Τι κάνει ένα κιβώτιο ταχυτήτων Hay Tedder — και γιατί η χαμηλή ταχύτητα σημαίνει υψηλή ροπή

Ένα χορτοκοπτικό ανυψώνει, απλώνει και αερίζει φρεσκοκομμένη χορτονομή, ώστε να στεγνώνει ομοιόμορφα πριν από τη δεματοποίηση. Κάθε ρότορας φέρει τέσσερις έως έξι βραχίονες από ελατηριωτό χάλυβα που διαπερνούν τη χορτονομή στο επίπεδο του εδάφους, εκτοξεύοντας το σανό στον αέρα και απλώνοντάς το σε μια ευρύτερη περιοχή. Η ταχύτητα του ρότορα πρέπει να ελέγχεται με ακρίβεια — αρκετά γρήγορη για να ανυψώνει αποτελεσματικά την καλλιέργεια (συνήθως 180 έως 350 σ.α.λ.) αλλά αρκετά αργή για να αποφευχθεί το θρυμματισμό του ξερού υλικού των φύλλων ή η ρίψη του σανού τόσο μακριά που να προσγειώνεται σε γειτονικές χορτονομές.

Ο δυναμοδότης (PTO) του τρακτέρ παρέχει ισχύ στις 540 σ.α.λ. — σημαντικά ταχύτερα από ό,τι χρειάζεται για να περιστραφεί ο ρότορας. κιβώτιο ταχυτήτων χορτοκοπτικού μηχανήματος σανού μειώνει αυτήν την ταχύτητα μέσω ενός συστήματος γραναζιών που συνήθως παρέχει λόγο μείωσης 2:1 έως 3:1, φέρνοντας την ταχύτητα του ρότορα στο εύρος 180–270 σ.α.λ. Αυτή η μείωση της ταχύτητας πολλαπλασιάζει ταυτόχρονα τη ροπή — μια κρίσιμη λειτουργία επειδή κάθε ρότορας πρέπει να ξεπεράσει όχι μόνο την αντίσταση της καλλιέργειας αλλά και τα διαλείποντα κραδασμούς από τους βραχίονες των δοντιών που χτυπούν το έδαφος, πέτρες και συμπιεσμένο σανό σε βαριές καλλιέργειες.

Η απαιτούμενη ροπή ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με τις συνθήκες της καλλιέργειας. Η διασπορά μιας ελαφριάς, ξηρής λωρίδας σίκαλης απαιτεί ίσως 15 N·m ανά ρότορα. Η εργασία σε ένα βαρύ, υγρό συρματόσχοινο μηδικής με μπερδεμένο υπόστρωμα μπορεί να απαιτήσει 80 έως 120 N·m ανά ρότορα — μια παραλλαγή 5 έως 8 φορές που το κιβώτιο ταχυτήτων πρέπει να προσαρμόζεται συνεχώς χωρίς υπερθέρμανση ή υπέρβαση της ικανότητας φορτίου ρουλεμάν του. Σε μια χορτοκοπτική μηχανή έξι ρότορων, το κεντρικό κιβώτιο ταχυτήτων κατανέμει συνολικά 90 έως 720 N·m σε όλους τους ρότορες ταυτόχρονα, με την είσοδο του κιβωτίου ταχυτήτων PTO να απορροφά το άθροισμα όλων των μεμονωμένων φορτίων του ρότορα συν τις μηχανικές απώλειες στο ίδιο το σύστημα γραναζιών.

Γρανάζια αντίθετης περιστροφής: Γιατί οι γειτονικοί ρότορες πρέπει να περιστρέφονται αντίθετα

Η αποτελεσματική ρίψη χόρτου απαιτεί οι γειτονικοί ρότορες να περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Όταν ο ρότορας 1 περιστρέφεται δεξιόστροφα, τα δόντια του πετάνε το σανό προς τα δεξιά. Ο ρότορας 2, περιστρεφόμενος αριστερόστροφα, πετάει το σανό προς τα αριστερά. Το συνδυασμένο φαινόμενο δημιουργεί ένα επικαλυπτόμενο μοτίβο διασποράς που αερίζει ομοιόμορφα ολόκληρο το πλάτος της θεριστικής λωρίδας χωρίς να αφήνει ακατέργαστες λωρίδες ή να στοιβάζει το σανό σε ράχες. Εάν όλοι οι ρότορες περιστρέφονταν προς την ίδια κατεύθυνση, το σανό θα συσσωρευόταν στη μία πλευρά και θα άφηνε γυμνό έδαφος στην άλλη.

Το κιβώτιο ταχυτήτων επιτυγχάνει αντίστροφη περιστροφή μέσω μίας από τις δύο μεθόδους. Η πιο συνηθισμένη είναι ένα σύστημα διανομής κωνικών γραναζιών όπου η είσοδος PTO κινεί έναν κεντρικό εγκάρσιο άξονα μέσω ενός ζεύγους κωνικών γραναζιών και κάθε ρότορας κινείται από τον εγκάρσιο άξονα μέσω μεμονωμένων ζευγών κωνικών γραναζιών των οποίων ο προσανατολισμός εναλλάσσεται - ο ρότορας 1 κινείται από την κορυφή του εγκάρσιου γραναζιού, ο ρότορας 2 από το κάτω μέρος και ούτω καθεξής. Αυτό αντιστρέφει εγγενώς την κατεύθυνση περιστροφής κάθε δεύτερου ρότορα χωρίς να απαιτούνται αδρανείς γρανάζια.

Η εναλλακτική μέθοδος — που χρησιμοποιείται σε ορισμένες ελαφριές χορτοκοπτικές μηχανές — κινεί όλους τους ρότορες από έναν μόνο εγκάρσιο άξονα μέσω οδοντωτών τροχών με ενδιάμεσους τροχούς μεταξύ εναλλασσόμενων ζευγών (παρόμοια με ένα σύστημα γραναζιών μηχανοκίνητης σβάρνας αλλά με χαμηλότερη ταχύτητα και ροπή). Αυτή η προσέγγιση είναι απλούστερη στην κατασκευή, αλλά δημιουργεί περισσότερα σημεία εμπλοκής, καθένα από τα οποία προσθέτει απώλεια τριβής και απαιτεί το δικό του έδρανο και στεγανοποίηση. Για εφαρμογές χορτοκοπτικής μηχανής όπου τα επίπεδα ισχύος είναι μέτρια (15 έως 40 HP συνολικά) και η απλότητα εκτιμάται, το σύστημα διανομής κωνικών γραναζιών παραμένει ο κυρίαρχος σχεδιασμός. Το υποκείμενο κιβώτιο ταχυτήτων στρογγυλής χορτοδετικής μηχανής Οι μηχανικές αρχές — υψηλός λόγος μείωσης, συνεχής λειτουργία, απορρόφηση κραδασμών — μοιράζονται σημαντικά κοινά σημεία με τον σχεδιασμό του κιβωτίου ταχυτήτων χορτοσυλλέκτη, αν και τα κιβώτια ταχυτήτων χορτοσυλλέκτη λειτουργούν σε υψηλότερα φορτία και μικρότερες ανοχές.

Περιστροφικά κιβώτια ταχυτήτων: Παρόμοια αρχιτεκτονική, διαφορετικές απαιτήσεις

Οι περιστροφικές τσουγκράνες σανού εκτελούν μια συμπληρωματική λειτουργία σε σχέση με τις χορτοκοπτικές μηχανές: αντί να απλώνουν το σανό μέχρι να στεγνώσει, συλλέγουν το αποξηραμένο σανό σε ομοιόμορφα σειράκια για δεματοποίηση. Η αρχιτεκτονική του κιβωτίου ταχυτήτων είναι παρόμοια — το κεντρικό κιβώτιο ταχυτήτων που κινείται από δυναμοδότη κατανέμει την ισχύ σε πολλαπλούς ρότορες — αλλά οι λειτουργικές απαιτήσεις διαφέρουν με σημαντικούς τρόπους.

Νυχτερινή λειτουργία: Η επιλογή μείωσης ταχύτητας κατά 1/3

Ορισμένα προηγμένα κιβώτια ταχυτήτων χορτοκοπτικού και τσουγκράνας περιλαμβάνουν μια επιλέξιμη «νυχτερινή λειτουργία» που μειώνει την ταχύτητα του ρότορα σε περίπου το ένα τρίτο της κανονικής ταχύτητας λειτουργίας. Ο σκοπός είναι συγκεκριμένος: κατά τη διάρκεια της νύχτας, η δροσιά καθιζάνει στο σανό που έχει απομείνει απλωμένο στο χωράφι, το βρέχει ξανά και καθυστερεί το δεματιασμό της επόμενης ημέρας. Η λειτουργία του χορτοκοπτικού σε μειωμένη ταχύτητα νωρίς το πρωί ή αργά το βράδυ μαζεύει απαλά το σανό σε χαλαρούς σωρούς που παρουσιάζουν μικρότερη επιφάνεια για τη δροσιά, μειώνοντας την απορρόφηση υγρασίας κατά 20–40% σε σύγκριση με το σανό που έχει απομείνει πλήρως απλωμένο.

Η μείωση ταχύτητας σε νυχτερινή λειτουργία επιτυγχάνεται με ένα δεύτερο στάδιο μετάδοσης εντός του κύριου κιβωτίου ταχυτήτων — συνήθως ένα επιπλέον ζεύγος οδοντωτών τροχών με συρόμενο δακτύλιο εμπλοκής που επιλέγει ο χειριστής μέσω ενός εξωτερικού μοχλού. Όταν εμπλέκεται, το βοηθητικό στάδιο μείωσης εισάγει μια πρόσθετη μείωση 2,5:1 έως 3:1 μεταξύ της εισόδου PTO και του συστήματος διανομής ταχυτήτων του ρότορα, μειώνοντας την ταχύτητα του ρότορα από τις κανονικές 200+ σ.α.λ. σε περίπου 70–90 σ.α.λ. Σε αυτήν την ταχύτητα, τα δόντια ενοποιούν απαλά το σανό σε σειρές αντί να το απλώνουν.

Η μηχανική παράμετρος για το στάδιο γραναζιών νυχτερινής λειτουργίας είναι ότι πρέπει να χειρίζεται την πλήρη ροπή εισόδου του PTO πολλαπλασιασμένη με την πρόσθετη σχέση μείωσης. Εάν το κύριο κιβώτιο ταχυτήτων μειώνει ήδη τις 540 σ.α.λ. σε 200 σ.α.λ. (λόγος 2,7:1), η προσθήκη μιας μείωσης νυχτερινής λειτουργίας 3:1 δημιουργεί μια συνολική σχέση περίπου 8:1 — που σημαίνει ότι η ροπή εξόδου είναι 8 φορές η ροπή εισόδου. Το ζεύγος γραναζιών νυχτερινής λειτουργίας και τα ρουλεμάν του πρέπει να έχουν ονομαστική τιμή για αυτό το υψηλότερο επίπεδο ροπής, παρόλο που η μεταδιδόμενη ισχύς είναι χαμηλότερη (επειδή η ταχύτητα μειώνεται αναλογικά). Τα υπομεγέθη γρανάζια νυχτερινής λειτουργίας είναι ένα συνηθισμένο σημείο βλάβης στις οικονομικές χορτοκοπτικές μηχανές — τα γρανάζια και τα ρουλεμάν είχαν διαστάσεις για τη μειωμένη ισχύ αλλά όχι για την πολλαπλασιασμένη ροπή, οδηγώντας σε ταχεία κόπωση της επιφάνειας των δοντιών και υπερφόρτωση των ρουλεμάν.

Παράμετροι επιλογής κιβωτίου ταχυτήτων Tedder και Rake

Όταν παραγγέλνετε ένα κιβώτιο ταχυτήτων αντικατάστασης, οι κρίσιμες διαστάσεις αντιστοίχισης περιλαμβάνουν το μέγεθος του άξονα εισόδου PTO και τον αριθμό των σφηνών, το μοτίβο των μπουλονιών στήριξης του περιβλήματος, τη διάμετρο του άξονα εξόδου κάθε ρότορα και τη σχέση μετάδοσης (η οποία καθορίζει την ταχύτητα του ρότορα στη δεδομένη είσοδο PTO). Δώστε τη μάρκα, το μοντέλο και τον αρχικό αριθμό εξαρτήματος του κιβωτίου ταχυτήτων του εξοπλισμού σας στο η ομάδα μηχανικών μας για επαλήθευση διασταυρούμενων παραπομπών πριν από την παραγγελία.

Προτεραιότητες συντήρησης για κιβώτια ταχυτήτων Tedder και Rake

Οι χορτοσυλλέκτες και οι τσουγκράνες λειτουργούν σε περιβάλλον με υψηλή περιεκτικότητα σε σκόνη, το οποίο επιταχύνει τη φθορά των στεγανοποιήσεων και τη μόλυνση από λάδι. Η λεπτή, λειαντική σκόνη σανού που παράγεται κατά το ξέσκισμα και το σκάλισμα διεισδύει στις στεγανοποιήσεις πολύ πιο επιθετικά από τα πιο χονδρά σωματίδια εδάφους που συναντούν τα κιβώτια ταχυτήτων οργώματος. Ένα προληπτικό πρόγραμμα συντήρησης που επικεντρώνεται στην ποιότητα του λαδιού και την κατάσταση των στεγανοποιήσεων είναι η πιο αποτελεσματική στρατηγική για τη μεγιστοποίηση της διάρκειας ζωής.

Αλλάζετε το λάδι του κιβωτίου ταχυτήτων κάθε 150 ώρες λειτουργίας ή στο τέλος κάθε σεζόν — όποιο από τα δύο συμβεί πρώτο. Χρησιμοποιήστε λάδι κιβωτίου ταχυτήτων EP 80W-90 με ονομαστική τιμή GL-4 ή GL-5. Για χορτοκοπτικά με νυχτερινή λειτουργία, βεβαιωθείτε ότι το στάδιο του βοηθητικού γραναζιού είναι πλήρως βυθισμένο στο λάδι στη σωστή στάθμη πλήρωσης — αυτά τα γρανάζια μπορεί να είναι τοποθετημένα υψηλότερα στο περίβλημα και να λειτουργούν χωρίς λάδι εάν η στάθμη λαδιού πέσει έστω και ελαφρώς κάτω από τις προδιαγραφές. Ένας υπεύθυνος κατασκευαστής όπως Κιβώτιο ταχυτήτων PTO Ever-Power Παρέχει σαφείς ενδείξεις στάθμης λαδιού και οδηγίες πλήρωσης ειδικά για κάθε μοντέλο κιβωτίου ταχυτήτων, συμπεριλαμβανομένων των εκδόσεων με νυχτερινή λειτουργία.

Για Άξονας PTO Για τη συντήρηση εφαρμογών με χορτοκοπτικό και τσουγκράνα, λιπάνετε ξανά τις αρθρώσεις και τους τηλεσκοπικούς σωλήνες κάθε 8 έως 10 ώρες λειτουργίας. Η συνεχής δόνηση από την επαφή με το έδαφος του βραχίονα των δοντιών επιταχύνει τη φθορά των ρουλεμάν βελόνας σε σχήμα U, και το συχνό δίπλωμα και ξεδίπλωμα των ρυμουλκούμενων χορτοκοπτικών τηλεσκοπίων... Κιβώτιο ταχυτήτων PTO επανειλημμένα το σύστημα μετάδοσης κίνησης, φθείροντας την εφαρμογή της οδοντωτής σφήνας εάν δεν έχει λιπανθεί επαρκώς.

Κιβώτιο ταχυτήτων Tedder vs. Κιβώτιο ταχυτήτων Rake: Βασικές διαφορές μηχανικής

Παρόλο που οι χορτοκοπτικές μηχανές και οι τσουγκράνες συχνά συζητούνται ως μία ενιαία κατηγορία εξοπλισμού, οι απαιτήσεις τους σε κιβώτια ταχυτήτων διαφέρουν με σημαντικούς τρόπους που επηρεάζουν την επιλογή, τη συντήρηση και την προμήθεια αντικατάστασης. Η κατανόηση αυτών των διαφορών βοηθά τους χειριστές και τους αντιπροσώπους να καθορίσουν το σωστό γεωργικό κιβώτιο ταχυτήτων για κάθε εφαρμογή αντί να υποθέτουν την εναλλαξιμότητα μεταξύ των δύο.

Ένα κιβώτιο ταχυτήτων χορτοκοπτικού κινεί τους ρότορες με μέτρια ταχύτητα με σχετικά χαμηλή μεμονωμένη ροπή — τα δόντια κινούνται μέσα από χαλαρή, φρεσκοκομμένη σοδειά που προσφέρει ελάχιστη αντίσταση ανά ρότορα. Η μηχανική προτεραιότητα είναι η ομοιόμορφη κατανομή της ταχύτητας σε τέσσερις έως οκτώ ρότορες για την επίτευξη ομοιόμορφης εξάπλωσης. Ένα κιβώτιο ταχυτήτων με περιστροφική τσουγκράνα, αντίθετα, κινεί έναν ή δύο πολύ μεγάλους ρότορες (διαμέτρου 3 έως 5 μέτρων) με χαμηλότερη ταχύτητα αλλά σημαντικά υψηλότερη ροπή. Τα δόντια της τσουγκράνας πρέπει να πιάνουν βαριά, μερικώς αποξηραμένα σωρούς και να τα τραβούν πλευρικά στο έδαφος σε μια ενοποιημένη σειρά. Κάθε βραχίονας δοντιού συναντά υψηλότερη μεμονωμένη αντίσταση και η συνολική ροπή ανά ρότορα μπορεί να είναι 3 έως 5 φορές υψηλότερη από έναν ρότορα χορτοκοπτικού παρόμοιας διαμέτρου. Αυτή η διαφορά ροπής οδηγεί μεγαλύτερη μονάδα γραναζιών, βαρύτερα ρουλεμάν και παχύτερα τοιχώματα περιβλήματος σε κιβώτια ταχυτήτων χορτοκοπτικού σε σύγκριση με μονάδες χορτοκοπτικού του ίδιου φυσικού μεγέθους.

Το μοτίβο λειτουργίας διαφέρει επίσης. Οι χορτοκοπτικές μηχανές συνήθως λειτουργούν συνεχώς για ώρες σε ένα επίπεδο χωράφι με σταθερή ταχύτητα — ένας ομαλός κύκλος λειτουργίας που είναι ήπιος για το γεωργικό κιβώτιο ταχυτήτων. Οι χορτοκοπτικές μηχανές λειτουργούν συχνά σε μοτίβα εκκίνησης-παύσης, ειδικά σε χωράφια με ακανόνιστο σχήμα ή όταν ενοποιούνται πολλαπλά σειρίδια σε ένα για ένα. κιβώτιο ταχυτήτων στρογγυλής χορτοδετικής μηχανής παραλαβή. Κάθε συμβάν εκκίνησης φορτώνει το κιβώτιο ταχυτήτων από μηδέν σε πλήρη ροπή λειτουργίας σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο και η συσσωρευμένη κόπωση από χιλιάδες κύκλους εκκίνησης-σταματήματος ανά σεζόν απαιτεί υψηλότερο συντελεστή ασφαλείας δοντιού γραναζιού από τη συνεχή σταθερή φόρτιση ενός μηχανήματος τόρνου. Προσδιορίστε κιβώτια ταχυτήτων με κλίση με ελάχιστο συντελεστή ασφαλείας 2,5× στην τάση κάμψης των δοντιών γραναζιού για να προσαρμόσετε αυτό το κυκλικό μοτίβο φόρτισης.

Η προμήθεια αντικατάστασης πρέπει να λαμβάνει υπόψη αυτές τις διαφορές. Ένα κιβώτιο ταχυτήτων χορτοκοπτικού δεν μπορεί να αντικατασταθεί από μια τσουγκράνα χωρίς να επαληθευτεί ότι η ονομαστική ροπή στρέψης, η φέρουσα ικανότητα και η αντοχή των δοντιών του γραναζιού ανταποκρίνονται στις υψηλότερες απαιτήσεις φόρτωσης της τσουγκράνας. Αντίθετα, ένα κιβώτιο ταχυτήτων χορτοκοπτικού μπορεί συχνά να ταιριάζει φυσικά σε μια χορτοκοπτική, αλλά μπορεί να έχει έναν άσκοπα υψηλό λόγο μείωσης που μειώνει υπερβολικά την ταχύτητα του ρότορα, με αποτέλεσμα την κακή απόδοση χορτοκοπτικού. Να κάνετε πάντα διασταυρούμενες αναφορές ανά τύπο εξοπλισμού, όχι μόνο ανά φυσικές διαστάσεις, όταν προμηθεύεστε ανταλλακτικά κιβωτίων ταχυτήτων γεωργικών προϊόντων για εξοπλισμό παραγωγής σανού.

Οι τσουγκράνες κεντρικής παράδοσης με δύο ρότορες παρουσιάζουν μια πρόσθετη παράμετρο όσον αφορά το κιβώτιο ταχυτήτων: οι δύο ρότορες πρέπει να συγχρονίζονται με ακρίβεια, έτσι ώστε τα σημεία παράδοσης των σειρών τους να συγκλίνουν στο κέντρο του μηχανήματος. Οποιαδήποτε αναντιστοιχία ταχύτητας μεταξύ των κιβωτίων ταχυτήτων του αριστερού και του δεξιού ρότορα — ακόμη και 1–2% — προκαλεί την μετατόπιση του σειρίου προς τη μία πλευρά, με αποτέλεσμα την ανομοιόμορφη συλλογή της πρέσας και την απώλεια καλλιέργειας. Όταν αντικαθιστάτε ένα κιβώτιο ταχυτήτων με ένα μόνο σειριακό κιβώτιο ταχυτήτων σε μια τσουγκράνα με δύο ρότορες, επαληθεύστε ότι η σχέση μετάδοσης της μονάδας αντικατάστασης ταιριάζει ακριβώς με το υπόλοιπο αρχικό κιβώτιο ταχυτήτων, όχι μόνο κατά προσέγγιση. Μια αναντιστοιχία λόγου 0,5% επιδεινώνεται σε χιλιάδες περιστροφές του ρότορα ανά εκτάριο και παράγει ορατά ανομοιόμορφα σειρήνια μέσα στο πρώτο πέρασμα.

Συχνές ερωτήσεις

Επιμέλεια: Cxm