Шкив — важная деталь ременной передачи. Она передает вращение ведущего вала на ведомого, а также позволяет менять число оборотов. Ременная передача распространена среди бытовой техники, станков малой и средней мощности, в различных двигателях внутреннего сгорания. Для самодельных конструкций шкив можно изготовить самостоятельно, для этого понадобится домашняя мастерская и навыки работы с деревом, пластиком, металлом.
Общие рекомендации
Покупные шкивы, изготовленные на заводах, чаще всего отлиты или выточены из металлических сплавов. Для маломощных двигателей выпускают пластмассовые изделия.
В домашних условиях, без литейного оборудования или точных токарных станков, изготовить приводное колесо из этих материалов сложно.
Многие эксперты считают, что шкив из дерева, фанеры или пластика, который удалось изготовить в домашней мастерской, ненадежен, недолговечен, сразу перегреется и развалится.
Это совсем не так. Если не пытаться заменить им колесо кузнечного молота усилием в 6000 тонн, а использовать на настольном станке с ограниченной мощностью и числом оборотов, то тщательно сделанная деталь сможет заменять штатную достаточно долго.
Изготовить шкив можно как из листов фанеры. Это наиболее простая конструкция, для нее не понадобится сложного оборудования или замысловатых технологических процессов.
Если изготовить деталь из алюминия, она будет существенно прочнее, сможет передавать больший крутящий момент, вращаться с большей скоростью. Придется освоить литейный процесс, пусть в самом простом варианте. Изготовление шкива методом литья потребует обеспечения пожарной безопасности, использования средств индивидуальной защиты.
Колесо можно выточить на токарном станке, если он есть в домашней мастерской.
Как изготовить фанерный шкив в домашних условиях
Эта конструкция –наиболее простая в изготовлении. Она состоит из следующих деталей:
- тело шкива;
- щеки шкива;
- крепеж-саморезы по дереву.
Количество деталей зависит от ширины приводного ремня. Если она больше, чем толщина фанерного листа, тело приводного колеса придется изготовить из нескольких фанерных кругов.
Диаметр заготовки щек должен быть больше диаметра тела на высоту ремня.
Последовательность изготовления фанерных шкивов следующая:
- разметить заготовки;
- выпилить их из фанеры лобзиком, просверлить центральное отверстие;
- если тело состоит из двух или более кругов, скрепить их столярным клеем или ПВА, следя за совпадением осевых отверстий;
- стянуть круги саморезами;
- обработать боковую поверхность диска наждачной бумагой, напильником или шлифмашиной до получения гладкой ровной поверхности;
- снять фаски с внутренней поверхности щек, их уклон должен равняться уклону поперечного сечения ремня;
- закрепить щеки на теле с помощью клея и саморезов, следя за тем, чтобы не попасть в уже закрученные;
- аккуратно рассверлить центральное отверстие.
При выполнении последней операции нужно сделать диаметр отверстия на полмиллиметра меньше, чем диаметр вала. Это позволит насадить детальна ось в натяг. Шкив из дерева готов.
Места для саморезов следует разметить заранее. Они должны находиться на одной окружности, а также на равных угловых расстояниях друг от друга. Если саморезов четыре- угол должен быть 90°, если 5 — 72°, если шесть — 60°. Тогда радиальную вибрацию удастся свести к минимуму.
Как изготовить алюминиевую деталь
Изготовление литого алюминиевого шкива пройдет существенно сложнее, но прочность и долговечность такой детали будут намного выше. Следует очень внимательно подходить к каждому шагу, точно соблюдать размеры, следовать рекомендациям.
В качестве сырья будет использован кусок алюминия. Понадобится также:
- плавильный тигель, стальной или керамический;
- муфельная или индукционная печь;
- мелкий песок, глина для формовочной смеси;
- пенопласт для модели.
Последовательность операций следующая:
- подготовить формовочную смесь из глины, воды и песка;
- вырезать ножом из плотного пенопласта точную модель будущего шкива;
- наполнить сделанную из листового металла или досок форму смесью до половины, утрамбовать;
- положить модель, покрыть смесью, снова утрамбовать; оставив отверстие для выхода литейных газов;
- расплавить в тигле алюминий, осторожно вылить его в отверстие;
- после остывания отливки очистить ее от остатков смеси, сточить литник, отшлифовать.
Такую деталь можно крепить на валу шпоночным либо шлицевым соединением. Он будет сидеть намного прочнее, сможет передавать значительно большие крутящий момент и скорость вращения.
Изготовление шкивов самостоятельно
В сети опубликовано много статей о том, как сделать шкив из дерева или металла своими руками.
Перед тем, как повторять ту или другую конструкцию, нужно иметь ввиду ряд моментов. Для деревянных конструкций диаметр оси двигателя должен быть немного больше отверстия.
В конструкции должен быть предусмотрен развал внутренних поверхностей щек с углом, равным уклону сечения приводного клинового ремня. Это позволит намного повысить передаваемую мощность за счет сцепления не только внутренней, но и боковой части ремня.
До начала изготовления детали, особенно если диаметр колеса большой, чертеж или хотя бы эскиз просто обязателен. Нужно также будет сделать расчет передаточного числа- оно будет равно отношению диаметров ведущего и ведомого диска.
Самодельный шкив ременной передачи позволит быстро отремонтировать станок или создать механизм собственной конструкции.
Следует понимать, что фанерные шкивы могут долго прослужить лишь в конструкциях с ограниченной передаваемой мощностью и малыми угловыми скоростями.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
В конструировании часто применяется ременная передача, чтобы передать момент вращения с привода (вала двигателя) на ведомое колесо или вал. В самодельных конструкциях очень часто сложно подобрать требуемый размер валов и ремней, поскольку конструкции, которые сделанные своими руками редко имеют стандартизированные посадочные отверстия и расстояния между ними могут варьироваться в широком диапазоне.
Быстро и достаточно качественно сделать ременную передачу можно самостоятельно, применяя небольшое количество инструмента и расходных материалов. А качество зачастую приближается к заводским образцам. Для работы потребуются следующие материалы и инструменты*:
– дерево или толстый пластик для создания вала ременной передачи.
– дрель и сверла по металлу
– толстый медный провод с диаметром жилы от 1.5мм и более
– ножовка по металлу
– тонкий обмоточный провод диаметром 0.125мм или леска
– резиновый клей, либо герметик
– основание для точной выверки расстояний между деталями
– разметочные инструменты (штангельциркуль, линейка, карандаш и т.д.)
* По ходу статьи могут быть добавлены дополнительные материалы и инструменты.
В первую очередь следует определиться с двумя важными размерами:
– расстояние между центрами валов a
– диаметр валов для передачи d
Первый размер определяет длину ремня, а так же расстояние между приводом и ведомым валом, а второй размер определяет на сколько оборотов будет поворачиваться ведомый вал, если ведущий, к примеру, будет в два раза больше по диаметру. Со вторым размером можно определиться либо по специальным формулам, либо проведя натурные эксперименты. В своей практике я всегда использую одинаковые шкивы при ременной передачи, а если мне требуется увеличить, либо уменьшить скорость вращения ведомого вала, я использую шестерню, которая установлена на одном и том же валу с ведомым шкивом.
На деревянной доске, ширина которой равняется ширине ремня, размечается круг диаметром с будущий диаметр шкива, затем на круге отмечаются отверстия через равные промежутки. Например, на небольшом шкиве достаточно будет 12 отверстий с шагом в 30 градусов. Просверлите отверстия, диаметром с диаметр провода. Далее, возьмите коронку и выпилите шкив так, чтобы срезать половину отверстий. У вас получиться некое подобие шестерни. Если делать шкивы из пластика, тогда следует использовать несколько пластин, склеенных между собой, а далее по технологии, описанной выше. Таким же образом изготавливается и второй шкив.
Если он другого размера, больше или меньше ведущего, тогда следует изготовить вначале круглую заготовку шкива, а затем наложить уже готовый ремень и отметить места выемок, которые можно сделать круглым напильником. Теперь приступаем к изготовлению ремня.
Для этого обмотайте оба шкива изоляционной лентой примерно в три – пять слоев. Ленту при этом не следует сильно натягивать, обратите внимание, чтобы не было складок, либо перекручивания изоленты.
Затем возьмите провод, откусите необходимый кусок, снимите изоляцию. Согните небольшой кусок провода под прямым углом и вложите в отверстие между изоляционной лентой и шкивом.
Согните нижнюю часть. Капните немного клея для того, чтобы кусок провода не менял своего положения. Поверните одновременно два шкива и продолжите вставлять куски провода в отверстия, пока весь ремень не сделает полный оборот.
Теперь намотайте леску или обмоточный провод виток к витку поверх изоляционной ленты с один-три слоя. Обильно промазывайте резиновым клеем витки провода. Загибайте все провода по образцу канцелярских скоб от степлера.
Концы провода должны плотно обжимать изоленту с витками лески. После этого намотайте еще слой обмоточного провода или лески.
Далее, намотайте изоленты примерно слой – два. Подготовьте небольшую одноразовую емкость. Дождитесь высыхания клея и опустите готовый ремень в емкость и залейте клеем. Дождитесь, когда клей немного подсохнет и вытащите ремень. Удалите с внутренней и боковых сторон ремня остатки клея и дайте ремню полностью просохнуть в течении не менее 8 часов. Ремень готов.
Чтобы улучшить характеристики ремня на растяжение и предотвратить смещение отдельных зубцов ремня, следует делать слои к примеру из прочной нити, либо тканевой полоски вместо обмотки проводом или леской. Ткань впитает в себя клей и станет очень прочной. Можно комбинировать и экспериментировать с расположением обмоточного материала, применять стекловолокно и вакуумное склеивание. Для этого погрузить ремень в емкость, залить клеем и откачать воздух, в таком случае клей попадет в самую глубину ремня. Чтобы сделать его максимально прочным и при этом гибким, я рекомендую взять использованный, либо порванный ремень ГРМ от автомобиля и внимательно рассмотреть на срезе его структуру, расположение армирующих волокон и т.д.
Делая какое либо самодельное устройство на ременной передаче, часто сталкиваешься с проблемой недостающего шкива нужного диаметра. Поиск его на рынке или по знакомым, занимает уйму времени, и еще не факт, что он будет – найден. Да и знакомый токарь есть не у всех. Я же, в большинстве случаев – эту проблему решаю самостоятельно.
Из чего можно сделать самодельный шкив?
Конечно же из фанеры. Уж коли нет у вас токарного станка, приходится выбирать из подручного материала. Дерево в этом деле помощник не надежный – запросто может расколоться. А вот плотная фанера, вполне себе достойно справляется с этой задачей.
В зависимости от размеров шкива, подбираю фанеру оптимальной толщины. Вырезаю из нее три круга, два одинаковых размера, а третий немного поменьше ( на толщину клинового ремня). Так же, сразу высверливаю в каждом из них – отверстие – строго по центру, в дальнейшем они очень пригодятся.
Максимально зачищаю их, сначала каждый по отдельности. Причем, на двух одинаковых кругах, с одной стороны снимаю фаску, примерно под 45 градусов. Зачищать легче и лучше – если надеть круг на большой гвоздь.
Ошкуренные фанерные круги собираю на болт с подложенной по головку широкой шайбой. Сам болт, стараюсь подобрать таким диаметром, чтобы он плотно входил в просверленное отверстие. Собираю круги в последовательности большой – малый –большой. Большие – фаской вовнутрь.
Меньший круг намазываю с двух сторон клеем ПВА, собираю будущий шкив и затягиваю болт гайкой, с подложенной широкой шайбой. И оставляю все это дело хорошо просыхать.
Хотя клей ПВА прекрасно склеивает и держит детали, для надежности их можно скрепить между собой саморезами. Только вкручивать их, нужно в предварительно просверленные тонкие отверстия.
Теперь шкив осталось немного доработать. Если он небольшого диаметра, вставляю его в укрепленную на столе дрель и обрабатываю сначала большим напильником, снимаю неровности круга и более сглаживаю фаски. А завершаю обработку наждачной бумагой. Если же шкив – большой, надеваю его на электродвигатель и провожу обработку непосредственно на месте.
Во время обработки, стараюсь почаще проверять прилегание клиновидного ремня на шкив. Чтобы не снять лишнего. Лучше немного не доделать, чем переборщить. А уж ремень в процессе работы, сам приляжет так – как ему нужно.
Так что сделать самодельный шкив, вполне посильная работа не требующая особых навыков и занимающая не так уж много времени, в сравнении например – с его поисками.
