Последователност на прибирането на реколтата от цвекло: Четири функции, една скоростна кутия с ВОМ
Пълният проход за прибиране на захарно цвекло изпълнява четири последователни операции с едно движение напред на машината. Първо, оборният комбайн премахва листната корона от всяко стоящо цвекло на точна височина от 5 до 10 мм над кореновата основа — твърде високото разположение оставя захароносната тъкан на короната на полето (намалявайки добива на захар с 0,5 до 1,5 процента на милиметър излишна корона), докато твърде ниското разположение разрязва кореновото тяло и излага вътрешната тъкан на бактериална инфекция, която причинява гниене по време на периода на съхранение от 4 до 12 седмици преди фабрична обработка. Второ, повдигащият механизъм извлича оборния корен от почвата с помощта на противоположно въртящи се повдигащи колела, вибриращи лемежи или комбинация от двете. Трето, почистващата система (турбинни колела, ролкови сита или звездообразни сепаратори) премахва полепналата почва от повърхността на цвеклото. Четвърто, елеваторът транспортира почистеното цвекло в бункера на комбайна или директно в теглено транспортно средство. Всяка функция изисква различна изходна скорост и въртящ момент от Скоростна кутия на ВОМ, което прави комбайна за захарно цвекло едно от най-сложните приложения на многоизходни скоростни кутии в селскостопанската техника.
Механизмът на чопъра използва въртящи се цепеници (гумени или полиуретанови пръсти, които оголват короната чрез удар), работещи със скорост от 800 до 1500 об/мин, или въртящи се дискове (стоманени режещи дискове, които чисто отрязват короната), работещи със скорост от 400 до 600 об/мин. От ВОМ 540 об/мин, цепениците изискват увеличение на скоростта от 1:1,5 до 1:2,8, докато дисковите цепеници работят с приблизително съотношение 1:1. Повдигащите колела се въртят с 200 до 400 об/мин - намаление на скоростта от входа на ВОМ - и изискват най-високия постоянен въртящ момент от всички функции в комбайна, тъй като всяка двойка колела трябва да захваща и извлича едновременно множество корени от цвекло от почвата, която се съпротивлява на извличането със сили на триене и адхезия, пропорционални на влажността на почвата и съдържанието на глина. Почистващата турбина работи със скорост от 150 до 300 об/мин при умерен въртящ момент, а елеваторът - с 50 до 150 об/мин при най-ниския въртящ момент от четирите функции.
Архитектура на многоизходна скоростна кутия за комбайни за цвекло
The скоростна кутия за комбайн за захарно цвекло трябва да осигурява едновременни изходи при четири различни скорости от един вход за ВОМ - предизвикателство при проектирането, което надхвърля конфигурациите с един или два изхода, използвани в повечето други селскостопански скоростни кутии. Най-разпространената архитектура използва централен скосен входен етап (преобразуващ хоризонталното въртене на ВОМ във вертикално вътрешно задвижване), който захранва клъстерна зъбна предавка с множество точки на извеждане, всяка от които е насочена да произвежда необходимата изходна скорост за съответната си функция. Изходът на ботуша обикновено е с най-висока скорост (изискващо увеличение на скоростта), изходът на повдигача е умерен (изискващ умерено намаление), почистващият механизъм е по-нисък, а елеваторът е най-бавен (изискващ най-голямо намаление).
Всеки изходен вал трябва да бъде натоварен независимо, без това да влияе на скоростта или въртящия момент на другите изходи. Тази независимост изисква зъбната предавка да бъде проектирана с достатъчна твърдост, така че отклонението, причинено от голямо натоварване на един изход (като например пик на въртящия момент на повдигача от контакт с уплътнена почва), да не измести подравняването на зацепването на съседните зъбни двойки. На практика това означава по-широки зъбни колела с по-голяма ширина на челната повърхност, по-твърди диаметри на валовете и близко разположени лагерни опори - всичко това увеличава Скоростна кутия на ВОМ размер и тегло на корпуса в сравнение с устройство с един изход с еквивалентна обща мощност.
Разпределението на мощността между четирите функции варира в зависимост от почвените условия и скоростта на движение, но следва общ модел: повдигащ механизъм 40 до 50 процента (доминиращият товар), почистване 20 до 30 процента, топер 15 до 20 процента и елеватор 5 до 10 процента. Двуредов комбайн за цвекло, задвижван от ВОМ, работещ в средно глинеста почва с типична скорост на движение (4 до 6 км/ч), изисква от 50 до 80 общи конски сили на ВОМ, докато триредов агрегат в тежка почва може да изисква от 80 до 120 конски сили. Скоростната кутия трябва да е оценена за сумата от всички едновременни пикови натоварвания - не само средното непрекъснато натоварване - защото повдигащите колела се натъкват на уплътнени почвени зони, камъни и заплетени коренови маси, които генерират моментни пикове на въртящия момент от 2 до 3 пъти средния работен въртящ момент.
Цвекло срещу картоф: геометрия на корена и разлики в натоварването на скоростната кутия
Комбайните за захарно цвекло и картофи споделят основното предизвикателство да извлекат кореноплодни култури от почвата и да ги почистят за съхранение - и много от принципите на проектиране на скоростната кутия са общи и за двете приложения. Критичните разлики в геометрията на корените, взаимодействието с почвата и времето за прибиране на реколтата обаче създават различни инженерни изисквания, които правят скоростната кутия на комбайн за цвекло съществено различна от... скоростна кутия за картофенокомбайн в няколко важни измерения.
Захарното цвекло е конично — обикновено с дължина от 200 до 400 мм и диаметър от 80 до 150 мм при основата, като се стеснява към тесен връх на корена. Тази конична форма означава, че силата на извличане се увеличава прогресивно, когато коренът се издърпва от почвата: най-широката част на корена среща най-голямото съпротивление на почвата, докато преминава през зоната на извличане, създавайки нарастващ профил на натоварване с въртящ момент върху повдигащите колела. Картофът, за разлика от него, е приблизително сферичен или яйцевиден (с диаметър от 50 до 100 мм), лежи по-плитко в почвата (дълбочина от 100 до 200 мм спрямо 150 до 350 мм за цвеклото) и има по-равномерен профил на силата на извличане, тъй като най-широкият му диаметър се среща в началото на хода на извличане. Резултатът е, че механизмът за повдигане на цвекло изпитва 40 до 60 процента по-висок пиков въртящ момент на корен, отколкото картофена машина, работеща в сравнима почва — което изисква по-тежки зъбни колела, по-големи лагери и по-здрав корпус на изходите на скоростната кутия, които задвижват повдигащите колела.
Времето за прибиране на реколтата също се различава значително: картофите обикновено се берат в края на лятото до началото на есента (от август до октомври в Северното полукълбо), когато влажността на почвата е умерена, а температурите на въздуха са меки. Прибирането на реколтата от захарно цвекло продължава от края на септември до декември - най-влажната и най-студена част от селскостопанския календар в повечето региони, отглеждащи цвекло. Скоростната кутия трябва да работи надеждно при температури на околната среда от минус 5 до плюс 15 градуса по Целзий (в сравнение с 10 до 25 градуса за прибирането на реколтата от картофи), като нивата на влажност на почвата са с 30 до 50 процента по-високи, отколкото през сезона на картофите. Тази работна среда в края на сезона изисква управление на вискозитета на маслото при студен старт (синтетично трансмисионно масло с добра течливост при ниски температури) и подобрено уплътняване срещу наситената почва и застоялата вода, които характеризират полетата с цвекло в късна есен.
Условия за есенна реколта: Уплътняване и смазване
Късноесенната работна среда за прибиране на захарното цвекло създава уникална комбинация от предизвикателства за скоростна кутия за комбайн за захарно цвекло уплътняване и смазване. Влажната глинеста почва с влажност от 30 до 40 процента генерира каша от фини абразивни частици, смесени с вода, която покрива всяка открита повърхност на комбайна - включително корпусите на скоростната кутия, повърхностите на уплътненията на вала и капачките на вентилационните отвори. Тази абразивна каша е по-вредна за уплътненията на вала, отколкото сухият прах или чистата вода, защото водата пренася абразивните частици в непосредствен контакт с повърхността на уплътнителния ръб, като същевременно осигурява смазването, което позволява на частиците да се плъзгат по повърхността на уплътнението и да износват уплътнителния ръб.
Двуръзките уплътнения на вала с междинна камера за мазнини са минималната спецификация за скоростните кутии на комбайните за цвекло. Външният ръб изключва по-голямата част от почвената каша, маслената бариера улавя частици, които преминават през външния ръб, а вътрешният ръб предотвратява навлизането на замърсена грес. селскостопанска скоростна кутия масло. Смазвайте междинните камери на всеки 8 до 10 работни часа, за да поддържате положително налягане на греста, което противодейства на навлизането на замърсена почвена вода. Запечатаните вентилационни отвори на обратния клапан предотвратяват навлизането на течна тор в корпуса на скоростната кутия по време на циклите на термично дишане — стандартна отворена капачка на вентилатора на скоростна кутия на комбайн за цвекло ще поеме замърсена с почвата вода още в първия ден от работата.
Изборът на смазка за работа в късна есен трябва да балансира вискозитета при студен старт с якостта на филма при висока температура. Синтетичното трансмисионно масло на базата на PAO ISO VG 220 осигурява адекватна якост на филма при умерените работни температури на есенната реколта от цвекло (трансмисионното масло обикновено достига от 50 до 70 градуса по Целзий, много по-ниско от това при лятната реколта), като същевременно поддържа приемлива течливост при студените сутрешни температури на стартиране от минус 5 до плюс 5 градуса по Целзий, които са често срещани по време на ноемврийската и декемврийската реколта в Северна Европа. Минералното трансмисионно масло със същия клас вискозитет става прекомерно гъсто под 0 градуса по Целзий, което води до висок начален въртящ момент, гладуване на лагерите през първите минути на работа и ускорено износване на уплътненията от увеличеното вискозно съпротивление върху студените уплътнения на вала.
Защита от удари с камъни и запазване на качеството на захарта
Камъни, втвърдени почвени буци и метални отломки (оградна тел, изгубени инструменти, счупени орни връхчета) влизат в почистващата система, смесени с потока цвекло. В почистващата турбина - най-скоростният компонент на почистващата система - тези чужди предмети въздействат върху лопатките на турбината и задвижваните от скоростната кутия звездообразни колела със скорости, които генерират моментни пикове на сила от 5 до 10 пъти нормалното работно натоварване. Без адекватна защита от претоварване, един голям удар с камък може да напука опората на лопатката на турбината, да огъне вала на звездообразното колело или да счупи корена на зъбно колело в изходното задвижване на почистващата турбина. скоростна кутия за комбайн за захарно цвеклоЗащитата с срязващ болт на всеки почистващ елемент е стандартният подход: срязващият болт се счупва при калибриран праг на въртящия момент, разединявайки почистващия елемент от задвижването, преди силата на удара да достигне скоростната кутия, а резервен болт възстановява задвижването за по-малко от 5 минути.
Взаимодействието между производителността на скоростната кутия и качеството на захарта често се пренебрегва. Скоростта на повдигащото колело влияе пряко върху увреждането на корените – твърде бързото движение на колелата наранява или чупи корените на цвеклото (излагайки вътрешната тъкан на бактериално замърсяване, което намалява съдържанието на захар по време на съхранение с 0,1 до 0,3 процента на седмица), докато твърде бавното движение рискува непълно извличане (оставяйки върха на корена в почвата, което също намалява възстановимата захар). Скоростта на почистващата турбина подобно влияе върху баланса между ефективността на отстраняване на почвата и увреждането на повърхността на корена – агресивното почистване при висока скорост на турбината премахва повече почва (намалявайки транспортното тегло и разходите за обработка във фабриката), но оголва кората на корена и причинява увреждане на клетките, което ускорява инверсията на захарта по време на съхранение. Тези взаимодействия по отношение на качеството означават, че изходните скорости на скоростната кутия не са просто инженерни спецификации, а пряк фактор за икономическата стойност на събраната реколта.
Поддръжка през сезона и съхранение след прибиране на реколтата
Сезонът на прибиране на реколтата от цвекло продължава от 6 до 12 седмици непрекъсната ежедневна работа — 300 до 600 работни часа, концентрирани в най-краткия, най-влажен и най-студен период от селскостопанската година. Интервалите за смяна на маслото трябва да бъдат от 150 до 200 часа (препоръчва се смяна в средата на сезона за сезон от 400+ часа), с незабавна смяна, ако маслото покаже млечно обезцветяване (замърсяване с вода) или видими утайки от почвени частици на пробката за източване. На всеки Карданен вал Карданните шарнири трябва да се смазват ежедневно — влажната почвена среда ускорява корозията в иглените лагери, които не се поддържат непрекъснато пълни със свеж лубрикант.
Почистването след прибиране на реколтата е от решаващо значение. Почвата от цвекло обикновено е с високо съдържание на глина и се втвърдява до бетоноподобна маса, когато изсъхне върху корпуса на скоростната кутия по време на зимното съхранение. Измийте цялата скоростна кутия под налягане веднага след последния ден на прибиране на реколтата (докато почвата е все още мокра и може да се почисти), източете и сменете маслото (като премахнете натрупаната вода и почвени утайки), нанесете прясна грес върху всички външни уплътнителни камери и съхранявайте комбайна под капак. Скоростна кутия, която влезе в зимното съхранение чиста и суха, ще излезе през следващата есен с 95% от потенциалния си експлоатационен живот непокътнат; такава, съхранявана с влажна глина, уплътнена около корпуса, може да загуби от 15 до 25% поради деградация на уплътненията и повърхностна корозия през 9 до 10-месечния извънсезонен период.
Често задавани въпроси
Производителността на кореноплодите започва тук
От едноредови навесни комбайни до триредови прикачни агрегати — нашите многофункционални скоростни кутии за цвеклокомбайни осигуряват едновременното прибиране, повдигане, почистване и повдигане, необходими за късноесенното извличане на кореноплодни култури. Уплътнения с есенно качество, смазване при студен старт и висока мощност на повдигане са включени стандартно.
Редактор: Cxm
