Скоростна кутия на винтов транспортьор: Предавателни числа и изисквания за въртящ момент

Винтовите транспортьори (шнекове) са работният кон при обработката на зърно — те прехвърлят зърно хоризонтално, по наклон и вертикално от бункери до горните части на силосите, от разтоварни ями за камиони до преработвателни съоръжения и между складови конструкции. Скоростна кутия на ВОМ Задвижването на шнеков транспортьор трябва да намали входната скорост на трактора или двигателя до оптималната скорост на полета на шнека, като същевременно осигурява непрекъснат въртящ момент, необходим за избутване на зърното през коритото срещу триенето, гравитацията (по наклони) и обратното налягане на натрупаното зърно в края на разтоварването.

Оптималната скорост на шнековия конвейер зависи от вида на зърното, диаметъра на конвейера и ъгъла на наклон. За хоризонтални конвейери за пшеница с диаметър на витлата от 200 до 300 мм, типичната работна скорост е от 400 до 600 об/мин. Конвейерите с по-голям диаметър (400 до 500 мм) работят по-бавно - от 200 до 400 об/мин - за да ограничат повредата на зърното от прекомерна центробежна сила по периферията на витлото. Наклонените конвейери изискват прогресивно по-ниски скорости с увеличаване на ъгъла: наклон от 45 градуса обикновено работи с 30 до 50 процента по-бавно от хоризонтален конвейер със същия диаметър, за да се поддържа обемна ефективност, тъй като зърното е склонно да се търкаля назад между пролуките на витлата при стръмни наклони.

За преносим шнек, задвижван от ВОМ, получаващ входна скорост от 540 об/мин, типично предавателно число на скоростната кутия от 1:1 до 1,3:1 (намаление на скоростта) осигурява изходна мощност от 400 до 540 об/мин, подходяща за хоризонтални конвейери със среден диаметър. Наклонените шнекове или конвейерите с голям диаметър може да изискват предавателни числа от 2:1 до 3:1 за адекватно намаляване на скоростта. Изискването за въртящ момент се определя от началното състояние - шнеков конвейер, заровен в зърно, изисква 2 до 3 пъти по-голям въртящ момент, за да започне въртенето, и... селскостопанска скоростна кутия трябва да е номинален за този начален въртящ момент, без да се превишава пиковата му товароносимост.

Оразмеряване на скоростната кутия на кофовия елеватор за съоръжения за съхранение на зърно

Кофовите елеватори повдигат зърно вертикално от нивото на земята до горните части на силосите, входовете на сушилните и почистващото оборудване на височина от 10 до 40+ метра. Скоростната кутия, задвижваща кофов елеватор, трябва да осигурява постоянна нискоскоростна мощност с висок въртящ момент към главния вал — обикновено от 30 до 80 об/мин в зависимост от скоростта на лентата на елеватора и размера на кофата. Това изисква значително намаляване на скоростта от двигателя или ВОМ-а: двигател с 1000 об/мин, задвижващ главен вал с 50 об/мин, се нуждае от общо предавателно число 20:1, което обикновено се постига чрез комбиниране на червячна или спирална скоростна кутия с вторично верижно или ремъчно задвижване.

Необходимата мощност за кофов елеватор се определя от височината на повдигане, пропускателната способност и плътността на зърното. Типично изчисление за елеватор за пшеница, преместващ 100 тона на час през 25-метров елеватор, дава приблизително 15 до 20 kW (20 до 27 к.с.) на главния вал — напълно в рамките на възможностите на скоростната кутия на ВОМ за преносими или селскостопански инсталации. Изборът на скоростна кутия обаче трябва да отчита загубите на ефективност в задвижващата система (зацепване на зъбните колела, приплъзване на ремъците, триене в лагерите), които намаляват мощността, налична на главния вал на елеватора, в сравнение с входната мощност на двигателя или ВОМ.

Скоростните кутии на кофичните елеватори изпитват уникален модел на натоварване: относително постоянен въртящ момент по време на нормална работа (теглото на натоварените кофи от възходящата страна създава постоянно гравитационно натоварване), но силни преходни натоварвания по време на стартиране (ускоряване на пълната маса на лентата, кофите и зърното от покой) и по време на запушване на кофата (когато зърното не се изсипва от горната част и се натрупва в обувката, което драстично увеличава опъването на лентата). Скоростната кутия трябва да толерира тези преходни претоварвания без повреда на зъбите на зъбното колело или повреда на лагерите. За подобни приложения на селскостопански скоростни кутии с непрекъснат режим на работа, които споделят тези взискателни експлоатационни характеристики, вижте нашия технически ресурс на скоростна кутия за разпръсквачи на тор, което покрива сравними изисквания за задвижване с висок въртящ момент.

Шнекове за почистване на зърнени силоси: Изисквания за скоростна кутия за пълно почистване на силоси

Шнековите транспортьори са нископрофилни шнекови транспортьори, които се въртят около вътрешния периметър на зърнени силоси с плоско дъно, избутвайки зърното към централния резервоар за разтоварване през разтоварващия шнек отдолу. Скоростната кутия, задвижваща шнековия транспортьор, трябва да осигурява много ниска изходна скорост (10 до 30 об/мин за въртене на рамото на метача), комбинирана с умерен въртящ момент за избутване на зърното по пода на силосита срещу триене. Това изисква или скоростна кутия с високо предавателно число (30:1 до 50:1), или многостепенно задвижване, комбиниращо скоростна кутия с верижно редукторно задвижване.

Скоростните кутии на шнековите почистващи машини работят в една от най-предизвикателните среди при обработката на зърно: напълно потопени в зърнен прах на дъното на бункер за съхранение. Зърненият прах е изключително фин, абразивен (съдържанието на силициев диоксид варира в зависимост от вида зърно, но винаги присъства) и навлиза във всеки незапечатан отвор в рамките на часове работа. Стандартна селскостопанска скоростна кутия с вентилирана капачка ще погълне бързо зърнен прах, замърсявайки маслото и ускорявайки износването на всяка вътрешна повърхност. Скоростните кутии на шнековите почистващи машини трябва да използват запечатани (IP65 или по-високи) корпуси със системи за вентилация под налягане или напълно запечатани за цял живот конструкции, които елиминират изцяло пътя на поглъщане на прах.

Прахозащитен корпус: Защита на скоростните кутии в среда със зърнен прах

Зърненият прах е класифициран като опасност от запалим прах в повечето стандарти за индустриална безопасност, но механичното му въздействие върху вътрешните части на скоростната кутия е също толкова разрушително. Фините частици прах (от 10 до 100 микрометра) проникват през стандартните уплътнения на зъбните колела в рамките на няколко дни непрекъсната работа, смесват се с трансмисионното масло, за да образуват абразивна суспензия и ускоряват износването на зъбните повърхности на зъбните колела, лагерните релси и уплътнителните ръбове. Скоростна кутия, работеща в среда със зърнен прах с неадекватно уплътнение, може да загуби от 50 до 70 процента от очаквания си експлоатационен живот в сравнение със същата скоростна кутия, работеща в чиста среда.

Ефективното уплътняване на праха за скоростни кутии за обработка на зърно изисква многобариерен подход. Двуръзките уплътнения на вала с междинна камера, пълна с грес, осигуряват основната бариера на уплътнението на вала - външната устна не пропуска прах, докато греста между устните улавя всички частици, които преминават през външното уплътнение, преди да достигнат вътрешната устна и масленото пространство. Уплътнените обезвъздушителни клапани (десикантни обезвъздушители или предпазни клапани за освобождаване на налягането) заместват отворените капачки на обезвъздушителните клапани, за да предотвратят поглъщането на прах през вентилационния път на корпуса. Машинно обработените съединения на корпуса с гарнитури или уплътнител заместват грубо отливаните повърхности на съединенията, които позволяват навлизането на прах през разделителната линия на корпуса.

За преносими шнекове за зърно, задвижвани от ВОМ, които се движат между разтоварване на полето и пълнене на бункерите, излагането на прах варира в зависимост от конфигурацията. Скоростна кутия на ВОМ на полеви разтоварващ шнек може да работи в относително чисти условия, докато същият шнек, преместен на станция за пълнене на бункер, работи в гъст облак прах, генериран от падащо зърно. Производител на качествени скоростни кутии като Скоростна кутия Ever-Power PTO предлага прахозапечатани версии на стандартни модели за приложения за обработка на зърно. Свържете се с нашия инженерен екип за спецификации на опциите за запечатан корпус. За Карданен вал и селскостопанска скоростна кутия пакети, предназначени за операции по обработка на зърно, ние предлагаме интегрирани решения със съответстващо прахоуплътняване на всички компоненти на задвижването.

Непрекъснат работен режим при скорости на жътва

Системите за обработка на зърно работят от 10 до 16 часа на ден по време на жътвата - много по-дълго от периодичните работни цикли на повечето селскостопански скоростни кутии. Ротационната резачка работи на интервали от няколко минути между завъртанията и препозиционирането. Зърнен шнек работи непрекъснато с часове, прехвърляйки товар след товар от камион до бункер без прекъсване. Тази непрекъсната работа създава устойчиво термично натоварване, което разкрива всяка слабост в дизайна на термичното управление на скоростната кутия.

Скоростна кутия, която работи комфортно при температура на маслото от 60 градуса по Целзий по време на 30-минутни работни цикли, може да достигне 90 до 100 градуса по Целзий след 8 часа непрекъсната работа при едно и също натоварване. При тези повишени температури минералното трансмисионно масло се разгражда бързо – губи вискозитет, окислява се по-бързо и отлага лак върху вътрешните повърхности, който изолира корпуса и допълнително намалява разсейването на топлината. Термичната спирала може да прогресира до повреда на лагера в рамките на няколко дни, ако не се контролира. За скоростни кутии за обработка на зърно, за които се очаква да работят 10+ часа дневно по време на жътва, минималната препоръка е синтетично трансмисионно масло (EP 220 на базата на PAO или еквивалент). Синтетичното масло запазва своя вискозитет и устойчивост на окисляване при температури, при които минералното масло се поврежда, удължавайки както експлоатационния живот на маслото, така и компонентите на скоростната кутия, които защитава.

Дизайнът на корпуса също влияе върху топлинните характеристики при непрекъснат режим на работа. Скоростна кутия с голяма външна повърхност и оребрени повърхности разсейва топлината към околния въздух по-ефективно от компактен корпус с гладки стени със същия вътрешен обем. Скоростните кутии, монтирани на вал, които са разположени директно върху вала на конвейерната глава, често имат ограничена естествена конвекция, тъй като монтажното разположение ограничава въздушния поток около корпуса. В тези инсталации капацитетът на маслото се превръща в основен топлинен буфер - по-големият обем масло абсорбира повече топлинна енергия, преди да достигне критична температура, като по този начин се печели време, преди да се достигне топлинно равновесие. Специфицирането на скоростна кутия с 20 до 30 процента по-голям капацитет на маслото от минимално необходимия осигурява значителен топлинен запас за удължена работа по време на жътва.

Стратегия за поддръжка на скоростната кутия за сезона на жътва

Периодът на жътва не е време за основна поддръжка на скоростната кутия — това е времето, когато подготовката се отплаща. Преджътварителна проверка трябва да включва източване и смяна на трансмисионното масло във всяка скоростна кутия за обработка на зърно (започването на всяка жътва с прясно масло осигурява максимална защита през най-взискателния период), проверка на нивото на маслото и състоянието на уплътненията на всяко устройство, смазване на всички външни лагери и U-образни шарнири на силоотводния тракт, както и проверка дали всички монтажни елементи са затегнати съгласно спецификациите. Всяка скоростна кутия, която е показвала признаци на повреда по време на предишната жътва (необичаен шум, повишена температура, замърсяване с масло или теч на уплътнения), трябва да бъде ремонтирана или подменена преди началото на новата жътва — не след като първото натоварване със зърно разкрие, че миналогодишният маргинален дефект на скоростната кутия се е превърнал в катастрофална повреда за този сезон.

По време на жътвата ежедневната поддръжка е ограничена до това, което може да се извърши бързо, без да се нарушава производителността: проверка на нивата на маслото всяка сутрин преди пристигането на първия камион, слушане за промени в шума на скоростната кутия през първите минути от работа всеки ден (промяна във височината на тона или появата на нови скърцащи или щракащи звуци показва прогресираща вътрешна повреда) и наблюдение на температурата на корпуса чрез допир (скоростна кутия, която е била топла вчера, но е гореща днес, ви казва, че нещо се е променило). Ако скоростната кутия развие потвърден проблем по време на жътвата, рамката за решение е проста: ако имате резервна скоростна кутия на рафта, сменете я незабавно и ремонтирайте повредения модул през извън сезона. Ако нямате резервна, свържете се с вашия доставчик за спешна доставка на резервна част през нощта - цената на ускорената доставка е незначителна в сравнение с един ден загуба на капацитет за обработка на зърно по време на жътвения прозорец.

След прибиране на реколтата, източете маслото от всички скоростни кутии за обработка на зърно и ги проверете за замърсяване (зърнен прах, вода, метални частици). Напълнете с прясно масло и пуснете всяка скоростна кутия за кратко, за да покриете всички вътрешни повърхности със защитен маслен филм преди продължителния период на съхранение. Тази смяна на маслото след прибиране на реколтата премахва замърсяванията, натрупани по време на жътвата, и гарантира, че скоростната кутия ще бъде складирана с чисто масло, предпазващо всяка вътрешна повърхност от корозия по време на месеци на бездействие.

Често задавани въпроси