Мини-экскаватор собственноручно: от поиска чертежей до процесса сборки

Привод – какой лучше и как выбрать.

Перешерстив просторы интернета, и пообщавшись на форумах вы увидите стойкую тенденцию наших самоделкиных – мастеров использовать, выбирая привод дизель для гидравлики. В промышленных моделях так же используется дизель
. В самостоятельном изготовлении дешевле брать китайский двигатель «Лифан». Можно конечно поэкспериментировать с отечественными двигателями, но это зависит от ваших навыков.

Мини экскаватор надёжный помощник в ведении земляных работ, он компактен и удобен, но не лишён недостатков. Первым из недостатков можно назвать низкую скорость, эта техника не очень мобильна, и глубина копания невелика из-за размеров мини экскаватора. Но для небольших строительств такая техника вполне подойдёт.

Гидравлическая система

Заводская гидросистема состоит из 4 элементов: опорно-поворотная платформа, подъемная стрела, рычаги управления и ковш. Для изготовления более простой конструкции можно использовать только необходимые узлы: стрелу и опорно-поворотную колонку, надежно прикрепленную к несущей раме, в качестве которой подойдет любой из минитракторов. Для самодельного изготовления узлов понадобится 4 гидроцилиндра. С их помощью будет осуществляться подъем и опускание стрелы, повороты и управление ковшом. Для этих целей неплохо подходят гидроцилиндры, предназначенные для подъема кабины советских грузовых авто.

Что такое хоппер ковш и как он работает

Нанесение штукатурки при помощи хоппер-ковша намного повышает скорость отделочных работ

Перед изготовлением хоппер ковша нелишне будет ознакомиться с его конструкцией и принципом действия. Это позволит не только собрать приспособление по предоставленным чертежам, но и при необходимости внести свои коррективы в зависимости от наличия материалов и особенностей эксплуатации.

Принцип действия пневматического ковша напоминает работу краскопульта. Приступая к отделочным мероприятиям, включают компрессор, подсоединяют шланг к пистолету, набирают в бункер штукатурную смесь и открывают пневмоклапан. Воздух под большим давлением подаётся в рабочую полость через входной штуцер, расположенный на задней стенке приспособления. Увлекая за собой частицы штукатурного раствора, воздушный поток выходит через специальные сопла, расположенные в передней части устройства. При этом штукатурка быстро и равномерно набрызгивается на стену. Преимущество конструкции в форме ковша заключается в том, что во время работы можно черпать жидкую смесь из другой ёмкости, а не наливать её из ведра.

Конструкция пневмоковша

Схема пневматического хоппер ковша (штукатурной лопаты), представленная на рисунках, даст возможность понять все преимущества конструкции. Благодаря наклону передней стенки штукатурку можно наносить не только на вертикальные поверхности стен, но также на потолок и наклонные плоскости любого направления.

Схема штукатурного ковша

Верх ёмкости имеет закрытую часть со стороны подключения компрессора. Это позволяет не разливать раствор при наклонах ковша во время оштукатуривания потолков

Занимаясь изготовлением приспособления, некоторые параметры конструкции важно держать в определённых границах.
Так, не рекомендуется увеличивать диаметр входного отверстия более 4–5 мм. Расстояние между задней и передней стенкой в нижней части ковша должно составлять не более 20 – 25 мм, а диаметр выходного сопла – от 10 до 15 мм

В таком случае работоспособность конструкции обеспечит обычный бытовой компрессор, рассчитанный на давление до 8 атмосфер и расход воздуха около 220 – 250 литров в минуту. Если же увеличить расстояние между входным отверстием и соплом, то мощности воздушного потока будет недостаточно для выталкивания смеси под давлением, достаточным для набрызгивания раствора на стену.

Хоппер-ковш для удобства работы оборудован пневмоклапаном

Для включения подачи воздуха в хоппер ковше установлен клапан с ручным приводом, наподобие тех, что используются в пневмопистолетах для подкачки воздуха в автомобильные шины. В этих целях можно использовать и самый обычный шаровой кран, установленный на шланг подачи воздуха, однако, первый вариант удобнее и позволяет мгновенно прекратить подачу смеси, а это даёт дополнительную экономию раствора.

Преимущества и недостатки

Являясь простым и эффективным приспособлением для финишной отделки стен и потолков, хоппер-ковш обладает массой достоинств:

высокая скорость проведения отделочных работ;
возможность использования неквалифицированного труда;
универсальность (устройство позволяет работать со строительными смесями любого типа);
применение волокнистых примесей и других декоративных добавок;
усиление адгезии раствора к стене благодаря высокой скорости набрызгивания;
экономичность;
низкая стоимость.

Требования к строительным смесям

Штукатурной лопатой можно работать с любыми отделочными материалами

Хоппер ковш является универсальным помощником штукатура и позволяет работать с отделочными растворами любого типа:

фактурные краски повышенной текучести;
цементно-песчаные растворы;
пробковые штукатурные смеси;
жидкие обои;
бетонные смеси;
гипсовые штукатурки.

Модифицированные примеси, которые добавляют в штукатурные смеси, позволяют улучшить их рабочие свойства, повысить производительность труда и снизить затраты на отделочные материалы.

Мини экскаватор своими руками – дело непростое, но вполне реальное

В случаях если габариты большого экскаватора не позволяют использовать его на рабочей площадке или тогда, когда необходимо обеспечить высокую точность работ, зачастую, используются мини-экскаваторы. Эти устройства представляют собой уменьшенные по размеру аналоги полноразмерных устройств, которые сохраняют полный набор функций, скомпонованы в соответствии с большими моделями и работают по подобному рабочему циклу. Главным рабочим органом мини экскаваторов является ковш небольшого размера, закрепленный на стреле, которая работает по принципу «обратная лопата».

В связи с высокой стоимостью этого оборудования многих интересует вопрос, можно ли изготовить мини экскаватор своими руками, и насколько это выгоднее, чем приобретение готовой модели. Постройка самодельной техники является любимым занятием многих, не стали исключением и мини экскаваторы, их создают своими руками многие умельцы, как в нашей стране, так и за рубежом.

Существует два способа создания мини экскаваторов своими руками. Первый заключается в создании навесного элемента соответствующего назначения, который может быть установлен на мини тракторе, а второй предусматривает создание автономного мини экскаватора, который может быть как самоходным, так и прицепным. Во втором случае для того чтобы доставить самодельное устройство на рабочую площадку понадобится дополнительный транспорт.

Чтобы создать мини экскаватор своими руками необходимо вначале разработать чертежи. Этот процесс довольно сложный, и без специальных знаний это сделать сложно. Имея готовые чертежи, следует подобрать комплектующие. Как правило, гидросистема самодельного мини экскаватора комплектуется гидравлическим насосом НШ-10 и распределителем Р-16А. Устройства хорошо работают в парне, отличаются простой конструкцией и надежностью. Для управления рабочим ходом стрелы и ковша используются доработанные гидроцилиндры от сельхозтехники. В качестве приводного устройства может быть использован любой дизельный двигатель, который устанавливается на промышленных моделях.

Что касается металлоконструкции, то она сваривается из труб и листового металла, имеющего толщину не менее 6 мм, согласно рабочим чертежам. Для изготовления ковша используется металл такой же толщины, а для усиления изделия на него навариваются продольные ребра и пояс. Кроме того для повышения эффективности работы ковша он оснащается по краю специальными зубьями, изготовленными из качественной стали.

Важно помнить, что мини экскаватор является затратным изделием, поэтому при его изготовлении следует просчитать все затраты, чтобы определиться, не дешевле ли будет приобрести готовую модель или взять ее в аренду

Пошаговая инструкция по изготовлению малогабаритного экскаватора

Перед тем как приступить к созданию мини-экскаватора своими руками, следует определиться с типом модели. Самоходный вариант землеройной техники – это полноценное транспортное средство, для изготовления которого необходимы сложные детали, инструменты, запчасти. Экскаватор класса «мини» в виде прицепа – оптимальный тип машины для самостоятельной сборки.

Чтобы сделать мини-экскаватор, необходимы следующие условия:

финансовые ресурсы для приобретения деталей, узлов, инструментов;
наличие свободного времени, так как процесс трудоемкий;
металлообрабатывающее, сварочное, слесарное оборудование и приспособления;
умение и навыки работы с гидравлической системой, познания в слесарных, сварочных, токарных операциях;
желание и заинтересованность в создании сложного самодельного механизма.

Подготовительные работы

На этом этапе следует определить:

основные параметры;
технологию изготовления;
базу для самодельного экскаватора;
тип навесного оборудования.

Старый автомобильный двигатель для создания тракторного шасси

Оптимальным решением для базы будет мотоблок или мини-трактор. Можно использовать старый автомобильный двигатель, на основе которого создать тракторное шасси с креплением землеройного оборудования. Для изготовления работоспособной техники достаточно мощности двигателя от 6,5 до 15 кВт.

После выбора концепции создания мини-экскаватора своими руками необходимо сделать чертеж будущего механизма. При выполнении чертежа прорисовывается общий план конструкции, и детально рассчитываются все основные узлы, детали, манипулятор, ковш. Чертежи можно выполнить самостоятельно, имея инженерные знания, или найти подходящие готовые эскизы.

По чертежам рассчитывается тяговое усилие и подбираются:

материалы в нужном количестве;
кронштейны крепления;
устройства;
оборудование;
инструменты.

Габариты мини-экскаватора

На подготовительном этапе оценивается смета для приобретения расходных материалов, деталей, готовых конструкций.

Изготовление основных узлов

Для сборки работоспособного мини-экскаватора своими руками необходимо наличие основных узлов. Ни один экскаватор нельзя представить без рамы, манипулятора и гидравлического управления.

Рама. Для изготовления конструкции подойдет металлический швеллер №8, 10. Куски профиля необходимой длины свариваются между собой. К основанию прикрепляется колесная ось подходящего старого прицепа. Сверху накладываются листы металла для создания платформы. Место крепления стрелы усиливается дополнительными металлическими листами.

Рама для мини-экскаватора

Манипулятор. Для упрощения конструкции манипулятор можно сделать двухколенным с соединением частей шарнирами или втулками. Этот ответственный этап предусматривает выполнение инженерных расчетов и чертежей для изготовления кронштейнов, креплений, механизмов. Ковш сваривается из листов железа, оснащается ребрами жесткости, зубьями.

Стандартный ковш для мини-экскаватора

Гидравлическое оборудование. Этот элемент отвечает за работу манипулятора. Три гидравлических цилиндра обеспечивают полноценное движение стрелы, четвертый необходим для управления ковшом. Для функционирования системы потребуется насос. Можно выбрать различные типы насосов: НШ-10, НШ-32, НШ-150. Управление оборудованием может осуществляться с помощью четырехсекционного гидрораспределителя типа РГС-253.

Гидрораспределитель для мини-экскаватора

Монтаж экскаватора класса «мини»

Все элементы гидравлического оборудования соединяются резиновыми шлангами высокого давления. Полностью подготовленная конструкция устанавливается на шасси. Необходимо подключить масляный насос гидравлики к валу отбора мощности мотоблока, используя муфту из резины или соединительный вал. Изделие оснащается опорными башмаками, которые обеспечивают устойчивость конструкции при эксплуатации.

Общий вид мини-экскаватора

Следующий этап заключается в наладке и подгонке оборудования под конкретные задачи. Во избежание коррозии деталей готовый экскаватор рекомендуется покрасить.

Для комфортной работы можно оснастить самодельную машину навесом или небольшой кабиной из металлического профиля. Старое автомобильное сиденье обеспечит удобство управления агрегатом. При работе в вечернее или ночное время понадобится освещение. Четкое планирование рабочего процесса, объективная оценка возможностей самостоятельного изготовления необходимых узлов позволят сделать мини-экскаватор быстро, с минимальными затратами.

Пошаговая сборка детского экскаватора

Большинство сопряжений фиксируется при помощи сварочных швов. Основу можно самостоятельно сделать из профиля, если отсутствует старый диск.
Алгоритм сборки состоит из пунктов:

На автомобильный диск привариваем соосно подшипник по наружной обойме, усиливая его металлическими косынками.
К внутренней обойме варим вертикальную стойку примерно 0,5 м, а горизонтально к ней варим балку, на которой будет монтироваться кресло и кулисы. Более длинную часть консоли для снижения нагрузки подпираем под углом дополнительной стойкой.
Монтируем рычаги. Правый жестко соединен под 90 градусов с балкой, чтобы обеспечивать подъем груза. Левый имеет несколько секций, чтобы протягивать ковш.
Из листа кроим ковш. Он состоит из боковых щечек, рабочего листа с зубьями и тыльной стороны. Свариваем его встык.
Готовим для ковша стойку высотой 30 см. К центральной части ее привариваем ушки для шарнира, помогающего подгребать, а к верхнему концу привариваем ушки для шарнира, отвечающего за подъем ковша.
Изгибаем слегка балки, подрезая болгаркой в двух местах на расстоянии 25 и 50 см от края, чтобы приблизить их концы к вертикальной стойке ковша.
Отрезаем балку, для подгребания таким образом, чтобы в крайнем дальнем положении управляющий рычаг располагался горизонтально.
Привариваем к рычагу ушки для шарнира.
На место оператора монтируем фанеру для кресла или деревянную планку.

Красим изделие для защиты от коррозии, подбирая яркие цвета. Монтируем в песочнице так, чтобы радиус действия оставался в пределах периметра.

На видео представлен вариант домашнего мини экскаватора от одного из мастеров.

Частая аренда землеройной техники – процедура затратная и не обеспечивает удобства владельцу участка. Другое дело – собственная компактная машина, с которой можно сэкономить на услуге аренды, расходовать минимум топлива и при этом получать все функции полноценных моделей. Создать такую технику непросто, но для настоящего мастера не невозможно. Как сделать мини экскаватор своими руками? Для начала нужно определить его параметры и тип.

Правильно собранный мини-экскаватор ничем не уступает моделям, созданным по всем правилам в заводских условиях. Обладает некоторыми преимуществами для частного использования: минимальный расход топлива, простая транспортировка, адаптированность под конкретные потребности, малый вес. Работать можно на любых площадях, в том числе в складских и других закрытых помещениях. Обычно подобная техника требуется на дачах, у загородных домов, используется в рытье ям и котлованов, для неглубоких коммуникаций и пр.

Существуют различные виды мини экскаваторов

Типы самодельных моделей:

Экскаватор из мотоблока, на базе имеющегося минитрактора или просто автомобиля. На нем используется навесное оборудование. Собирается автономная техника на гусеничном или автомобильном колесном ходу, способная перемещаться по участку самостоятельно. Другой вариант – машина, перемещаемая с использованием вспомогательных средств. Если понадобится, все навесное оборудование легко демонтируется, а использованная база снова используется по прямому назначению.
Мини экскаватор с нуля. Трудоемкий вариант для самых опытных умельцев. Невозможно справиться с подобной задачей новичку, время и деньги будут потрачены зря. Понадобятся специфические навыки или квалифицированные помощники, хороший багаж технических знаний.
Простое бюджетное решение – прицепной экскаватор на прицепе Т40 с рамой и колесной осью.

Устанавливается автономный двигатель, гидравлика и специфическое оборудование.

Приступаем к работе

Рама. Этот элемент рекомендуется делать из металлического швеллера № 8 или 10. Швеллер разрезается на куски нужной длины и соединяется между собой при помощи сварки. К раме крепится колёсная ось от старого автомобильного прицепа. Сверху к швеллеру привариваются металлические листы, это будет платформа для оборудования. Рекомендуется сразу определить место для крепления стрелы, и усилить его дополнительными листами железа и кронштейнами.

Стрела с ковшом. Если у вас нет опыта по сборке сложных механизмов, то лучше купить уже готовую стрелу. При самостоятельном изготовлении стрелы, рекомендуется использовать трубы круглого или квадратного сечения, с толщиной стенок 6-8 миллиметров. Стрела состоит из трёх частей, которые соединяются между собой шарнирами или втулками.

Ковш можно сварить самостоятельно, из металлических листов. Чтобы конструкция получилась достаточно прочной, рекомендуется усилить верхнюю часть дополнительной полоской металла, пустить продольные рёбра жёсткости и сделать «клыки». Для изготовления зубьев ковша, можно использовать металлические «пальцы», позаимствованные с гусениц старого трактора.

Гидравлика. Это самый сложный элемент мини-экскаватора. Гидросистема отвечает за работу стрелы. Чтобы стрела опускалась, поворачивалась и двигалась, вам понадобятся 3 гидравлических цилиндра. Ещё один будет отвечать за управление ковшом. Снять их можно с любого старого грузового автомобиля, где цилиндры отвечают за подъём кабины.

Чтобы гидравлическая система работала, необходимо установить насос. Оптимально подойдёт насос шестеренчатого типа НШ-10. В комплекте с насосом можно использовать четырёхсекционный гидрораспределитель Р-16А или РГС-253. Всё гидравлическое оборудование соединяется между собой шлангами. Насос соединяется с двигателем, на платформе устанавливается ёмкость для масла.

Строим ковш – особенности подбора и установки.

Ковш – наша рабочая лошадка. Непосредственная нагрузка при земельных работах ложится на этот важный узел.

Ковши для мини экскаватора нужно делать прочными, чтобы техника прослужила долго и эффективно. Изготавливаем ковш из двух боковин и днища, используя электросварку. При изготовлении усилим конструкцию ковша, приварив рёбра жёсткости и клыки. Зубья можем сделать из «пальцев» от гусениц старых тракторов
.

Ковш так же можно купить готовый
, но и самостоятельно изготовить его не сложно, тут нет сложных расчетов, выбор за вами.

Выбор мини экскаватора зависит только от вашего желания и возможностей. Если вы оценили свои возможности и решили строить самостоятельно свой мини экскаватор – вы получите море удовольствия от процесса и результатов вашего труда. Если ваше финансовое положение позволяет купить новую модель – замечательно, она прослужит долго и эффективно.

Но для технически творческого человека истинным удовольствием всё-таки будет создать свою собственную модель

Тут важно чтобы результаты вашего труда не померкли после подсчётов растрат на строительство. Если вы не уверены в своих силах и навыках – ваш мини экскаватор может обойтись вам дороже, чем купить готовый