц достаточно прост и основан он на законе физики, согласно которому жидкость при ее нагреве расширяется в своем объеме, а при остывании сжимается, возвращаясь в исходное состояние. Таким образом, если поместить жидкость в герметичный цилиндр, оснащенный поршнем со штоком, то при нагревании она начнет расширяться, что приведет к перемещению поршня и, соответственно, штока, который жестко с ним связан.

По вышеописанной схеме работают гидроцилиндры для теплиц, устанавливаемые на окнах таких помещений. При повышении температуры воздуха внутри тепличного помещения жидкость внутри гидроцилиндра начинает расширяться и выталкивать поршень устройства, сообщая движение штоку и соединенной с ним оконной рамой, которая начнет открываться. При снижении температуры воздуха в теплице система начнет работать в обратном направлении: жидкость станет сжиматься и возвращаться в первоначальное состояние, что приведет к опусканию поршня со штоком и, соответственно, закрытию оконной рамы теплицы.

Как такая несложная система может обеспечивать открытие и закрытие тепличных оконных рам? Расчеты показывают (и это подтверждает практика), что гидроцилиндр диаметром 50–55 мм и длиной 50 см с 800 граммами рабочей жидкости, в качестве которой можно использовать и отработанное техническое масло, способен обеспечить автоматическое открывание оконной рамы, вес которой составляет 10 кг.

Преимущества и недостатки

Среди достоинств, которыми обладает гидроцилиндр, используемый для обеспечения проветривания тепличных помещений в автоматическом режиме, следует выделить следующие.

• Для эксплуатации такого устройства не требуется его подключение к сети электропитания.
• Несложная конструктивная схема позволяет достаточно легко изготовить гидроцилиндр для теплицы своими руками.
• Такое устройство не нуждается в постоянном техническом обслуживании.

Естественно, есть у такого устройства для автоматического проветривания теплиц и недостатки.

• При установке такого устройства на оконную раму, которая вращается на вертикальной оси, необходимо дополнительно использовать возвратную пружину, так как такая рама при уменьшении объема рабочей жидкости в гидроцилиндре не опустится под собственным весом.
• При резком снижении температуры воздуха вне тепличного помещения гидроцилиндр не закроет оконную раму в тот же момент, это произойдет только через 15–20 минут, когда остынет масло в его рабочей камере.

Варианты изготовления гидроцилиндра

Задумываясь над тем, как сделать гидроцилиндр для проветривания теплицы своими руками, можно без особых проблем найти чертеж такого устройства в интернете и даже посмотреть видео, описывающее в подробностях процесс изготовления такого устройства. Для создания гидроцилиндра можно использовать детали от уже неработающих технических устройств. Таким образом, затратив минимум финансовых средств, можно оснастить свою теплицу автоматическими открывателями окон, которые позволят не переживать о том, что тепличным растениям не обеспечены должные температурные условия.

Перечислим наиболее популярные варианты самостоятельного изготовления гидроцилиндра для проветривания тепличного помещения:

• из старых автомобильных запчастей;
• из домкрата или газлифта компьютерного кресла;
• из подручных средств.

Из старых автомобильных запчастей

Автоматический проветриватель для теплицы, как уже говорилось выше, можно изготовить из неиспользуемых автомобильных запасных частей. Для таких целей, в частности, используется пневмоцилиндр, устанавливаемый в механизмах удерживания задних дверей автомобилей многих марок («Нива», «Москвич», ВАЗ-2108 и др.).

Прежде чем приступать к изготовлению такого устройства, которое используется для поднятия оконных рам, вращающихся на горизонтальной оси, необходимо найти его чертеж в интернете, что не составит больших проблем.

Чтобы сделать тепличный гидроцилиндр из амортизатора задних дверей автомобилей, способный открыть даже достаточно тяжелые оконные рамы, подготовьте:

• сам пневмоцилиндр (вам понадобятся емкость и шток для гидроцилиндра);
• эпоксидный клей;
• электрическую дрель и набор слесарных инструментов.

Порядок выполнения работ по изготовлению тепличного гидроцилиндра выглядит следующим образом.

1. В донной части пневмоцилиндра сверлится отверстие небольшого диаметра. При выполнении такой процедуры следует пользоваться защитными очками, чтобы не допустить попадания в глаза мелкой стружки, вылетающей из зоны сверления.
2. Полученное отверстие высверливается до диаметра 9 мм.
3. Поршень пневмоцилиндра извлекается из его полости, стенки которой тщательно обезжириваются.
4. Верхняя часть поршня смазывается маслом, после чего он помещается в цилиндр и опускается до отметки, находящейся на уровне 3–3,5 см от дна его внутренней полости.
5. Цилиндр вместе с помещенным в него поршнем аккуратно зажимается в тисках таким образом, чтобы его донная часть располагалась отверстием вверх.
6. В полость цилиндра через заранее выполненное отверстие заливается эпоксидная смола. Это делается для того, чтобы сформировать клеевую пробку в его донной части. Приклеиться к такой пробке поршню не даст масло, которым его предварительно смазали.
7. После того как эпоксидная смола полностью застынет, поршень извлекается из полости цилиндра.
8. Через отверстие в дне цилиндра клеевая пробка просверливается сверлом такого же диаметра. После этого в полученном отверстии нарезается резьба М10 с шагом 1,25 мм.
9. Верхняя часть емкости закрывается заглушкой с отверстием, в котором будет перемещаться шток для гидроцилиндра.
10. Готовый гидропоршень фиксируется под окном теплицы таким образом, чтобы его шток, который, возможно, придется укоротить, при выдвижении открывал фрамугу.

На видео ниже наглядно показана работа самодельного гидроцилиндра в частной теплице.

Чтобы гидроцилиндр, изготовленный по вышеописанной схеме, мог обеспечивать автоматическое открывание форточек в теплице, его необходимо оснастить бачком для рабочей жидкости, в котором она будет расширяться и, поступая под поршень устройства, толкать его вверх вместе со штоком. Для изготовления такого бачка также можно использовать автомобильную деталь – кардан, от которого надо отрезать его проушины. Обрезать данный элемент необходимо на длину, которая рассчитывается для каждой конкретной теплицы. На один из концов обрезанного кардана устанавливается заглушка, в которой сверлятся два отверстия.

Одно из них используется для заливки рабочей жидкости, а второе – для стравливания воздуха из системы. На второй конец самодельного бачка для гидроцилиндра также устанавливается заглушка, но с одним отверстием, в котором нарезается резьба. Для соединения внутренней камеры бачка и полости гидроцилиндра такая система оснащается шлангом с резьбовыми штуцерами, в качестве которого можно использовать элемент тормозной системы автомобиля. Самостоятельно изготовить данную систему несложно, если ориентироваться на ее чертеж, который можно найти в интернете.

Ещё один вариант автоматического проветривателя на основе автомобильного газлифта.

Из газлифта компьютерного кресла

Использовать для изготовления емкости и штока для гидроцилиндра, при помощи которого будут автоматически открываться и закрываться окна в тепличном помещении, можно и газлифт от старого офисного или компьютерного кресла. Чертеж такого устройства и видео по его изготовлению находятся в открытом доступе в интернете. В результате несложной переделки газлифта, выполняемой по такой же схеме, как и в вышеописанном варианте, получается устройство, с одной стороны которого будет располагаться пластиковый, а с другой металлический шток для гидроцилиндра.

Из подручных материалов

При отсутствии комплектующих от автомобиля или компьютерного кресла приспособление для открывания и закрывания окон в тепличном помещении можно изготовить из подручных материалов. Прежде чем приступать к изготовлению такого устройства, необходимо разработать его чертеж и подготовить все необходимые расходные материалы и инструменты:

• листовой хорошо гнущийся материал, в качестве которого можно использовать поликарбонат или жесть;
• трубу из пластика;
• камеру от баскетбольного, футбольного или волейбольного мяча;
• набор слесарных инструментов.

Принцип работы рассматриваемого приспособления

Изготавливается простейшее приспособление для автоматического проветривания теплиц по следующему алгоритму.

1. Из гибкого листового материала создается цилиндр, который оснащается дном и крышкой, изготовленными из оргстекла. В дне и крышке цилиндра выполняются отверстия для штока и подводящего воздух шланга.
2. Из металла, пластика или любого другого материала изготавливается поршень устройства, который необходимо оснастить штоком.
3. Под поршень, на дно цилиндра, укладывается камера от мяча, которая при помощи шланга соединяется с воздушным ресивером. В качестве последнего можно использовать любую герметично закрывающуюся металлическую емкость.

Таким образом, при нагревании стенок ресивера воздух в нем тоже начнет нагреваться и расширяться, что приведет к наполнению воздухом камеры мяча, движению поршня и штока, связанного с рамой тепличного окна, которое, соответственно, начнет открываться. При остывании ресивера произойдет обратный процесс, что приведет к закрытию окна.

Изготовление и использование несложных устройств, описанных выше, позволяет забыть о том, что такое вентиляция в теплице своими руками, регулярность которой не всегда можно обеспечить.

А в заключение ещё один вариант изготовления автоматического проветривателя из подручных средств.

Там человек соорудил пресс из запчастей от грузовика МАЗ.
Плюсы данного подхода:
— в качестве насоса используется насос кабины МАЗ — максимальное рабочее давление 25 МПа, есть предохранительный клапан, который можно регулировать — заглушить или установить меньшее давление. Насос имеет реверсивные вход и выход, что позволяет на установке менять направление подачи масла, благодаря чему в рабочем цилиндре можно осуществлять не только опуск штока, но и его поднятие!

Максимальное давление, развиваемое насосом, МПа: 25
Диаметр плунжера, мм: 16
Рабочий объем, см3: 8
Заправочный объем, см3: 300
Давление срабатывания предохранительного клапана в заливной пробке, МПа: 2
Усилие на рукоятке на расстоянии 600 мм от продольной оси приводного вала, не более, Н: 350
Масса, кг: 4,6

— В качестве рабочего цилиндра используется силовой цилиндр ГУР маз ЦГ 80-280 — хорошее изделие с толстыми стенками, металл настоящий в отличие от китайского домкрата. Рассчитан на номинальное давление 10 МПа, но выдерживает и длительные перегрузки (естественно т.к. стоит в рулевом управлении тяжелого грузовика). На конце штока есть резьба, можно выточить переходные насадки для разных нужд — гнутие металла, запрессовка, вытяжка и т.д. Цилиндр двухстороннего действия.

Рабочее давление, не более, МПа: 10
Рабочий диаметр цилиндра, мм: 80
Диаметр штока, мм: 28
Полный ход штока, мм: 280
Масса, не более, кг: 13,5

— соединение выполнено родными медными трубками МАЗ — для развальцовки можно купить набор, который так же используется для развальцовки тормозных трубок авто. Хотя изначально трубки в продаже развальцованные.

— Потребовалось выточить переходник, чтобы соединить насос с цилиндром гур, ведь изначально на МАЗе он соединялся с цилиндром подъема кабины, который меньше и имеет диаметр поршня всего 40 мм, а не 80, и для нужд пресса не подойдет. Хотя подойдет для кое чего другого ! Чертеж штуцера прилагаю.

Какое давление сможет выдать такое устройство?

F = P*S = P*(pi*r^2)= 25 000 000 * ( 0.04 * 0.04 * 3.14) = 125600 Ньютонов
то есть максимальное усилие получится 12,5 тонн силы

Но это честные 12,5 тонн силы, а не китайские 25, 30 и т.д.
К слову пресс изначально хотел купить, но посмотрел на все это говно которое продается за бешенные деньги (от 15 до 40 тыс. руб.) и передумал — сделано халявно, например пресса матрикс на основе домкрата — там даже ручка от домкрата не срезана, другие сделаны не из швеллера, а из тонкого листового металла, это не повышает прочность, зато уменьшает вес, что важно при доставке грузов — по сути логистика. В общем это опасный для здоровья инструмент. Если эта хрень разлетится перед лицом, мало не покажется.

У себя в качестве металла взял 14 и 16 швеллер — настоящий швеллер горячей катки, а не гнутый. Проварил везде, где только можно, раскосины на верхней площадке приварены дополнительно и еще и закреплены немецкими болтами повышенной прочности с индексом 12.0. Чтобы нижняя площадка имела возможность перемещения швеллера были отданы на фрезеровку — т.к. в качестве фиксирующих пальцев используются 22 мм пальцы соединяющие гусеницы на тракторах. Сделаны такие пальцы из специального сплава, который так же не подведет.

Манометр пока не устанавливал. В остальном пресс похож на конструкцию с домкратом. Гидроцилиндр закрепил родным пальцем МАЗ через родной ШС. Можно закрепить гидроцилиндр и выше, но мне нужна была именно такая высота конечного изделия, т.к. пресс будет стоять на улице под специальным навесом (площадка под лестницей частного дома) — в общем были ограничения по высоте.

Гидроцилиндр и насос были разобраны, промыты и перебраны — в продаже есть ремкомплекты для них. Думаю после такой переборки в прессе они будут работать очень долго без проблем.

Возникла только одна трудность при тесте устройства. Насос бы рассчитан на объем цилиндра подъема кабины, а не на объем цилиндра гур, поэтому его буферной емкости не хватало, для вмещения масла вытесняемого цилиндром при поднятии штока, а в последствии т.к. не вместившееся масло выливалось, то не хватало его и для последующего опуска штока. Было не сложно увеличить емкость насоса наварив на его крышку кусок трубы с резьбой — теперь все ок. Почему-то человек идея у которого мною была взята не столкнулся с подобной проблемой, или просто не пробовал гонять шток от упора, до упора.

Всем загадка — почему при подъеме штока из цилиндра больше выходит масла, чем засасывается? Насос и цилиндр двухсторонние! Ответ очень простой!

Пресс легко справился с задачей перепрессовки сайлентблоков передних и задних рычагов гранд витары!

Затраты
— ремкомплекты на насос и цилиндр — 300 руб.
— трубки медные МАЗ — 500 руб.
— цилиндр и насос — 2 тыс. — снял б.у. с грузовика, который шел в металлолом
— швеллер — валялся во дворе, можно купить — не будет дорого — несколько тыс. руб.
— работа и опыт — бесценно
— услуги токаря и фрезеровщика — в среднем случае спасибо или пара пузырей, в зависимости от желания исполнителя, может 500 руб.

Все оказалось гораздо проще, чем казалось, теперь есть удобный и надежный инструмент, который не подведет, ремонтнопригоден, имеет точные параметры, а не завышенные китайские, проверен в работе.

Гидравлика – техническая система, работающая посредством воздействия напора жидкости на другие элементы системы. В процессе воздействия вырабатывается кинетическая энергия, которая преобразуется в механическую энергию, в результате чего совершается полезная работа того или иного механизма. Гидравлической системой оснащаются различные сельскохозяйственные агрегаты, например, мини-тракторы. С ее помощью осуществляется управление различным навесным оборудованием.

В конструкции любого трактора, выпущенного производителем, присутствует данная система. Ее можно дорабатывать и оптимизировать под свои нужды. Самодельный же мини-трактор необходимо оснастить гидравликой, которая позволит использовать технику с максимальной отдачей.

Конструктивные особенности

Гидравлика на мини-трактор работает по тому же принципу, что и все другие подобные системы. В ней присутствует гидронасос, нагнетающий давление в системе и заставляющий двигаться жидкость по ней. Он соединяется с источником наполнителя, в качестве которого выступает расширительный бак. Данный узел приводится в движение посредством передачи крутящей силы от дизельного двигателя путем ременной или механической связки с валом или трансмиссией.

Хотя система называется гидравлической, она наполняется маслом. Оно имеет меньшую температуру кипения, подходящий коэффициент расширения и служит смазочным средством для подвижных частей механизма.

Для передачи жидкости по системе используются гибкие шланги с усиленными стенками. Все их соединения герметичны и укреплены. По ним под воздействием давления масло поступает в гидрораспределитель с плавающим положением, а затем в гидроцилиндры, выполняющие роль поршней. Поршни совершают механическую работу, которая приводит в движение соответствующее навесное оборудование.

Некоторые модификации гидравлических механизмов предполагают интеграцию в систему гидропривода колес. Эта инсталляция дополняет тормозную систему трактора, что облегчает использование тормозов, особенно в самодельной аграрной технике. Гидравлическая навеска может применяться и для облегчения рулевого управления, выступая в данном случае в качестве гидроусилителя. Данные особенности конструкции гидравлической системы мини-трактора позволяют контролировать работу всех навесных механизмов, собственных узлов автотехники и эффективно выполнять поставленные задачи.

Для того чтобы собрать гидравлику на мини-трактор своими руками, понадобятся составные части механизма, произведенные на заводе с применением специального оборудования:

• гидронасос;
• гидрораспределитель;
• крепления шлангов;
• гидроцилиндр;
• другие составные части, которые невозможно изготовить в домашних условиях.

Перечисленные элементы можно приобрести в магазине в комплектном сборе или демонтировать со старой специализированной техники, остальную же крепежную конструкцию спроектировать и собрать своими руками.

Необходимый инструментарий

В каждом конкретном случае может понадобиться свой набор инструментов и материалов, необходимых для сборки. Основной их комплект:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• дрель;
• сверла;
• метчики для нарезки резьбы;
• набор гаечных ключей.

Список может быть дополнен пунктами в зависимости от условий сборки.

Необходимые детали:

• гидронасос;
• гидрораспределитель;
• гидробак;
• ремень передачи;
• шланги и их крепления;
• гидроцилиндры;
• болты и гайки;
• хомуты;
• масляный фильтр;
• различные крепежные детали, наименование которых обусловлено каждым конкретным случаем.

Основные составляющие приведены на фото.

Как сделать?

Работа по созданию собственной гидравлической системы для мини-трактора начинается с проектирования будущей конструкции и проведения расчетов, направленных на оптимизацию соотношения затраченных ресурсов и коэффициента полезного действия. Мощность трактора должна соответствовать его целевому назначению, а технические характеристики узлов системы гидравлики пропорциональны нагрузкам, применяемым к ним.

Недостаточная мощность масляного насоса или низкий коэффициент допустимой нагрузки на гидроцилиндры может привести к быстрому выходу из строя всей системы или отдельных узлов. Завышенный же уровень данных показателей увеличит расход топлива и других ресурсов, создаст дисбаланс системы. Для компенсации разницы технических характеристик и выравнивания баланса устанавливаются дополнительные наименования: второй насос, гидроцилиндр и другие.

На чертеже необходимо отразить конструкцию несущей рамы, которая будет включать в себя место под насос, распределитель, поршни и другие дополнительные элементы, а также схему подключения гидроцепи. При этом ее конфигурация должна быть оптимизирована таким образом, чтобы расстояние от выходного вала двигателя до ближайшей точки передачи усилия гидросистемы было минимальным.

Насос устанавливается как можно ближе к ведущему валу. Бачок с рабочим маслом располагается над ним, что обуславливает свободную подачу жидкости на лопасти насоса и уменьшает коэффициент утечки полезной механической энергии. Между резервуаром с жидкостью и насосом устанавливается фильтр. Его наличие продляет бесперебойную работу всей системы.

Посредством укрепленных рукавов насос подсоединяется к гидрораспределителю, который оснащен элементами управления. Их может быть несколько в зависимости от функциональных возможностей гидравлики. Так как для поддержания давления в системе масло должно непрерывно циркулировать по ней, распределитель регулирует направление его движения и подачу на цилиндры, а также отсекает поток в момент холостой работы. Органами управления распределителя являются специальные рычаги, поставляемые производителем вместе с ним.

После монтирования распределителя производится установка гидроцилиндров на рабочую часть рамы. Эти элементы могут быть представлены специальными поршневыми блоками, предназначенными для использования в гидравлической системе. В иных же случаях их можно изготовить самостоятельно из автомобильных амортизаторов масляного типа.

Навесное оборудование инсталлируется на трактор в связке с гидроцилиндрами – подвижными частями системы, передающими механическое усилие на него. Конструкция крепежных механизмов определяется типом оборудования, его фактической конфигурацией и характером целевых работ, выполняемых с его помощью.

Собранная система гидравлики должна быть оснащена техническими узлами и средствами изоляции, требующими обязательной их установки. Среди них можно отметить:

• сливной узел в гидроемкости;
• клапан сброса давления в бачке;
• датчик давления;
• клапан запорного устройства;
• слив из насоса и гидрораспределителя;
• фильтрующие элементы тонкой очистки на входе в гидроцилиндры;
• уплотнительные кольца, шайбы, прокладки, гайки, хомуты.

Перед началом работы выполняется настройка всей системы.

Рабочая схема гидравлического оборудования для мини-трактора приведена на схеме: