ما هي علبة تروس خلاط العلف؟
أ علبة تروس خلاط التغذية هي وحدة تخفيض السرعة الثقيلة التي تحول مدخلات عمود إدارة الطاقة (PTO) عالية السرعة ومنخفضة العزم إلى سرعة منخفضة جدًا (من 15 إلى 40 دورة في الدقيقة) وعزم دوران هائل (يصل إلى 20000 نيوتن متر) اللازمين لتدوير مثاقب الخلط داخل خلاط علف متكامل (TMR). وهي، من حيث الوزن وقدرة عزم الدوران، أثقل علبة تروس مفردة موجودة في أي مزرعة ماشية - يتراوح وزنها عادةً بين 150 و350 كيلوغرامًا اعتمادًا على سعة الخلاط وعدد المثاقب ونظام الدفع.
تقوم خلاطات العلف المختلط (TMR) بمزج السيلاج والأعلاف المركزة والمعادن والفيتامينات والمكونات الأخرى في علف متجانس يضمن حصول كل لقمة على نفس التوازن الغذائي. وتعتمد جودة الخلط بشكل مباشر على ثبات سرعة البرغي الحلزوني: فالسرعة العالية جدًا تمزق ألياف السيلاج وتقلل من طول الألياف الفعالة في الكرش؛ أما السرعة المنخفضة جدًا فلا تحقق التوزيع المتجانس خلال وقت الخلط المحدد. علبة تروس خلاط التغذية لذلك يجب الحفاظ على سرعة إخراج ثابتة ودقيقة في ظل أحمال عزم الدوران المتغيرة للغاية الناتجة عن مكونات العلف المختلفة ومستويات التعبئة ومراحل الخلط - بدءًا من التحميل الأولي للسيلاج الثقيل والرطب وحتى الخلط النهائي للمخاليط المعدنية الخفيفة.
لماذا تتطلب خلاطات الأعلاف تخفيضًا كبيرًا في السرعة
من 540 دورة في الدقيقة علبة تروس PTO يتطلب إدخال البيانات، وإنتاج خرج يتراوح بين 15 و 40 دورة في الدقيقة، نسبة تروس علبة تروس خلاط التغذية تتراوح النسبة من 1:13.5 إلى 1:36، وهي نسبة تتجاوز بكثير ما يمكن أن تحققه التروس التقليدية ثنائية المراحل ذات التروس المخروطية والحلزونية. تتطلب هذه النسبة القصوى بنى متعددة المراحل متخصصة: مثل سلاسل التروس الكوكبية متعددة المراحل (مرحلتان أو ثلاث مراحل دائرية متصلة على التوالي)، أو مخفضات التروس الدودية، أو تركيبات هجينة تجمع بين مدخلات التروس المخروطية ومخرجات التروس الكوكبية.
عزم الدوران الناتج هائل. ينتج عمود إدارة الطاقة (PTO) بقدرة 60 حصانًا عند 540 دورة في الدقيقة عزم دوران دخل يبلغ 795 نيوتن متر. عند نسبة تروس 1:27 وكفاءة 92%، يصل عزم الدوران الناتج إلى حوالي 19700 نيوتن متر، أي ما يقارب عشرين ضعف عزم الدوران الداخل. يتطلب هذا المستوى من عزم الدوران أقطارًا لعمود الإخراج تتراوح بين 100 و150 ملم، ووحدات تروس كوكبية تتراوح بين 6 و10 ملم، وهياكل قادرة على تحمل عزم الدوران الكامل دون التأثير على محاذاة المحامل. لا توجد أي أداة زراعية قياسية أخرى تعمل بنظام PTO تولد عزم دوران مماثل من وحدة تروس واحدة.
علبة تروس كوكبية لخلاط العلف - تخفيض بنسبة قصوى لتطبيقات TMR ذات المثقب الرأسي
تصميم علبة تروس الخلاط الرأسي مقابل الأفقي
يفرض نوعا خلاطات TMR السائدان متطلبات ميكانيكية مختلفة بشكل جذري على علبة تروس خلاط التغذيةأ. علبة تروس خلاط لولبي رأسي تُثبّت هذه الوحدة في أعلى كل لولب حلزوني (قطره من 1.0 إلى 2.5 متر) وتُحرّك المثقب إلى الأسفل عبر مدخل شطبي بزاوية قائمة، يليه تخفيض تروس كوكبي متعدد المراحل. يجب أن تتحمل هذه الوحدة وزن المثقب بالكامل (من 200 إلى 500 كجم) بالإضافة إلى قوة الدفع المستمرة إلى الأسفل الناتجة عن حركة اللولب الحلزوني، وهي قوة قد تصل إلى 30,000 إلى 50,000 نيوتن أثناء الخلط الشديد. يجب أن يكون محمل الدفع عند موضع الإخراج مصممًا خصيصًا لتحمل هذا الحمل المُركّب من الوزن وقوة الدفع.
تقع علبة تروس الخلاط الأفقي في نهاية عمود المثقب أو المجداف الأفقي، وتعمل من خلال ترتيب مشابه للتروس المخروطية والكوكبية، ولكن التحميل يكون في الغالب شعاعيًا وليس محوريًا - حيث يتم دعم وزن المثقب بواسطة محامل في كلا طرفي الحوض. أفقي علبة تروس خلاط TMR عادة ما تكون الوحدات أخف بنسبة 20 إلى 30 بالمائة من نظيراتها الرأسية ذات السعة نفسها لأنها لا تحمل وزن المثقب بالكامل عبر محمل الإخراج.
نظام تروس كوكبي: هندسة لإنتاج عزم دوران يصل إلى 20000 نيوتن متر
متعدد المراحل علبة تروس كوكبية لخلاط العلف يوزع هذا النظام عزم الدوران الهائل الناتج على 3 إلى 5 تروس كوكبية لكل مرحلة، حيث يتقاسم كل منها الحمل الكلي بالتساوي. يسمح مبدأ تقاسم الحمل هذا للهياكل الكوكبية بنقل عزم دوران أعلى بكثير في حيز أصغر من ترتيبات الأعمدة المتوازية - وهي ميزة حاسمة عندما علبة تروس PTO يجب أن يتناسب مع شكل حوض الخلاط دون أن يبرز بشكل مفرط فوق شفة تثبيت المثقب.
تُعدّ محامل الكواكب العنصرَ المُحدِّد لعمر علبة التروس. يدور كل ترس كوكبي على محمله الخاص (عادةً ما يكون محملًا إبريًا أو أسطوانيًا) بينما يدور في الوقت نفسه حول الترس الشمسي المركزي - وهي حركة دائرية معقدة تُولِّد تلامسًا مُركَّبًا بين الدوران والانزلاق. عند عزم دوران خرج يبلغ 20,000 نيوتن متر، يقترب إجهاد تلامس محمل الكوكب من حدّ الإجهاد لفولاذ المحامل القياسي (حوالي 4,000 ميجا باسكال للفولاذ المُقسَّى بالكامل 100Cr6). يُحدِّد مُصنِّعو علب التروس الزراعية المتميزة حلقات داخلية للمحامل مُعالجة بالكربنة السطحية، بصلابة سطحية تتراوح بين 60 و62 HRC، وعمر إجهاد لا يقل عن 15,000 ساعة (L10) - أي ما يُعادل 15 إلى 20 عامًا من التشغيل اليومي بمعدل ساعتين إلى ثلاث ساعات يوميًا.
علبة تروس خلاط تغذية كوكبي متعدد المراحل - حجم صغير، عزم دوران فائق
لا تقم أبدًا بإفراغ دلو محمل كامل من العلف على مثقب ثابت. يمكن أن تتجاوز الزيادة المفاجئة في عزم الدوران الناتجة عن تسريع كتلة علف ثقيلة من حالة السكون من 3 إلى 5 أضعاف عزم الدوران المستمر المقنن، مما يؤدي إلى إجهاد محامل الكواكب بما يتجاوز قدرتها على التحمل، ويتسبب في تلف يقلل من كفاءة المحصول. محمل علبة تروس خلاط التغذية يُقلل عمر الخدمة بنسبة تتراوح بين 30 و 50 بالمائة. ابدأ دائمًا بتدوير المثقب قبل التحميل، وأضف العلف على دفعات بدلاً من تفريغه دفعة واحدة بكميات كبيرة.
بديل للتروس الدودية للخلاطات الصغيرة
بالنسبة لخلاطات الأعلاف الأصغر حجمًا (من 5 إلى 12 مترًا مكعبًا، ومن 25 إلى 60 حصانًا من نوع PTO)، خلاط تغذية ذو تروس دودة يُقدّم المُخفّض حلاً اقتصادياً أحادي المرحلة. إذ يُحقق ترس دودي نسباً تتراوح من 1:10 إلى 1:60 في مرحلة واحدة مُدمجة، مُغطياً بذلك نطاق نسب الخلط بالكامل دون الحاجة إلى مراحل كوكبية مُتعددة. كما يُوفر الترس الدودي خاصية القفل الذاتي: فلا يُمكن للمُخرج أن يُعيد تشغيل المُدخل عند فصل مُأخذ الطاقة، مما يُثبّت المثقب أثناء التحميل دون الحاجة إلى آلية كبح مُنفصلة.
الكفاءة: من 90 إلى 95%. القدرة الكهربائية: من 54 إلى 57 حصانًا عند المثقب اللولبي من مدخل طاقة 60 حصانًا. توليد الحرارة: 3.1 كيلوواط عند كفاءة 93%. الأنسب لـ: الخلاطات الكبيرة من 15 إلى 30 مترًا مكعبًا، حيث يُعد كل حصان مهمًا لوقت الخلط واستهلاك الوقود.
الكفاءة: من 75 إلى 85%. القدرة الكهربائية: من 45 إلى 51 حصانًا عند المثقب من مدخل طاقة 60 حصانًا. توليد الحرارة: 8.9 كيلوواط عند كفاءة 80%. الأنسب لـ: الخلاطات الصغيرة من 5 إلى 12 مترًا مكعبًا حيث يكون القفل الذاتي وانخفاض التكلفة الأولية من الأولويات.
تؤدي الحرارة المهدرة البالغة 8.9 كيلوواط من علبة تروس دودة ذات كفاءة 80% إلى رفع درجة حرارة الزيت بمقدار 15 إلى 25 درجة مئوية فوق ما تصل إليه وحدة التروس الكوكبية في ظل نفس الظروف، مما يسرع من تدهور الزيت ويقلل من عمر المحامل. علبة تروس خلاط التغذية لذلك تحتاج الوحدات إلى تغييرات زيت أكثر تكرارًا (من 300 إلى 400 ساعة مقابل 500 ساعة للوحدات الكوكبية) وقد تتطلب تجهيزات تبريد خارجية (غلاف مزود بزعانف أو مبرد زيت) للتشغيل المستدام في المناخ الدافئ.
المواصفات الفنية باختصار
بروتوكول مطابقة مجموعة نقل الحركة PTO وبدء التشغيل
يجب أن يكون عمود نقل الحركة (PTO) الذي يربط الجرار بصندوق تروس خلاط الأعلاف مصممًا لتحمل كامل متطلبات الطاقة المستمرة بالإضافة إلى الأحمال الزائدة العابرة التي تحدث أثناء بدء عملية التغذية. تُعد أعمدة نقل الحركة من السلسلة 6 (540 دورة في الدقيقة) أو السلسلة 8 (1000 دورة في الدقيقة) الحد الأدنى من المواصفات للخلاطات التي تزيد سعتها عن 15 مترًا مكعبًا، حيث يتجاوز عزم الدوران المستمر عند مدخل صندوق التروس (من 600 إلى 1200 نيوتن متر بشكل مستمر عند 540 دورة في الدقيقة لقوة تتراوح من 40 إلى 100 حصان) قدرة تحمل الإجهاد لأعمدة نقل الحركة الأخف وزنًا من السلسلة 4 خلال موسمين إلى ثلاثة مواسم من التشغيل اليومي. يجب أن يوفر طول عمود نقل الحركة تداخلًا كافيًا على أنبوب التوصيل التلسكوبي في جميع أوضاع التشغيل، مع مراعاة الحركة الرأسية للخلاط المقطور أثناء مروره فوق أسطح الساحة غير المستوية خلال عمليات التعبئة والتغذية.
تحمي إجراءات التشغيل الصحيحة لخلاط الأعلاف المحمّل كلاً من علبة التروس ونظام نقل الحركة في الجرار. شغّل مأخذ الطاقة (PTO) عند سرعة دوران منخفضة للمحرك (الخمول أو أعلى بقليل، عادةً من 800 إلى 1000 دورة في الدقيقة) واترك المثقب اللولبي يبدأ بالدوران ببطء قبل زيادة سرعة المحرك تدريجيًا إلى سرعة تشغيل مأخذ الطاقة. يوزع هذا التسارع التدريجي الحمل الناتج عن قصور كتلة العلف على مدى عدة ثوانٍ بدلاً من فرضه كذروة عزم دوران فورية. في الخلاطات الرأسية الكبيرة ذات الأربعة مثاقب لولبية والمملوءة بالكامل (من 25 إلى 30 مترًا مكعبًا من العلف المركب الكامل عالي الكثافة القائم على السيلاج بوزن من 600 إلى 800 كجم لكل متر مكعب)، يمكن أن تتجاوز كتلة العلف الدوارة الإجمالية من 15000 إلى 20000 كجم، وتسريع هذه الكتلة من السكون إلى سرعة الخلط الكاملة في أقل من ثانية واحدة سيولد عزم دوران ذروة يتجاوز بكثير قدرة علبة التروس ونظام نقل الحركة. يقلل بروتوكول بدء التشغيل من وضع الخمول من هذه الذروة إلى مستوى يمكن التحكم فيه بحيث تتحمله قابض الانزلاق ومحامل علبة التروس بأمان.
يجب التحقق من معايرة قابض الانزلاق على عمود إدارة الطاقة (PTO) في بداية كل موسم خلط. يجب أن ينفصل القابض عند عزم دوران مستمر يتراوح بين 1.5 و2.0 ضعف عزم دوران عمود إدارة الطاقة (PTO) المقنن، وذلك لحماية علبة تروس خلاط العلف من حالات التعطل (مثل انحشار أجسام غريبة بين المثقب وجدار الحوض، أو تجمد كتل السيلاج في الشتاء، أو زيادة حمولة الخلاط) دون حدوث تشغيل خاطئ أثناء عمليات الخلط العادية تحت الحمل.
التشغيل في الطقس البارد زيت علبة تروس خلاط العلف اختيار
تعمل خلاطات الأعلاف يوميًا طوال فصل الشتاء، إذ يجب إطعام الماشية بغض النظر عن درجة الحرارة الخارجية. عند درجات حرارة تتراوح بين -10 و-25 درجة مئوية (وهي درجات الحرارة المعتادة في صباحات الشتاء في شمال أوروبا وكندا وشمال الولايات المتحدة)، يصبح زيت التروس المعدني ISO VG 320 شبه صلب، مما ينتج عنه عزم دوران بدء تشغيل قد يتجاوز عتبة قابض الانزلاق PTO، وبالتالي يمنع الخلاط من البدء. أما زيت VG 320 الاصطناعي المصنوع من PAO فيحافظ على سيولة مقبولة حتى درجة حرارة -30 درجة مئوية، مما يجعل الزيت الاصطناعي متطلبًا أساسيًا للتشغيل وليس مجرد ميزة إضافية في أي منطقة يُعد فيها إطعام الماشية خلال فصل الشتاء جزءًا من خطة إدارة الأعلاف.
يُعدّ التلوث بالرطوبة الناتج عن التكثيف تحديًا آخر في الطقس البارد. يؤدي فرق درجة الحرارة بين الجزء الداخلي الدافئ لعلبة التروس (الذي يتم تسخينه بواسطة عملية الخلط) والهواء المحيط البارد أثناء توقف السيارة طوال الليل إلى دخول الرطوبة إلى الغلاف عبر فتحة التهوية. وتتسبب هذه الرطوبة المتراكمة في بدء تآكل أسطح المحامل وأسنان التروس. توفر فتحات التهوية المزودة بصمامات فحص محكمة الإغلاق (والتي تسمح بخروج الهواء الدافئ مع منع دخول الهواء البارد المحمل بالرطوبة) وفلاتر التهوية المجففة حماية فعالة ضد التلوث الناتج عن التكثيف خلال دورات الحرارة اليومية في فصل الشتاء.
الإسكان وحماية البيئة
تتعرض علب تروس خلاطات الأعلاف لتأثيرات التآكل الناتجة عن عصير السيلاج المخمر والراشح الحمضي من الخلطات المعدنية. ورغم أن غلاف علبة التروس لا يلامس هذه المواد مباشرةً، إلا أن الرذاذ والانسكاب أثناء التحميل يُغطي الأسطح الخارجية، مما يستدعي استخدام طلاء مسحوق الإيبوكسي المقاوم للأحماض (بسماكة لا تقل عن 80 إلى 100 ميكرومتر) ومثبتات خارجية من الفولاذ المقاوم للصدأ (سدادات التصريف، وأغطية الفحص، ومسامير التثبيت) لمنع التآكل الخارجي التدريجي على مدى العمر التشغيلي المتوقع الذي يتراوح بين 15 و20 عامًا. تعمل موانع التسرب ذات الشفة المزدوجة للعمود، المزودة بحجرات وسيطة مُشحّمة، على منع دخول جزيئات العلف والسوائل المسببة للتآكل إلى حجرة المحمل، ويجب إعادة تشحيمها كل 100 ساعة تشغيل للحفاظ على سلامة حاجز الضغط الموجب. بالنسبة للخلاطات الرأسية متعددة المثاقب، حيث يحتوي كل مثقب على علبة تروس خاصة به، يجب فحص جميع مواضع موانع التسرب في جميع علب التروس وصيانتها في آنٍ واحد لمنع التعرّض غير المتساوي للتلوث.
جدول الصيانة على مدار العام
افحص مستوى الزيت من خلال نافذة المراقبة أو مقياس الزيت. استمع لأي صوت غير طبيعي من المحامل خلال أول 30 ثانية. افحص وجود أي تسريبات للزيت عند مواضع مانع تسرب العمود. قم بتشحيم المحرك. عمود نقل الحركة يتم استبدال وصلات U كل 8 إلى 10 ساعات من تشغيل الخلاط.
تغيير كامل للزيت باستخدام زيت PAO ISO VG 320 الاصطناعي. افحص سدادة التصريف المغناطيسية بحثًا عن جزيئات معدنية - المعجون الرمادي الناعم طبيعي؛ تشير الرقائق الخشنة إلى تلف التروس أو المحامل. تحقق من حالة مانع تسرب عمود الإخراج. افحص عزم ربط مسامير تثبيت المثقب. اختبر معايرة قابض الانزلاق.
فحص احترافي للمحامل باستخدام تحليل الاهتزاز. التحقق من التحميل المسبق لمحامل الكواكب. قياس خلوص التروس عند مرحلة الإخراج. استبدال المحامل إذا تجاوزت إشارة الاهتزاز خط الأساس بأكثر من 6 ديسيبل في نطاق تردد عيب المحمل.
استبدال علبة تروس خلاط TMR من السوق البديلة
استبدال علبة تروس خلاط TMR يُعزى ذلك إلى بيئة عزم الدوران العالي للغاية، حيث يؤدي إجهاد محامل الكواكب وتآكل تروس الحلقة في النهاية إلى ضرورة استبدالها بعد 10 إلى 20 عامًا من الخدمة اليومية. تشمل معايير المقارنة شكل أسنان عمود الإدخال (6 أسنان أو 21 سنًا لسرعة 540 دورة في الدقيقة)، وأبعاد شفة عمود الإخراج ونمط المسامير، ونسبة التروس الكوكبية، وقدرة تحمل الدفع (في الخلاطات الرأسية). قد تختلف الأبعاد الخارجية للهيكل بين وحدات الشركة المصنعة الأصلية ووحدات ما بعد البيع شريطة أن تكون واجهة التركيب متطابقة الأبعاد، ولكن يجب أن تُحاكي هندسة التروس الداخلية - المعامل، وعدد الأسنان، والصلابة - خصائص سرعة وعزم الدوران الأصلية.
بالنسبة للخلاطات الرأسية متعددة المثاقب (اثنان أو ثلاثة أو أربعة مثاقب)، يُفضل استبدال جميع علب التروس في الآلة الواحدة في وقت واحد أو من نفس دفعة الإنتاج. تؤدي علب تروس الخلط ذات مستويات التآكل المختلفة (وبالتالي سرعات إخراج مختلفة قليلاً بسبب تراكم خلوص التروس) إلى معدلات دوران غير متساوية للمثاقب، مما يُقلل من تجانس الخلط ويُسبب حملاً غير متساوٍ على علبة تروس توزيع الطاقة. فريقنا الهندسي في علبة تروس زراعية من إيفر باور يحتفظ ببيانات التوافق المرجعية للعلامات التجارية الرئيسية ويتحقق من مطابقة الأبعاد والأداء قبل الشحن - مما يزيل مخاطر التركيب الميداني أثناء جدول التغذية اليومي الحساس للوقت.
الأسئلة الشائعة
تغذية دقيقة، خلط قوي
توفر علب تروس خلاطات الأعلاف الكوكبية لدينا عزم الدوران الشديد وعمر المحامل الذي يدوم لعقود والذي يتطلبه تغذية الماشية اليومية على مدار العام - من الخلاطات المدمجة ذات البرغي الواحد إلى أنظمة TMR عالية السعة ذات البرغي الأربعة.
المحرر: Cxm
