Kako mjenjač roto drljače raspoređuje snagu

Rotodrljača se fundamentalno razlikuje od svih ostalih strojeva za obradu tla s pogonom na priključci jer se njeni zupci okreću oko vertikalnih, a ne horizontalnih osama. Umjesto horizontalnog rezanja tla poput rotacijske freze, svaki par zupaca se okreće vertikalno - prodirući prema dolje, bočno se krećući kroz tlo i podižući se natrag kružnom putanjom koja razbija grudve i miješa površinski sloj tla bez zatrpavanja ostataka usjeva ili stvaranja zbijenog sloja ispod radne dubine.

Mjenjač koji pokreće ovu radnju je među najsloženijima u poljoprivrednim mašinama. Tipična roto drljača radnog zahvata od 3 metra ima 10 do 12 pojedinačnih rotorskih osovina, od kojih svaka nosi dva zupca. Svaki rotor se mora okretati istom brzinom - obično 250 do 350 obrtaja u minuti - a susjedni rotori se moraju okretati u suprotnim smjerovima tako da se njihove preklapajuće putanje zupca isprepliću, a ne sudaraju. mjenjač roto drljače To postiže putem centralnog ulaznog vratila koje pokreće niz parova konusnih ili cilindričnih zupčanika, sa zateznim zupčanicima između svakog para rotora kako bi se preokrenuo smjer rotacije svakog drugog vratila.

Ulazna snaga dolazi iz priključnog vratila traktora - obično na 1.000 o/min za drljače radne širine preko 2,5 metara - i ulazi u primarni reduktor koji smanjuje brzinu sa 1.000 o/min na približno 300 o/min prije nego što raspodijeli obrtni moment bočno preko cijele radne širine. Ovaj primarni mjenjač je obično par konusnih zupčanika (1.000 o/min ulaz na horizontalno poprečno vratilo), nakon čega slijedi distribucija cilindričnih zupčanika duž poprečnog vratila do svakog pojedinačnog rotora. Ukupna potrebna snaga je značajna: rotodrljača od 3 metra koja radi na dubini od 8 cm u tlu srednje teksture zahtijeva 80 do 120 KS na priključnom vratilu, s vršnim skokovima obrtnog momenta 2 do 3 puta većim kada zupci udare u kamenje ili zone zbijene gline.

Sinhronizacija više rotora putem zateznih zupčanika

Najvažniji inženjerski izazov kod mjenjača rotodrljače je sinhronizacija 10, 12 ili čak 16 pojedinačnih rotora preko radne širine od 2,5 do 6 metara, uz održavanje suprotne rotacije između susjednih parova. Metoda sinhronizacije određuje cijenu mjenjača, složenost, zahtjeve za održavanjem i - što je ključno - šta se dešava kada jedan radni zubac udari u veliki kamen.

Većina modernih rotodrljača koristi arhitekturu zupčanika gdje svako vratilo rotora nosi cilindrični zupčanik na svom gornjem kraju, a ovi zupčanici se direktno spajaju sa svojim susjednim preko niza zateznih zupčanika montiranih na kućištu mjenjača. Budući da svaki zatezni zupčanik mijenja smjer rotacije, neto efekat je da se rotor 1 okreće u smjeru kazaljke na satu, rotor 2 suprotno od kazaljke na satu, rotor 3 u smjeru kazaljke na satu i tako dalje duž cijele širine. Zupčanik je zatvoren u zatvorenom kućištu s uljem koje se proteže duž vrha okvira drljače.

Ovaj kontinuirani zupčanik omogućava krutu mehaničku sinhronizaciju - svaki rotor je zaključan sa svakim drugim rotorom kroz zupčasti mehanizam, osiguravajući savršeno usklađenu brzinu bez obzira na individualne varijacije otpora tla. Nedostatak krutog spajanja je taj što iznenadni udar na jedan rotor (na primjer, od zakopanog kamena) prenosi udarni impuls kroz cijeli zupčanik. Bez adekvatne zaštite od preopterećenja, taj impuls može oštetiti zupčanike daleko od tačke udara. Dvije strategije zaštite rješavaju ovaj problem: pojedinačni klinovi za smicanje na svakom nosaču rotora koji otkazuju prije nego što udar dostigne štetne nivoe i centralna klizna spojka na pogonskom sklopu kardanskog vratila koja ograničava ukupni obrtni moment koji ulazi u mjenjač na siguran maksimum.

Alternativna arhitektura koja se koristi na nekim lakšim rotacionim drljačama zamjenjuje kontinuirani zupčanik sa cilindričnim zupčanicima pojedinačnim konusnim zupčanicima koji se prenose od poprečne osovine do svakog rotora. Ovo eliminiše međurotorski zahvat zupčanika, tako da se udar kamena na jedan rotor ne širi na njegove susjedne. Međutim, to također znači da je svaki rotor pojedinačno opterećen sa poprečne osovine, što zahtijeva robusnije ležajeve na svakoj tački konusnog zahvata i rezultira težim i skupljim kućištem mjenjača. Za drljače radne širine veće od 3 metra, kontinuirani zupčanik sa zaštitom od smicanja ostaje dominantan dizajn.

Rotodrljača u odnosu na rotacijsku frezu: Poređenje inženjeringa mjenjača

Operateri često porede roto drljače i rotacijske freze za pripremu sjetvene gredice, ali sa stanovišta dizajna mjenjača, ova dva uređaja rješavaju fundamentalno različite mehaničke probleme. Razumijevanje ovih razlika objašnjava zašto mjenjači nisu zamjenjivi, zašto mjenjači roto drljača koštaju znatno više i zašto svaki dizajn ističe se u svojoj namjeni. Za detaljnu analizu... mjenjač rotacijske kultivatorske trake Kriteriji dizajna i odabira, pogledajte naš prateći članak o inženjeringu mjenjača korme.

Razlika u cijeni direktno se može pripisati složenosti mjenjača. Mjenjač rotacijske freze pokreće jedno horizontalno vratilo kroz jedan par konusnih zupčanika - ukupno dva ili četiri zupčanika. Mjenjač rotodrljače pokreće 10 do 16 pojedinačnih vertikalnih vratila kroz kontinuirani zupčanik koji sadrži 20 do 35 precizno obrađenih cilindričnih zupčanika, od kojih svaki zahtijeva vlastiti ležaj, zaptivku i montažni otvor obrađen u kućište koje se proteže preko cijele radne širine. Samo kućište teži 50 do 100 kg na drljači od 3 metra i mora održavati poravnanje otvora cijelom svojom dužinom kako bi se spriječilo blokiranje u zupčaniku.

Zaštita od udara kamenja: Spašavanje zupčanika

Rotodrljače se intenzivno koriste na kamenitim zemljištima - posebno u sjevernoj Evropi, dijelovima Australije i planinskim azijskim poljoprivrednim regijama - gdje zakopano kamenje predstavlja stalnu prijetnju mjenjaču. Zupci koji udaraju u kamen od 10 kg pri 300 o/min generiraju trenutni skok obrtnog momenta koji može premašiti 5 puta normalni radni obrtni moment. Bez zaštite, taj skok se širi kroz zupčanik i može uzrokovati pukotine zubaca tri ili četiri rotora od tačke udara.

Operateri koji uklanjaju ili zaobilaze smicajuće klinove kako bi izbjegli česta zaustavljanja radi zamjene na vrlo kamenitim poljima prave opasnu ekonomsku računicu. Bez smicajućeg klina koji djeluje kao žrtveni osigurač, svaki udar kamena prenosi svoju punu energiju udara u zupčanik. Tokom sezone, kumulativni manji udari uzrokuju mikro-zamor zuba zupčanika koji na kraju dovodi do katastrofalnog kvara zupčanika - obično u najgorem mogućem trenutku tokom vrhunca sezone sadnje. Cijena 50 smicajućih klinova tokom sezone je dio jedne remontne izgradnje mjenjača.

Podmazivanje i upravljanje temperaturom u mjenjačima roto drljača

Dugo, usko kućište mjenjača rotodrljače stvara jedinstven izazov podmazivanja. Ulje mora doći do zupčanih spojeva i ležajeva raspoređenih po horizontalnoj dužini od 2,5 do 6 metara dok drljača radi na različitim nagibima tla. Na jednom kraju prolaza na padini, ulje se skuplja na donjoj strani kućišta, potencijalno ostavljajući zupčanike i ležajeve na visokoj strani bez ulja. Kvalitetni dizajni mjenjača rotodrljače rješavaju ovaj problem putem kanala za distribuciju ulja ugrađenih u unutrašnjost kućišta, ploča za prskanje ulja koje preusmjeravaju mazivo od rotirajućih zupčanika prema udaljenim ležajevima i kontrolnih stakala na oba kraja kućišta kako bi operater mogao provjeriti nivo ulja sa obje strane.

Zapremina ulja u mjenjaču rotodrljače obično iznosi 8 do 20 litara - znatno više od 1,5 do 4 litre u mjenjaču rotacijske freze - jer dugo kućište mora održavati dovoljnu dubinu ulja cijelom svojom dužinom kako bi uronilo najniži zupčanik čak i na nagnutom terenu. Prepunjavanje uzrokuje gubitke uslijed miješanja koji rasipaju snagu i stvaraju nepotrebnu toplinu; nedovoljno punjenje rizikuje gubitak ulja na padinama. Precizno se pridržavajte nivoa napunjenosti koji je naveo proizvođač i provjerite oba kontrolna stakla prije svakog radnog dana.

Termičko opterećenje je značajno kod mjenjača rotodrljača zbog velikog broja zupčanih zahvata koji rade istovremeno. Svaki zahvat zupčanika sa cilindričnim cilindrom rasipa 1–2% prenesene snage kao toplotu. Sa 15 do 30 aktivnih zahvata zupčanika u nizu, ukupna proizvodnja toplote može dostići 5–8% ulazne snage - 4 do 13 kW kontinuirane toplote pri ulaznoj snazi ​​od 80 do 160 KS. Dugačko, ravno kućište pruža veliku površinu za odvođenje toplote, ali u vrućim klimama ili tokom kontinuiranog rada u teškim uslovima, unutrašnje temperature ulja mogu preći 90 °C. Ulje za mjenjače EP 80W-90 ili 85W-140, ocijenjeno za GL-5 servis, adekvatno podnosi ove temperature u većini uslova; sintetičke alternative proširuju termičku sigurnosnu marginu u ekstremnim primjenama.

Vodič za odabir mjenjača roto drljače

Odabir ispravnog mjenjač roto drljače — bilo da se radi o novoj opremi ili zamjeni postojeće drljače — zahtijeva usklađivanje četiri ključna parametra s vašim traktorom i uvjetima tla. Greške u bilo kojoj od ovih specifikacija dovode do preranog kvara, prekomjerne potrošnje goriva ili nedovoljnog kvaliteta pripreme tla.

Za nabavku zamjenskog mjenjača, najvažnije mjerenje je raspored vijaka za montažu i dimenzije kućišta - kućišta mjenjača rotodrljače su specifična za svaki priključak, a čak i neusklađenost od 5 mm u razmaku vijaka čini jedinicu nekompatibilnom. Nabavite svoj poljoprivredni mjenjač dobavljača s originalnim brojem dijela mjenjača, markom i modelom drljače, radnom širinom, brojem rotora i ulaznom brzinom priključnog vratila. Odgovoran dobavljač poput Ever-Power PTO mjenjač će provjeriti sve dimenzije i potvrditi kompatibilnost prijenosnog omjera prije proizvodnje ili isporuke.

Prioriteti održavanja za maksimalni vijek trajanja zupčastog mehanizma

Višebrzinska arhitektura mjenjača rotodrljače znači da habanje bilo kojeg pojedinačnog zupčanika utiče na performanse cijelog voza. Istrošeni zatezni zupčanik uvodi povratni udar koji povećava udarno opterećenje na susjedne zupčanike, ubrzavajući njihovo habanje u kaskadnom efektu. Proaktivno održavanje zaustavlja ovu kaskadu prije nego što počne.

Provjerite i održavajte nivo ulja prije svakog radnog dana - ovo je najisplativija mjera održavanja za bilo koji Mjenjač kardana primjenu, ali je posebno kritično kod roto drljača jer dugo kućište pojačava posljedice niskog nivoa ulja. Ispustite i zamijenite ulje u mjenjaču svakih 200 radnih sati ili godišnje, što god nastupi prije. Tokom izmjene ulja, provjerite ispušteno ulje na metalne čestice pomoću magneta - čestice željeza ukazuju na istrošenost zuba zupčanika, dok bronzane čestice ukazuju na istrošenost kaveza ležaja. Oba nalaza zahtijevaju detaljniji pregled unutrašnjosti zupčanika prije sljedeće radne sezone.

Pregledajte klinove za smicanje na početku svakog radnog dana i nakon svakog primjetnog udara. Zamijenite svaki klin koji pokazuje znakove savijanja, pucanja ili deformacije - čak i ako se nije u potpunosti smicao. Deformirani klin je apsorbirao dio svog energetskog kapaciteta i otkazat će pri nižem pragu obrtnog momenta od novog klina, pružajući nedosljednu zaštitu. Uvijek koristite proizvođačem specificiranu klasu i tvrdoću klinova za smicanje; klinovi izrađeni na terenu od nasumičnih zaliha vijaka pružaju nepredvidivu čvrstoću na smicanje.

Često postavljana pitanja

Urednik: Cxm