Близкие к футболу люди знают о ФК и детско-юношеской спортивной школе «Титан». Одним из воспитанников «Титана» был, например, семикратный чемпион России, лучший футболист конца 80-х - Андрей Тихонов. Школа и Клуб подготовили много кандидатов и мастеров спорта. Воспитанники участвуют во всех соревнованиях Москвы и области. Как люди, связанные с футболом, мы знаем о проблеме полива футбольных полей в знойный летний период. Поэтому и возникла у нас идея организовать автоматический полив футбольного поля, поставив мельничное водяное колесо на платформу с колесами, а привод к последним осуществить от вращающейся мельницы.
Скорость движения такой «самоходки» можно регулировать, меняя количество воды, подаваемое на рабочее колесо за единицу времени.
Учитывая наработанный опыт, нам не трудно было быстро и без ошибок собрать конструкцию. Восторгу нашему, да и всех дворовых пацанов и их родителей, присутствующих на ее первых испытаниях, не было предела. Поливочная машина не только уверенно поехала, но и вода вытекала из лотков в щадящем для почвы и травы режиме, осуществляя идеальный полив.
И каково же было наше удивление, когда мы увидели, что наша установка не только движется сама, поливая, но и тащит за собой 30-40 м гибкого шланга. При большей длине шланга начинается пробуксовка ременной передачи.
К новому футбольному сезону мы планируем заменить клиноременную передачу на цепную, а передние колеса сделать поворотными, чтобы можно было задавать любую траекторию движения.
Повысив кпд за счет цепной передачи и предотвратив проскальзывание, мы надеемся не только добиться увеличения длины перетаскиваемого шланга, но и площади полива.
Самая простая схема полива - это когда в центре поливаемого участка устанавливается неподвижный барабан, а машина по спирали движется вокруг, наматывая на него шланг до упора. Затем достаточно повернуть поливалку на 180° и она начнет движение в обратном направлении, разматывая шланг с барабана.
Даже сегодня, без модернизации, наша конструкция способна за один цикл полить без остановки около 3600 м² газона. В зависимости от скорости подачи воды на это у нее уйдет в одном направлении около 24 часов и в другом направлении - около 48 часов (24 часа - чтобы вернуться в исходное состояние, и 24 - для движения далее по спирали). Поэтому человеку, следящему за поливом, достаточно один раз за двое суток потратить 5 минут, чтобы задать направление движения конструкции.
На городских газонах и дачах такая машина послужит не только поливочным устройством, но и замечательной игрушкой для детей и взрослых.
Соорудить поливочный агрегат может любой человек, имеющий ножовку, молоток и десяток гвоздей. А начинать надо с изготовления основных элементов мельницы - водоприемников-лотков. Чтобы определить их размеры, на листе бумаги в масштабе 1:1 чертят окружность, разбивают ее на такое количество частей, сколько будет лотков в колесе. В нашем случае их 18.
Проведя линии от центра к отмеченным точкам на окружности, определяют нижние линии лотков - водоприемников. Разделив пополам все дуги между точками, проводят линии, параллельные линиям, которые проходят через центр. Так определяют верхние границы лотков.
Определив габаритные размеры лотков, делают сами лотки. Для их изготовления были использованы доски толщиной 15 мм и шириной: для днищ - 120 мм, для бортиков - 65 мм.
В соответствии с чертежом собирают лотки. Для этого можно использовать гвозди, но лучше - шурупы-саморезы 3,5x30 мм. Если доска сухая и лотки в стыках имеют небольшие щели, то не беспокойтесь: на качестве работы водяного колеса это будет отрицательно сказываться только в первые часы. Затем доски намокнут, набухнут, щели исчезнут, а течь прекратится.
Однако стоит обратить особое внимание на тщательную подгонку деталей днищ и бортиков лотков в центре колеса, так как при сборке выявляются все погрешности. В этом случае, чтобы упростить сборку, скошенные концы днищ можно слегка укоротить.
Для сборки водяного колеса необходимы два диска. Мы их сделали из дуба: с одной стороны колеса - диск с выемкой под подшипник, а с другой - диск с такой же выемкой и ведущим шкивом ∅100 мм под ремень. Шкив и фланец можно выточить из одного куска дуба, но можно и из двух кусков, а потом соединить их на одной оси. В качестве оси была использована резьбовая шпилька. Подшипники в водяном колесе и в колесах тележки мы установили одинаковые - №202.
Собирают водяное колесо следующим образом. На ровной поверхности из отдельных лотков выкладывают колесо. Устраняют его эллипсность и фиксируют лотки в центре диском при помощи шурупов-саморезов.
Таким образом закрепляют полностью одну сторону. После этого колесо аккуратно переворачивают на 180°, вновь выравнивают и крепят другой диск. Для надежности лотки дополнительно скрепляют металлическими кольцами-ободами большого диаметра. Для этого мы алюминиевую полосу сечением 40x3 мм уложили плашмя на наковальню и по одному краю простучали тяжелым молотком. При простукивании металл вытягивается и полоса начинает изгибаться. Таким образом мы получили два кольца, которые затем укрепили на колесе, предварительно поправив лотки.
После этого колесо пришлось отбалансировать. Насадив колесо на ось, установили его на опоры осью так, чтобы оно легко могло вращаться.
Раскрутив колесо, дожидаемся его полной остановки. Верх или низ метим мелом. Если после нескольких вращений колесо останавливается в одном и том же месте, то нужно его уравновесить. Добавляем вес (за счет саморезов и гаек) на противоположной от низа стороне колеса. Если колесо стало останавливаться в другом положении, то проделываем то же, что и раньше. Добившись того, что колесо после каждого вращения останавливается в новом месте, можно спокойно операцию закончить. Это, кстати, самый древний из способов балансировки колес.
После этого приступаем к изготовлению несущей телеги. Все просто. Достаточно двух досок сечением 100x40 мм и длиной 1400 мм. На расстоянии 300 мм от концов высверливаем глухие отверстия глубиной 10 мм под подшипники ∅35 мм, а затем в этих отверстиях соосно просверливаем отверстия ∅16 мм. Обратите внимание: вначале - ∅35 мм, а затем - ∅16. Наоборот - ничего не получится.
В углубления досок вставляем подшипники. Надеваем колеса и один шкив на оси из резьбовой шпильки М16, и все это надежно скрепляем гайками. Концы осей полученных колесных пар вставляем в подшипники так, чтобы они свободно вращались. На шкив накидываем приводной ремень. После этого к продольным доскам телеги при помощи шурупов-саморезов прикрепляем накладные поперечные доски.
Для установки водяного колеса на тележку берем две доски 100x10x800 мм. Одним концом прикрепляем их к тележке в 150 мм от осей ведущих колес. В другие концы досок с отверстиями ∅16 мм вставляем ось водяного колеса (предварительно накинув на шкив приводной ремень). После этого при помощи гаек фиксируем стойки на оси. Затягиваем гайки жестко, так как колесо на подшипниках вращается вокруг оси, а ось должна быть неподвижна. Оси колесных пар тележки со шкивом вращаются в подшипниках, запрессованных в доски тележки. После этого нетрудно надеть ремень на оба шкива и натянуть его за счет поворота доски вокруг оси К. Облегчает эту процедуру доска-подкос с осью М и опорным пальцем S.
Натянув ремень, шурупами-саморезами опорные доски скрепляем между собой у вершины. Теперь остается только укрепить шланг.
Очень удобно на конец этого шланга надеть трубу из металлопластика. Она очень легко изгибается, и с ее помощью легко наладить конструкцию.
Учитывая, что стойки нашей конструкции - деревянные, трубу при помощи кронштейнов и хомутов можно легко укрепить в нужном месте.
Колеса машины выполнены из дуба, а их грунтозацепы получены путем сверления. Для этого вначале в заготовке по периметру колеса просверливаем отверстия, а затем лобзиком перепиливаем перемычки между ними.