Самодельные ножи для триммера

Внимание, новинка!

Рекомендуется: — нож с пятью лезвиями (5) применять для особо загущенного разнотравья, в том числе вялого и полёглого поздней осенью; — с двумя (2-1) для маломощных триммеров с гибким приводом; — 3-1 и 4-1 для трав с жёсткими стеблями: крапивы и кипрея, в том числе для зарослей репейника, борщевика, зонтичных; — применять укороченный кожух для предотвращения забрызгивания ног травой, мелкими камешками, особенно с триммерами с гибким приводом.

Благое дело и удовольствие косить траву для заготовки сена домашней скотине на зиму и кормления её в течении лета на безусловно конечный результат.                                                     Другое, как необходимость, для создания газона и отвоёвывания на участке в деревне жизненного пространства у мошкары, лягушек и гадюк, а так же заготовки разнородной травы для образования компоста и в качестве мульчи на грядки и под кусты. Этим занимаюсь усердно и я, под старость лет, по нескольку раз за сезон. Более того даю траве перерасти летом и отаве до поздней осени, что бы взять больше травяной массы на почвообразование.                

 Да, скашивание травы естественная необходимость, но я не знал,что ещё и обязанность владельцев любых земельных участков,в том числе и сельско-хозяйственного предназначения.

Согласно действующему законодательству в Российской Федерации, собственники частных домов обязаны произвести покос травы не только на принадлежащих им участках, но и на территории, прилегающей к ним. На данный момент нарушающий требования пожаробезопасности владелец несет административную ответственность. И его действия (бездействия) квалифицируются как административное правонарушение. Наказание за подобные действия (бездействия) – административный штраф. (Ст 20.4 КоАП РФ).                                                                                                       ( От поджога сухого травостоя при небольшом ветерке сгорели дома в соседней деревне рядом с заброшенным полем).                                                                        

Управляться косой-литовкой не умею и не хочу, но, намучавшись с малоэффективной работой триммера, призадумался: почему это оборудование не даёт должной производительности?  

————————————————-

Физика на сенокосе

     Лезвием называется рабочая часть ножа, заточенного по двугранному углу.                                                                                     Процесс резания осуществляется под действием силы, приложенной непосредственно самой вершиной двугранного угла к измельчаемому материалу и является разновидностью измельчения, подчиненному общим законам разрушения материала под действием внешних сил, превосходящих силы молекулярного сцепления.                                                                       Проникновение ножа в материал при наличии бокового движения происходит при отставании частиц материала от бокового движения ножа, что обеспечивает перепиливающее действие микровыступами лезвия методом образования угла заточки и происходит различно:  с перемещением лезвия ножа, понижающего предел нормального давления на материал и без бокового смещения ножа и боковых сил, то есть «рубка» с наибольшими энергетическими затратами.                                                                    

…“Коси коса пока роса! Роса — долой, коса — домой!”(А.Твардовский «Дом у дороги»)                                           …так как на траве вода:                                                                      уменьшает трение, увеличивает упругость и увеличивает массу травы.

                       Ускорение, сообщаемое косе, определяется формулой второго закона Ньютона : ma = F_тяга — F_трение, то есть при уменьшении силы трения требуется меньшая сила тяги.                                                                                                                                            Согласно закону Гука сила упругости F_{упругости} = kx возрастает и трава сильнее противодействует наклону при увеличении  коэффициента упругости k, при котором смещение травинки – х относительно положения равновесия становится меньше. Прямо стоящая трава режется по более короткому пути, чем наклоненная. Что в конечном итоге означает меньшее усилие для срезания травы. Кроме того, срезаются почти все травинки, так они все стремятся вернуться в горизонтальное положение.                                                                                                                                                                                                    При увеличении массы травы, ускорение, сообщаемое телу силой обратно пропорционально массе a = F/m,  то есть трава, противодействуя силе, пролетает меньшее расстояние, поэтому при скашивании она не разлетается.                                                                                                                                                  —————————                                 

Изделия в продаже

             Предлагаемые в продаже изделия в качестве инструмента в минимальной мере обладают режущими свойствами по причине малых длин заточки (частичному или полному их отсутствию) и прямых линий геометрии лезвий, отталкивающих стебли на внешний диаметр до угла лезвия, который подвергается усиленному износу, закруглению и, как следствие, резкому ухудшение режущего свойства.                                      Инструмент со складывающимися  элементами (лезвиями, леской и пр., в том числе самодельных ножей для триммера), не имеют постоянный диаметр резания и подвергаются повышенному износу и разрушению конструкций от прямо-направленных ударов.                                          Применение дисков с формой заточки зубьев в виде перемычки, образованной двумя прямыми углами, недопустимо на повышенных оборотах, так как приводят к быстрому износу кромок и являются инструментом для резания стружкой  материалов монолитной структуры на малых оборотах с подачей охлаждающей жидкости.  Для резания волокон применяются лезвия с клиновой заточкой и разводами зубьев, то есть ножовочные полотна.                                                                     (на заметку: диски с победитовыми наплавками, являются инструментом для резания металлов со своевременной заточкой. При больших оборотах стачивание кромок приводит к заклиниванию зубьев в материале, увеличению трения, как следствие, перегреву электродвигателя и неминуемому выгоранию межвиткового изоляционного лака в катушке статора, то есть к его короткому замыканию).

Таким образом такой инструмент имеет малые значения бокового смещения лезвия и боковых сил, что является «рубкой» с повышенными энергетическими затратами.

 Формы плоских ножей имеют основанием диск с отходящими прямым кромками, которые образую некоторый угол, а сборные конструкции – выступы. Эти элементы располагаются на диаметрах  с меньшей силой тяги и зачастую не обламывают стебли, а протаскивая за нижние концы, наклоняют их в обратную сторону движения.                                                При этом верхние, гибкие концы стеблей, отставая от движения, стремятся к центру вращения и неминуемо попадают в зазор межу телом ножа и кожухом редуктора, и, образуя плотное кольцо, увеличивают силу трения до полной остановки вращения и проворачивания муфты сцепления триммера.                                                                                              на заметку: см. на видео в интернете моменты быстрой остановки вращения после небольших проходов, указывающих на наличие травы в зазоре. Это обстоятельство вынуждает конструкционно отводить режущие кромки на периферию диаметра ножа, что уменьшает величину захвата травы, количество срезаемых стеблей за один оборот и приводит к необходимости уменьшения скорости подачи, то есть производительности.

 на заметку:  такое же «наворачивание» травы высотой от 200 мм происходит на катушку с леской. Не сложный в изготовлении из оцинкованного металла толщиной  0,8мм дополнительный самодельный нож для триммера исключает это явление полностью. При чём сильной затяжки не требуется, так как упор обеспечивается по принципу «металл в металл».

на заметку:  на основе несжимаемости воды, как постоянной физической величины, конструируется винт судна с шагом и профилем для конкретного двигателя, для преодоления сопротивление трения корпуса, с запасом мощности и обеспечении его охлаждения на любых расчётных режимах. Рабочий нструмент триммера преодолевает силу сопротивления разной величины в зависимости от качества скашиваемой травы. Поэтому, для обеспечения полноценного охлаждения двигателя, не оспоримым условием являтся работа  на неполных обортах, что должно обеспечиваться применением режущего инструмента, подбираемого с запасом необходимых режущих свойств. Эксплуатация  триммеров, вынужденных работать на предельных мощностях вне зависимости от производительности, инструментом с повышенным сопротивлением, не допустима, а заявление о необходимости остановок на охлаждение лицемерно.

—————————————————-

Процесс резания

Процесс резания лезвием пучка стеблей состоит из двух этапов: предварительного уплотнения и собственно резания, поэтому очевидно, что:

— для косы при малой силе тяги на производительность влияет формирование бокового движения за счёт длины лезвия и угла заточки, а  состояние покоса является критичным;       

— у серпа с коротким пробегом по лезвию и малой силе тяги категорическим условием резания является формирование и защемление скашиваемого пучка;

—  обеспечением резания для триммеров, имеющих большую силу тяги и ограниченные размеры режущего инструмента, является наличие лезвий с короткими пробегами, которые формируют пучки стеблей с общей массой и высоким коэффициентом упругости, то есть с загибом внутрь по направлению движения резания!

————————————

Новая концепция ножей

Вашему вниманию предлагается конструктивная концепция самодельных ножей для триммера, лишённых всех перечисленных недостатков!

 Основополагающим элементом является конструктивное решение,которое приводит к отклонению стеблей от центра вращения, что совершенно исключает их попадание в зазор межу телом ножа и кожухом редуктора триммера. Это обеспечено наличием определённым образом расположенного «зуба» у основания лезвия и плавно изогнутой, заточенной кромки, что позволило создать полноценный, отвечающий требованиям физики резания, контур лезвия с максимальным захватом и максимально возможным диаметром ножа.

Отогнутые кромки лезвий вверх формируют дополнительный угол резания по профилю кромки, обеспечивают плавный переход неровностей и препятствий, аэродинамически стабилизируют горизонтальное положение ножа, чем снимают напряжение с рук.

 

Тщательно выбранный опытным путём угол наклона лезвия в плане, наличие выступа-серрейтора и обоснованный угол заточки 30-40 градусов, гарантируют полное срезание стеблей каждым лезвием.

Разнообразие ножей с разным количеством лезвий даёт возможность их подборки по состоянию травяной массы и мощности триммера, с целью обеспечения максимальной скорости подачи на неполных оборотах двигателя, а значит экономию ГСМ, мото-ресурса и времен.

Таким образом, ножи с геометрически обоснованным диаметром 360мм и тщательно выверенными контурами лезвий разной формы и их количеством имеют минимальный вес, точно изготовлены, сбалансированы и обеспечивают полноценный захват травы на полный диаметр, что: — исключает забивание травой зазор между редуктором и ножом;  — распределяет нагрузку равномерно с незначительными износом, не требующей  частой подточки; — исключает захват неровностей, поэтому возможно кошение по склонам и кочкам, например, заброшенной пахоты, под ровный и низкий дёрн;                        — гарантирует идеальное срезание травы любой плотности и состава без ударов и перегрузок, равно как и низкую траву газона; — даёт возможность индивидуальной регулировки подачи топлива с целью предотвращения перегрева двигателя и экономии ГСМ.     

Резюмирую: единственно правильно выбранная концепция формы лезвия предоставляет возможность полноценного скашивания, а выбор по конкретному травостою  количества лезвий в ноже — максимальную скорость подачи с минимально затрачиваемой силой.

—————————————————————————-

Расчётная производительность ножей

Принимаем все показатели одинаковыми к любому ножу, подобранному для конкретного покоса с максимальной скоростью подачи.

Делаем два расчёта производительности: а) с максимально возможными показателями  и  б) с минимально допустимыми, определяющиеся по глубине захвата ножа(ширина прокоса), длине одного прокоса, количеству прокосов и времени на один прокос                               S= abn

                                                                  а.                        б.

S – скошенная площадь                  100кв.м100кв.м

а – ширина прокоса                             0,300м                  0,200м

b – длина прокоса                                1,5м                      1м

n – количествопрокосов                 222,2                     500

                                                    W= SV

v – время одного прокоса           1,8сек.                   3сек.

V – время покоса 100кв.м            6,666мин.           25мин.

W – производительность            15кв.м в мин.         4кв.м в мин.  

Производительность косы

Скошенную площадь за n прокосов можно с достаточной точностью принять за прямоугольник.     S=abn                                    а – ширина прокоса;           b – длина прокоса

Площадь, скашиваемая за один проход косы

«Производительность» косы в зависимости от её размера:

Средняя производительность:                                                            — косы  7,3 кв.м в мин.                                                              -триммера  9,5кв.м в мин.

Вывод очевиден: производительнось триммера с предлагаемыми ножами выше при скашивании любых трав в независимости от состояния покоса, чем в среднем косы-литовки!

—————————————————————-

---

Однажды в октябре

Видео сделано по принципу «от простого к сложному», каждый эпизод с одного покоса без фальсификаций.(просьба на внешний вид косаря внимания не обращать). «Зри в корень» (Козьма Прутков)

Рекомендуется обратить внимание на: — чарующие шумы скашиваемой травы и подшипников на холостом ходу при остановке; — работу на неполных оборотах (найти эпизод утопания рычага «газа» наполовину). Косил нарочито не спеша для демонстрации.

….была пожухлая отава и шли дожди….

2 лезвия: для тяжёлого триммера лёгкий, немного не хватает аэродинамики для удержания в противовес двигателю, по густой траве ощущается нехватка дополнительного лезвия в ноже…

——————————————————

3 лезвия: ходкий по “своей” траве…

—————————————————

4 лезвия: покос по старой пашне с кочками и уклонами. увеличена скорость подачи, аэродинамически устойчив, обходит все препятствия и сам держит горизонт без усилий…

—————————————————————

5 лезвий: покос по старой пашне с кочками. скорость подачи “как захочу”, сам скользит и режет…

….а нам всё равно, косим «трын-траву»!

————————————————————-

самый «универсальный» нож с четырьмя лезвиями; …»косил старик по склону в жару не спеша, да всё и выкосил»…; на видео нетрудно посчитать производительность:

по сбитой краске виден полный захват травы лезвиями, что и является показателем производительности:

с хорошим инструментом обеспечивается правильный тех.процесс и по неудобице, и вдоль забора:

нож с пятью лезвиями — «супер»; режет траву любой загущенности с откидыванием; стабилизируется по горизонту, на руки никакой нагрузки:

———————

на всех ножах одинаково хороший отброс травы — доказательство удачной конструкции:

Самодельные ножи для триммера опробированы несколькими сезонами на дачных участках и подворьях Ленинградской области с экономией времени, достоинством и удовольствием хозяев.

Быстро, экономично, чисто!

—————————————————————————

Мои эксперименты

…вариант улучшения отвода скошенной травы силой инерции дополнительными отводами-лезвиями из оцинкованного металла толщиной 0,8мм :

Одобрение женщины дорогого стоит и вдохновляет к изысканиям…

—————————

На видео можно увидеть и услышать работу двигателя на не полных оборотах длительное время; что бы освободить внимание при косьбе выполнил, удобно управляемый упор. (При правильно выбранном ноже для знакомого покоса уменьшение подачи топливной смеси возможно регулировкой заслонки!)

————————————

Гребешок

собирает траву и отводит в бурт, указывает на внешний диаметр ножа…

——————————

…пробные виды из прута диаметром 7мм (крепёжные детали для кожуха продаются отдельно):

———————

————————-

……….. оптималная форма из прута диамтром 8мм:

………(Самодельные козырьки-упоры ухудшают скашивающие свойства любого ножа перекрытием доступа травы к лезвиям, а потому «овчинка выделки не стоит»! Докашивать траву вдоль предметов приемлемо исключительно леской!)

———————————————

Нож-сенорезка

предназначается для измельчения сена и травы. Помогает добавлять в любую почву измельчённую консистенцию весной и осенью для почвообразования глубокой перекопкой без образования пустот и для нетрудоёмкого мульчирования. Добавлением мелких фракций сена в верхний слой грядки под рассаду и картофель снижает риск появление почвенной корки и способствует хорошей аэрации, удерживает влагу, и при быстром разложении с выделением тепла является необходимой подкормкой для развивающейся корневой системы и сохраняет от ночных перепадов температур, что в совокупности является ускорением роста растений.                                                                                    Можно изготовить из продаваемых ножей диаметром 250-255мм, толщиной 1,6-1,8мм вырезкой по шаблону электроинструментом отрезным кругом и последующим загибом равномерными несильными ударами возможно с небольшим нагревом, при котором упругость металла сохраняется, или из доступного листового металла толщиной 2мм. При аккуратном изготовлении балансировка не требуется. Загиб ножей производить под углом 90 градусов от плоскости с меньшим радиусом через одно лезвие для образования развода развода и под углом к плоскости с расчётом положения передних кромок лезвий выше тыльных. Ножи затачивать снизу под углом 30-35 градусов. Изготавливать нож большего диаметра не считаю необходимым при достаточной производительности для подсобного огорода, ограниченной мощности триммеров и вероятности появления дисбаланса. «Овчинка» выделки СТОИТ и пркатически навсегда! Для измельчения небольшого количества травы или сена целесообразно изготовить обечайку диаметром примерно 1метр из полосы оцинкованного металла или пластика шириной 0,5м состыковкой торцов фальцем, в нахлыст или соединительной планкой с наклеиванием по верхней кромке, разрезанной вдоль резиновой трубки или кембрика, и закрепить её на земле четырьмя колышками.

——————————

…экспериментальные сенорезки, выполненные из покупных ножей:

——————————

…оптимальный вариант:

———————————

———————————————-

Чертежи и контуры

2 лезвия:

————————

3 лезвия:

————————————-

4 лезвия:

————————————

5 лезвий:

примечания: — изготовление возможно из металла ст.3 толщиной 2мм, но недостаточно твёрдости, возможно считать достаточного качества ст.40Х, при изготовлении из более упругих сортов уменьшение толщины 1,8-1,6мм; — оптимальные углы заточки 35-40 градусов указанным способом; — изгиб выполнять от диаметра 220мм на высоту от плоскости на 7мм или концы лезвий на 10градусов; — контуры PDF для изготовления шаблонов выполнены 1:1; — для изготовления плазменной(лазерной)резкой по контуру PWQ(автокад) давать припуск отверстия не более 25мм; — точность размера отверстия не более 0,1мм (25,5мм); — после изготовления механическим инструментом, даже с точно выставленным центром, необходима статическая балансировка:

…балансировать лучше с заточенными и не загнутыми лезвиями, металл снимать с тыльной стороны лезвия, при возможности высверливанием до полного безразличного равновесия

———————————-

————————————

————————————————————————

Контакты и коментарии

автор идеи и разработчик

Скобин Николай Николаевич, Санкт-Петербург, Россия

В Контакте: https://vk.com/nskobin

электронная почта: Niklsk@mail.ru Тлф:          8-981-159-14-54