Скоростна кутия за царевица: Задвижване за късане и лющене на уши

Последователността на бране на царевица: От изправено стъбло до чист клас

Царевичен комбайн, задвижван от ВОМ, изпълнява четири операции в бърза последователност, докато всеки ред царевица преминава през машината. Събиращи вериги (вериги с безкрайни контури с уши или пръсти) захващат основата на всяко царевично стъбло и го издърпват надолу в механизма за бране с 2 до 4 м/с - скорост, която трябва да съответства точно на движението на трактора напред, за да се предотврати сгъването на стъблата на входа или твърде агресивното им издърпване напред. Когато стъблото навлезе в зоната на отчупване, противоположно въртящи се отчупващи ролки захващат стъблото под кочана и го издърпват рязко надолу, докато пролука в платформата позволява на кочана да премине нагоре - диференциалното движение отчупва кочана чисто от стъблото при дръжката на кочана. След това отчупеният кочан преминава към лющещи ролки (противоположно въртящи се гумени или оребрени стоманени ролки, работещи с 800 до 1200 об/мин), които отделят листата от кочана чрез триене. Накрая, елеваторна верига пренася олющените кочани в теглеща ремарке или в интегрирания бункер на комбайна. Скоростна кутия на ВОМ трябва да управлява и четирите функции едновременно от един вход с 540 об/мин, като всеки изход е съобразен с необходимия профил на скоростта и въртящия момент на неговия механизъм.

Царевичните комбайни, задвижвани от ВОМ, остават доминиращият метод за прибиране на реколтата в дребномащабно до средномащабно производство на царевица в Източна Европа, Субсахарска Африка, части от Латинска Америка и дребни стопанства в Северна Америка, където инвестицията в самоходен комбайн с хедер за царевица не е оправдана от годишната площ. Тези машини с 1 до 4 реда, задвижвани от ВОМ, представляват значителен пазар за резервни части от скоростни кутии, тъй като са механично прости, поддържат се от собственика и се експлоатират от 20 до 40 или повече години преди подмяната им - много по-дълго от 10 до 15-годишния цикъл на подмяна на зърнокомбайните.

Синхронизация на скоростта: Критичната връзка между времето

Връзката между скоростта на събиращата верига, скоростта на хващащия вал и скоростта на трактора напред е най-важният параметър за производителност при бране на царевица - и предавателното число на скоростната кутия определя пряко тази връзка. Ако събиращите вериги се движат по-бързо от движението напред, те издърпват стъблата напред, преди зоната на хващане да е готова да ги приеме, което води до сгъване и увиване на стъблата. Ако веригите се движат по-бавно, стъблата се накланят назад под движението на комбайна, влизайки в зоната на хващане под ъгъл, който произвежда назъбено щракване с фрагменти от стъблата, прикрепени към кочана. Оптималното съотношение на скоростта на веригата към земята е приблизително 1,15 до 1,25:1 - веригите издърпват всяко стъбло с 15 до 25 процента по-бързо от движението напред, поддържайки положително напрежение върху стъблото, когато то навлиза в зоната на хващане.

Скоростта на откъсващия вал трябва да съответства на скоростта на подаване на стъблото. Валовете, работещи с 600 до 1000 об/мин (периферна скорост от 3 до 7 м/с в зависимост от диаметъра на вала), захващат и издърпват всяко стъбло през процепа на плочата на платформата със скорост, която позволява на кочана да се отдели чисто. скоростна кутия за царевица който произвежда правилните скорости на веригата и ролката при една скорост напред (например 5 км/ч), ще бъде неправилно синхронизиран при различна скорост (7 км/ч), освен ако предавателните числа на скоростната кутия не са проектирани да поемат диапазон от скорости напред. По-старите машини за царевица, задвижвани от ВОМ, използваха скоростни кутии с фиксирано предавателно число, съобразени с една проектна скорост напред (обикновено от 4 до 5 км/ч), като от оператора се очакваше да поддържа тази скорост в цялото поле. Съвременните конструкции могат да включват задвижвани от земните колела трансмисионни елементи с променливо предавателно число, които регулират скоростите на веригата и ролката пропорционално на движението напред, поддържайки правилното съотношение на синхронизация в целия работен диапазон на скоростта от 3 до 7 км/ч. Производители като Скоростна кутия Ever-Power PTO Предлагаме конфигурации на скоростни кутии както с фиксирано, така и с променливо предавателно число, за да отговарят на специфичния дизайн на царевичната машина и предпочитания от оператора диапазон на работна скорост.

Скоростни кутии на сепаратори: Разпределена архитектура на задвижването

Всеки ред на многоредова царевична машина има своя собствена компактна правоъгълна скоростна кутия, която задвижва валците за откъсване и събирателните вериги за този отделен ред. Главната скоростна кутия на ВОМ подава мощност към напречен вал, който преминава по цялата ширина на машината, а всяка скоростна кутия на изсяващия агрегат получава задвижването си от този напречен вал чрез двойка конусни зъбни колела в необходимото съотношение (обикновено увеличение на скоростта от 1:1 до 1:1,5 от напречния вал към валците за откъсване). Тази разпределена архитектура гарантира, че всеки ред работи независимо - заклинване или увиване на стъблото на един ред не влияе на работата на съседните редове, а отделната скоростна кутия на изсяващия агрегат може да бъде сменена бързо на полето, без да се разглобява главната скоростна кутия или задвижването на напречния вал.

Скоростните кутии на редовите агрегати са най-често сменяемият компонент на скоростната кутия на царевична машина, тъй като са монтирани в най-ниската точка на машината - най-близо до земята, най-близо до културата и най-изложени на почва, влага, отломки от стъбла и удари от камъни. Типичната скоростна кутия на редовите агрегати тежи от 8 до 15 кг, използва компактна двойка зъбни колела с правоъгълна спирала и конус с модул от 3 до 5 мм и е уплътнена с двойно-ръбни уплътнения, които трябва да изключват както почвата, така и влакнестия материал от стъбла. Цикълът на подмяна е от 3 до 8 сезона в зависимост от условията на работа и качеството на поддръжката - високооборотен резервен компонент, който представлява постоянно годишно търсене за доставчици на скоростни кутии, обслужващи пазара на царевична машина. За по-широко разбиране на това как задвижващите системи за обработка на зърно се интегрират с оборудването за прибиране на реколтата, вижте нашето ръководство за... скоростна кутия за обработка на зърно приложения.

Интеграция на лющещи ролки и берачка-белячка

След като отчупващите ролки отделят кочана от стъблото, механизмът за лющене премахва защитните листа от люспите, за да разкрие чистия кочан царевица. Валците за лющене са разположени по двойки - един гладък стоманен вал и един назъбен или оребрен вал, които се въртят в противоположни посоки със скорост от 800 до 1200 оборота в минута. Различната текстура на повърхността захваща листата от люспите (които са по-меки и по-гъвкави от зърната) и ги отлепва от кочана чрез триене, докато кочанът преминава между валците. селскостопанска скоростна кутия Задвижването на лющещите валове изисква увеличение на скоростта от главното задвижване (обикновено от 1:1,5 до 1:2,2 от напречния вал на ВОМ с 540 об/мин) и трябва да се справи с цикличното изменение на въртящия момент, когато всеки клас влиза и излиза от междината на валците - модел на натоварване, който произвежда импулси на въртящия момент с честота от 3 до 8 Hz в зависимост от скоростта на подаване на класа и скоростта на движение.

Скоростта на лющещия вал влияе както върху качеството на почистване, така и върху повредите на зърното. Твърде бързата скорост и валците отделят зърната от кочана заедно с люспата, което намалява добиването на зърното с 2 до 5 процента и създава ронливи зърна, които са трудни за улавяне в елеваторната система. Твърде бавната скорост и люспите остават частично прикрепени, което води до проблеми със съхранението (влагата, задържана под непълните люспи, насърчава растежа на мухъл, който намалява качеството на зърното). Оптималната скорост води до пълно отстраняване на люспите с по-малко от 1 процент загуба на зърно - тесен работен прозорец, който изисква скоростната кутия да осигурява постоянна и точна изходна скорост, независимо от колебанията във влажността на реколтата (царевицата по време на жътва варира от 18 до 30 процента влажност на зърното, като по-влажната царевица изисква малко по-ниска скорост на лющещия вал, за да се предотврати обелването на зърното).

Машините за лющене добавят лющещ цилиндър след механизма за лющене, който отделя зърната от кочана, преди зърното да бъде повдигнато в ремаркето. Лющещият цилиндър работи с 400 до 600 оборота в минута - намаление на скоростта от изхода на лющещия вал - и генерира втория по големина въртящ момент в задвижващата система на берача (след ролките за рязане), тъй като всеки кочан трябва агресивно да се търка в вдлъбнатината, за да се изместят зърната, като същевременно се сведе до минимум напукването на зърната. скоростна кутия за царевица Следователно, машината за бране и лющене трябва да осигури допълнителна мощност с различна скорост и значително по-висок въртящ момент от машината само с берачка - което изисква по-голям корпус, по-тежки зъбни колела и по-широки лагерни разстояния, за да се справи с комбинираните натоварвания от лющене, лющене и лющене, без предизвикано от отклонение несъосие.

Просветът на цилиндъра за лющене (просветът между цилиндъра и вдлъбнатината) е от решаващо значение за балансиране на отстраняването на зърното с повредите му. Стегнатият просвет увеличава максимално ефективността на лющене, но увеличава напукването (счупените зърна се обезценяват по пазарна стойност и се развалят по-бързо при съхранение), докато хлабавият просвет оставя необелени зърна на кочана - загубено зърно, което представлява пряка загуба на добив. Скоростната кутия трябва да поддържа постоянна скорост на цилиндъра при различно натоварване (нуждата от въртящ момент се увеличава пик, когато всяка партида кочани влезе в цилиндъра), за да се поддържа лющене в тесния прозорец за качество. Спадът на скоростта с повече от 3% при пиково натоварване води до моментни увеличения на контактната сила между цилиндъра и вдлъбнатината, което напуква зърната със скорости, много надвишаващи процента на напукване в стационарно състояние.

Предотвратяване на увиване на стъблото: Защита на задвижването на скоростната кутия

Царевичните стъбла са с диаметър от 15 до 30 мм, подсилени са със здрави влакна, съдържащи силициев диоксид, и остават прикрепени към кореновата система по време на бране, създавайки непрекъснат поток от твърд, влакнест материал, преминаващ покрай всеки въртящ се компонент в механизма за бране. Фрагменти от стъблата и листа от люспата се увиват около откритите валове, натрупват се по уплътнителните повърхности и се натрупват върху корпусите на скоростната кутия. Силата на увиване от царевично стъбло, зацепено за въртящ се вал, може да достигне от 500 до 1500 N - достатъчно, за да блокира малък задвижващ вал, да повреди уплътнението на вала или да избута фрагмент от стъбло покрай лабиринтно предварително уплътнение в маслото на скоростната кутия.

Дефлектори на стъбла (конични или дискови предпазители на всички открити валове), плътно закрепени плочи, които предотвратяват страничното мигриране на стъблата към скоростната кутия, и гладки профили на корпуса без пукнатини или плоски повърхности, където могат да се натрупват отломки, са стандартните мерки за защита за скоростна кутия за царевица инсталации. Напречният вал, свързващ скоростните кутии на изсяващите агрегати, е особено уязвим от навиване, тъй като се простира хоризонтално по цялата ширина на машината на същата височина като входящия поток от стъбла. Затворените предпазители на вала (тръбни предпазители по цялата дължина, обграждащи напречния вал, като са открити само точките за изваждане на изсяващите агрегати) са най-ефективното решение, но те трябва да могат да се свалят за достъп за поддръжка, което създава конструктивно напрежение между качеството на защита и достъпността за обслужване.

Поддръжка по време на жътва и оразмеряване на мощността

Консумацията на енергия за царевични берачи, задвижвани от ВОМ, се увеличава линейно с броя на редовете: едноредов берач изисква от 15 до 25 к.с., двуредов - от 25 до 45 к.с., а четириредов - от 45 до 80 к.с. Устройствата за лющене (които добавят вграден цилиндър за лющене, който отделя зърната от кочаните преди разтоварване) добавят от 15 до 25 к.с. за механизма за лющене. Главната селскостопанска скоростна кутия трябва да е проектирана за общото непрекъснато натоварване на всички редови агрегати плюс функциите за лющене и елеватор, с резерв от 25 до 30 процента за пиковете на въртящия момент от заклинване на стъблата, чупене на зелените кочани (зелените кочани изискват с 30 до 50 процента повече сила на чупене от зрелите сухи кочани) и удари на камъни върху чупещите ролки по време на нормална работа на полето.

Интервалите за смяна на маслото за главната скоростна кутия са от 200 до 300 часа — есенните условия на жътва (влажна почва, отпадъци от стъбла, температурни цикли от студени сутрини до топъл обяд) ускоряват разграждането на маслото и замърсяването с вода. Скоростните кутии на сепараторите трябва да се източват и пълнят с прясно синтетично трансмисионно масло (на базата на PAO ISO VG 220) в началото на всеки сезон на жътва, независимо от натрупаните часове, тъй като компактният им обем на маслото (обикновено от 200 до 500 мл) означава, че дори малки количества замърсяване с вода или отпадъци значително влошават защитните свойства на маслото. Карданен вал Смазването на карданните шарнири на всеки 8 до 10 часа предпазва задвижващата система от влага и отломки, типични за есенните царевични полета, а предсезонното калибриране на плъзгащия съединител гарантира, че защитата от претоварване се задейства при правилния праг, за да предпази скоростната кутия от пикове на въртящия момент при заклинване на стъблата, без фалшиво задействане по време на нормална работа с тежки култури.

Често задавани въпроси

Редактор: Cxm