Κιβώτιο ταχυτήτων συλλέκτη καλαμποκιού: Μηχανισμός αφαίρεσης αυτιών και αποφλοίωσης

Η Ακολουθία Συγκομιδής Καλαμποκιού: Από το Στάσιμο Μίσχο στο Καθαρό Αυτί

Ένα μηχάνημα συλλογής καλαμποκιού με κίνηση PTO εκτελεί τέσσερις λειτουργίες σε γρήγορη διαδοχή καθώς κάθε σειρά καλαμποκιού που στέκεται περνάει μέσα από το μηχάνημα. Αλυσίδες συλλογής (αλυσίδες ατέρμονου βρόχου με προεξοχές ή δάκτυλα) εμπλέκονται στη βάση κάθε μίσχου καλαμποκιού και τον τραβούν προς τα κάτω στον μηχανισμό συλλογής με ταχύτητα 2 έως 4 m/s — μια ταχύτητα που πρέπει να ταιριάζει απόλυτα με την εμπρόσθια κίνηση του τρακτέρ για να αποτραπεί η συσσώρευση των μίσχων στην είσοδο ή η υπερβολική έλξη προς τα εμπρός. Καθώς ο μίσχος εισέρχεται στη ζώνη θραύσης, οι αντίστροφα περιστρεφόμενοι κύλινδροι θραύσης πιάνουν τον μίσχο κάτω από το αυτί και τον τραβούν απότομα προς τα κάτω, ενώ ένα κενό στην πλάκα του καταστρώματος επιτρέπει στο αυτί να περάσει προς τα πάνω — η διαφορική κίνηση θραύει καθαρά το αυτί από τον μίσχο στο στέλεχος του αυτιού. Το σπασμένο αυτί περνά στη συνέχεια σε κυλίνδρους αποφλοίωσης (κύλινδροι από καουτσούκ ή χάλυβα με ραβδώσεις που λειτουργούν στις 800 έως 1.200 σ.α.λ.) που αφαιρούν τα φύλλα του φλοιού από το αυτί μέσω τριβής. Τέλος, μια αλυσίδα ανύψωσης μεταφέρει τα αποφλοιωμένα αυτιά σε ένα ρυμουλκούμενο βαγόνι ή στην ενσωματωμένη χοάνη του μηχανήματος συλλογής. Το Κιβώτιο ταχυτήτων PTO πρέπει να οδηγεί και τις τέσσερις λειτουργίες ταυτόχρονα από μία μόνο είσοδο 540 σ.α.λ., με κάθε έξοδο να ταιριάζει με το απαιτούμενο προφίλ ταχύτητας και ροπής του μηχανισμού του.

Τα μηχανήματα συγκομιδής καλαμποκιού με κίνηση PTO παραμένουν η κυρίαρχη μέθοδος συγκομιδής στην παραγωγή καλαμποκιού μικρής έως μεσαίας κλίμακας σε όλη την Ανατολική Ευρώπη, την υποσαχάρια Αφρική, μέρη της Λατινικής Αμερικής και μικρές εκμεταλλεύσεις στη Βόρεια Αμερική, όπου η επένδυση σε αυτοκινούμενη θεριζοαλωνιστική μηχανή με συλλέκτη καλαμποκιού δεν δικαιολογείται από την ετήσια έκταση. Αυτά τα μηχανήματα με κίνηση PTO 1 έως 4 σειρών αντιπροσωπεύουν μια σημαντική αγορά κιβωτίων ταχυτήτων aftermarket, επειδή είναι μηχανικά απλά, συντηρούνται από τον ιδιοκτήτη και λειτουργούν για 20 έως 40 ή περισσότερα χρόνια πριν από την αντικατάστασή τους - πολύ περισσότερο από τον κύκλο αντικατάστασης των θεριζοαλωνιστικών μηχανών των 10 έως 15 ετών.

Συγχρονισμός ταχύτητας: Η κρίσιμη χρονική σχέση

Η σχέση μεταξύ της ταχύτητας της αλυσίδας συλλογής, της ταχύτητας κύλισης θραύσης και της ταχύτητας προς τα εμπρός του τρακτέρ είναι η πιο σημαντική παράμετρος απόδοσης στη συγκομιδή καλαμποκιού — και η σχέση μετάδοσης του κιβωτίου ταχυτήτων καθορίζει άμεσα αυτή τη σχέση. Εάν οι αλυσίδες συλλογής κινούνται ταχύτερα από την εμπρόσθια κίνηση, τραβούν τα κοτσάνια προς τα εμπρός πριν η ζώνη θραύσης είναι έτοιμη να τις δεχτεί, προκαλώντας τη συσσώρευση και την περιτύλιξη των κοτσανιών. Εάν οι αλυσίδες κινούνται πιο αργά, τα κοτσάνια γέρνουν προς τα πίσω κάτω από την προώθηση της μηχανής συγκομιδής, εισερχόμενα στη ζώνη θραύσης υπό γωνία που παράγει ένα τραχύ κροτάλισμα με θραύσματα κοτσανιού προσαρτημένα στο αυτί. Η βέλτιστη αναλογία ταχύτητας αλυσίδας προς έδαφος είναι περίπου 1,15 έως 1,25:1 — οι αλυσίδες τραβούν κάθε κοτσάνι 15 έως 25 τοις εκατό ταχύτερα από την εμπρόσθια κίνηση, διατηρώντας θετική τάση στο κοτσάνι καθώς εισέρχεται στη ζώνη θραύσης.

Η ταχύτητα του κυλίνδρου ασφάλισης πρέπει να ταιριάζει με τον ρυθμό πρόωσης του μίσχου. Οι κύλινδροι που λειτουργούν με 600 έως 1.000 σ.α.λ. (περιφερειακή ταχύτητα 3 έως 7 m/s ανάλογα με τη διάμετρο του κυλίνδρου) πιάνουν και τραβούν κάθε μίσχο μέσα από το κενό της πλάκας καταστρώματος με ρυθμό που επιτρέπει στο αυτί να διαχωρίζεται καθαρά. A κιβώτιο ταχυτήτων συλλέκτη καλαμποκιού που παράγει τις σωστές ταχύτητες αλυσίδας και κύλισης σε μία ταχύτητα προς τα εμπρός (για παράδειγμα, 5 km/h) θα χρονιστεί λανθασμένα σε διαφορετική ταχύτητα (7 km/h), εκτός εάν οι σχέσεις του κιβωτίου ταχυτήτων έχουν σχεδιαστεί για να εξυπηρετούν ένα εύρος ταχυτήτων προς τα εμπρός. Τα παλαιότερα μηχανήματα συλλογής καλαμποκιού με κίνηση PTO χρησιμοποιούσαν κιβώτια ταχυτήτων σταθερής σχέσης που αντιστοιχούσαν σε μία μόνο ταχύτητα προς τα εμπρός σχεδιασμού (συνήθως 4 έως 5 km/h), με τον χειριστή να αναμένεται να διατηρεί αυτήν την ταχύτητα σε όλο το χωράφι. Τα σύγχρονα σχέδια μπορεί να ενσωματώνουν στοιχεία μετάδοσης μεταβλητής σχέσης με κίνηση από τροχούς εδάφους που ρυθμίζουν τις ταχύτητες αλυσίδας και κύλισης αναλογικά με την κίνηση προς τα εμπρός — διατηρώντας τη σωστή σχέση χρονισμού σε όλο το εύρος ταχύτητας εργασίας 3 έως 7 km/h. Κατασκευαστές όπως Κιβώτιο ταχυτήτων PTO Ever-Power Παρέχουν διαμορφώσεις κιβωτίου ταχυτήτων σταθερής και μεταβλητής αναλογίας που ταιριάζουν με τον συγκεκριμένο σχεδιασμό του συλλέκτη καλαμποκιού και το προτιμώμενο εύρος ταχύτητας εργασίας του χειριστή.

Κιβώτια ταχυτήτων μονάδων σειράς: Κατανεμημένη αρχιτεκτονική κίνησης

Κάθε σειρά ενός συλλέκτη καλαμποκιού πολλαπλών σειρών διαθέτει το δικό της συμπαγές κιβώτιο ταχυτήτων ορθής γωνίας που κινεί τους κυλίνδρους ασφάλισης και τις αλυσίδες συλλογής για τη συγκεκριμένη σειρά. Το κύριο κιβώτιο ταχυτήτων PTO τροφοδοτεί με ισχύ έναν εγκάρσιο άξονα που διατρέχει το πλάτος του μηχανήματος και κάθε κιβώτιο ταχυτήτων μονάδας σειράς λαμβάνει την κίνησή του από αυτόν τον εγκάρσιο άξονα μέσω ενός ζεύγους κωνικών γραναζιών στην απαιτούμενη αναλογία (συνήθως αύξηση ταχύτητας 1:1 έως 1:1,5 από τον εγκάρσιο άξονα στους κυλίνδρους ασφάλισης). Αυτή η κατανεμημένη αρχιτεκτονική διασφαλίζει ότι κάθε σειρά λειτουργεί ανεξάρτητα — ένα μπλοκάρισμα ή τύλιγμα του μίσχου σε μία σειρά δεν επηρεάζει τη λειτουργία των παρακείμενων σειρών και ένα κιβώτιο ταχυτήτων μεμονωμένης μονάδας σειράς μπορεί να αντικατασταθεί γρήγορα στο χωράφι χωρίς να αποσυναρμολογηθεί το κύριο κιβώτιο ταχυτήτων ή η κίνηση του εγκάρσιου άξονα.

Τα κιβώτια ταχυτήτων της μονάδας σειράς είναι το εξάρτημα του κιβωτίου ταχυτήτων που αντικαθίσταται συχνότερα σε ένα συλλεκτικό καλαμποκιού, επειδή είναι τοποθετημένα στο χαμηλότερο σημείο του μηχανήματος - πιο κοντά στο έδαφος, πιο κοντά στην καλλιέργεια και πιο εκτεθειμένα σε χτυπήματα από χώμα, υγρασία, υπολείμματα μίσχου και πέτρες. Ένα τυπικό κιβώτιο ταχυτήτων μονάδας σειράς ζυγίζει 8 έως 15 κιλά, χρησιμοποιεί ένα συμπαγές ζεύγος σπειροειδών κωνικών γραναζιών ορθής γωνίας με μονάδα 3 έως 5 mm και σφραγίζεται με διπλά χείλη που πρέπει να αποκλείουν τόσο το χώμα όσο και το ινώδες υλικό του μίσχου. Ο κύκλος αντικατάστασης είναι 3 έως 8 εποχές ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας και την ποιότητα συντήρησης - ένα εξάρτημα αντικατάστασης aftermarket με υψηλό κύκλο εργασιών που αντιπροσωπεύει σταθερή ετήσια ζήτηση για προμηθευτές κιβωτίων ταχυτήτων που εξυπηρετούν την αγορά συλλεκτικών καλαμποκιού. Για μια ευρύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα συστήματα κίνησης χειρισμού σιτηρών ενσωματώνονται με τον εξοπλισμό συγκομιδής, ανατρέξτε στον οδηγό μας σχετικά με κιβώτιο ταχυτήτων χειρισμού σιτηρών εφαρμογές.

Ρόλοι αποφλοίωσης και ενσωμάτωση συλλέκτη-αποφλοιωτή

Αφού οι κύλινδροι κοπής διαχωρίσουν το στάχυ από το μίσχο, ο μηχανισμός αποφλοίωσης αφαιρεί τα προστατευτικά φύλλα του φλοιού για να αποκαλύψει το καθαρό στάχυ. Οι κύλινδροι αποφλοίωσης είναι διατεταγμένοι σε ζεύγη - ένας λείος χαλύβδινος κύλινδρος και ένας οδοντωτός ή ραβδωτός κύλινδρος που περιστρέφονται αντίθετα στις 800 έως 1.200 σ.α.λ. Η διαφορετική υφή της επιφάνειας συγκρατεί τα φύλλα του φλοιού (τα οποία είναι πιο μαλακά και πιο εύκαμπτα από τους σπόρους) και τα ξεφλουδίζει μακριά από το στάχυ με τριβή καθώς το στάχυ περνάει ανάμεσα στους κυλίνδρους. γεωργικό κιβώτιο ταχυτήτων Η ισχύς εξόδου που κινεί τους κυλίνδρους αποφλοίωσης απαιτεί αύξηση της ταχύτητας από την κύρια μετάδοση κίνησης (συνήθως 1:1,5 έως 1:2,2 από τον εγκάρσιο άξονα PTO 540 RPM) και πρέπει να χειρίζεται την κυκλική μεταβολή της ροπής καθώς κάθε αυτί εισέρχεται και εξέρχεται από το διάκενο κύλισης — ένα μοτίβο φόρτωσης που παράγει παλμούς ροπής στα 3 έως 8 Hz ανάλογα με τον ρυθμό τροφοδοσίας του αυτιού και την ταχύτητα προς τα εμπρός.

Η ταχύτητα του κυλίνδρου αποφλοίωσης επηρεάζει τόσο την ποιότητα καθαρισμού όσο και τη ζημιά στον καρπό. Πολύ γρήγορα, οι κύλινδροι απογυμνώνουν τους σπόρους από το στάχυ μαζί με το φλοιό — μειώνοντας την ανάκτηση των κόκκων κατά 2 έως 5 τοις εκατό και δημιουργώντας χαλαρούς σπόρους που είναι δύσκολο να συλληφθούν στο σύστημα ανύψωσης. Πολύ αργά, οι φλοιοί παραμένουν μερικώς προσκολλημένοι, προκαλώντας προβλήματα αποθήκευσης (η υγρασία που παγιδεύεται κάτω από τους ατελή φλοιούς προάγει την ανάπτυξη μούχλας που μειώνει την ποιότητα των κόκκων). Η βέλτιστη ταχύτητα παράγει πλήρη αφαίρεση του φλοιού με απώλεια λιγότερο από 1 τοις εκατό του καρπού — ένα στενό παράθυρο λειτουργίας που απαιτεί από το κιβώτιο ταχυτήτων να παρέχει συνεπή, ακριβή ταχύτητα εξόδου ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της υγρασίας της καλλιέργειας (το καλαμπόκι κατά τη συγκομιδή κυμαίνεται από 18 έως 30 τοις εκατό υγρασίας των κόκκων, με το πιο υγρό καλαμπόκι να απαιτεί ελαφρώς χαμηλότερη ταχύτητα κυλίνδρου αποφλοίωσης για να αποφευχθεί το ξεφλούδισμα του καρπού).

Οι μηχανές συλλογής-αποφλοίωσης προσθέτουν έναν κύλινδρο αποφλοίωσης κατάντη του μηχανισμού αποφλοίωσης, ο οποίος διαχωρίζει τους σπόρους από το στάχυ πριν οι κόκκοι ανυψωθούν στο βαγόνι. Ο κύλινδρος αποφλοίωσης λειτουργεί στις 400 έως 600 σ.α.λ. — μια μείωση στην ταχύτητα από την έξοδο του κυλίνδρου αποφλοίωσης — και παράγει τη δεύτερη υψηλότερη απαίτηση ροπής στο σύστημα κίνησης του μηχανισμού συλλογής (μετά τους κυλίνδρους θραύσης), επειδή κάθε στάχυ πρέπει να τρίβεται δυναμικά στο κοίλο για να αποκολληθούν οι σπόροι, ελαχιστοποιώντας παράλληλα το σπάσιμο των σπόρων. κιβώτιο ταχυτήτων συλλέκτη καλαμποκιού σε ένα μηχάνημα συλλογής-αποφλοίωσης πρέπει επομένως να προσαρμόζεται σε μια πρόσθετη έξοδο με διαφορετική ταχύτητα και σημαντικά υψηλότερη ροπή από ένα μηχάνημα μόνο για συλλογή — απαιτώντας μεγαλύτερο περίβλημα, βαρύτερα γρανάζια και μεγαλύτερα ανοίγματα ρουλεμάν για να χειριστεί τα συνδυασμένα φορτία θραύσης, αποφλοίωσης και αποφλοίωσης χωρίς κακή ευθυγράμμιση που προκαλείται από παραμόρφωση.

Το διάκενο του κυλίνδρου αποφλοίωσης (το κενό μεταξύ του κυλίνδρου και του κοίλου) είναι κρίσιμο για την εξισορρόπηση της αφαίρεσης του πυρήνα με τη ζημιά στον πυρήνα. Το στενό διάκενο μεγιστοποιεί την απόδοση του αποφλοίωσης, αλλά αυξάνει τη ρωγμάτωση (οι σπασμένοι πυρήνες υποβαθμίζονται σε αγοραία αξία και φθείρονται ταχύτερα κατά την αποθήκευση), ενώ το χαλαρό διάκενο αφήνει τους μη αποφλοιωμένους πυρήνες στο στάχυ - σπατάλη σιτηρών που αντιπροσωπεύει άμεση απώλεια απόδοσης. Το κιβώτιο ταχυτήτων πρέπει να διατηρεί σταθερή ταχύτητα κυλίνδρου υπό μεταβαλλόμενο φορτίο (η ζήτηση ροπής αυξάνεται καθώς κάθε παρτίδα στάχυων εισέρχεται στον κύλινδρο) για να διατηρήσει τη δράση αποφλοίωσης εντός του στενού παραθύρου ποιότητας. Η πτώση της ταχύτητας άνω του 3% υπό μέγιστο φορτίο προκαλεί στιγμιαίες αυξήσεις στη δύναμη επαφής κυλίνδρου-κοίλης που σπάει τους πυρήνες με ρυθμούς πολύ πάνω από το ποσοστό ρωγμάτωσης σε σταθερή κατάσταση.

Πρόληψη τυλίγματος στελέχους: Προστασία του μηχανισμού μετάδοσης κίνησης του κιβωτίου ταχυτήτων

Τα κοτσάνια καλαμποκιού έχουν διάμετρο 15 έως 30 mm, είναι ενισχυμένα με σκληρές ίνες που περιέχουν πυρίτιο και παραμένουν προσκολλημένα στο ριζικό σύστημα κατά τη συλλογή — δημιουργώντας ένα συνεχές ρεύμα άκαμπτου, ινώδους υλικού που ρέει δίπλα σε κάθε περιστρεφόμενο εξάρτημα του μηχανισμού συλλογής. Τα χαλαρά θραύσματα του κοτσανιού και τα φύλλα του φλοιού τυλίγονται γύρω από τους εκτεθειμένους άξονες, συσσωρεύονται στις επιφάνειες στεγανοποίησης και συσσωρεύονται στα περιβλήματα του κιβωτίου ταχυτήτων. Η δύναμη περιτύλιξης από ένα κοτσάνι καλαμποκιού που ασκείται σε έναν περιστρεφόμενο άξονα μπορεί να φτάσει τα 500 έως 1.500 N — αρκετή για να μπλοκάρει έναν μικρό άξονα κίνησης, να προκαλέσει ζημιά σε μια στεγανοποίηση άξονα ή να αναγκάσει ένα θραύσμα κοτσανιού να περάσει από μια προ-στεγανοποίηση λαβυρίνθου στο λάδι του κιβωτίου ταχυτήτων.

Τα τυπικά μέτρα προστασίας για τα ελατήρια (κωνικά ή δισκοειδή προστατευτικά σε όλους τους εκτεθειμένους άξονες), οι πλάκες καταστρώματος με στεγανή απόσταση που εμποδίζουν τα ελατήρια να μετακινούνται πλευρικά προς το κιβώτιο ταχυτήτων και τα λεία προφίλ περιβλήματος χωρίς ρωγμές ή επίπεδες επιφάνειες όπου μπορούν να συσσωρευτούν υπολείμματα είναι τα τυπικά μέτρα προστασίας για κιβώτιο ταχυτήτων συλλέκτη καλαμποκιού εγκαταστάσεις. Ο εγκάρσιος άξονας που συνδέει τα κιβώτια ταχυτήτων της μονάδας σειράς είναι ιδιαίτερα ευάλωτος στην περιτύλιξη επειδή διατρέχει οριζόντια όλο το πλάτος του μηχανήματος στο ίδιο ύψος με την εισερχόμενη ροή του μίσχου. Τα κλειστά προστατευτικά άξονα (προστατευτικά σωλήνων πλήρους μήκους που περιβάλλουν τον εγκάρσιο άξονα με εκτεθειμένα μόνο τα σημεία απογείωσης της μονάδας σειράς) είναι η πιο αποτελεσματική λύση — αλλά πρέπει να είναι αφαιρούμενα για πρόσβαση συντήρησης, δημιουργώντας μια ένταση σχεδιασμού μεταξύ της ποιότητας προστασίας και της προσβασιμότητας στην υπηρεσία.

Συντήρηση κατά την περίοδο συγκομιδής και διαστασιολόγηση ισχύος

Η κατανάλωση ενέργειας για τα συλλεκτικά καλαμποκιού με κίνηση PTO κλιμακώνεται γραμμικά με τον αριθμό των σειρών: ένα συλλεκτικό μηχάνημα μίας σειράς απαιτεί 15 έως 25 HP, μια μονάδα δύο σειρών 25 έως 45 HP και ένα μηχάνημα τεσσάρων σειρών 45 έως 80 HP. Τα συλλεκτικά-ξεφλουδιστικά μηχανήματα (τα οποία προσθέτουν έναν ενσωματωμένο κύλινδρο ξεφλουδίσματος για να διαχωρίζουν τους σπόρους από τα στάχυα πριν από την εκφόρτωση) προσθέτουν 15 έως 25 HP για τον μηχανισμό ξεφλουδίσματος. Το κύριο γεωργικό κιβώτιο ταχυτήτων πρέπει να έχει ονομαστική τιμή για το συνολικό συνεχές φορτίο όλων των μονάδων σειρών συν τις λειτουργίες αποφλοίωσης και ανύψωσης, με περιθώριο 25 έως 30 τοις εκατό για τις αιχμές ροπής από εμπλοκές μίσχων, σπάσιμο πράσινων αυτιών (τα πράσινα στάχυα απαιτούν 30 έως 50 τοις εκατό περισσότερη δύναμη σπάσιμο από τα ώριμα ξηρά στάχυα) και κρούσεις από πέτρες στους κυλίνδρους σπάσιμο κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας στο χωράφι.

Τα διαστήματα αλλαγής λαδιού για το κύριο κιβώτιο ταχυτήτων είναι 200 ​​έως 300 ώρες — οι συνθήκες φθινοπωρινής συγκομιδής (υγρό έδαφος, υπολείμματα μίσχου, εναλλαγές θερμοκρασίας από κρύα πρωινά έως ζεστό μεσημέρι) επιταχύνουν την υποβάθμιση του λαδιού και τη μόλυνση από το νερό. Τα κιβώτια ταχυτήτων των μονάδων σειράς πρέπει να αποστραγγίζονται και να ξαναγεμίζονται με φρέσκο ​​συνθετικό λάδι κιβωτίων ταχυτήτων (ISO VG 220 με βάση το PAO) στην αρχή κάθε περιόδου συγκομιδής, ανεξάρτητα από τις ώρες που έχουν συσσωρευτεί, επειδή ο συμπαγής όγκος λαδιού τους (συνήθως 200 έως 500 mL) σημαίνει ότι ακόμη και μικρές ποσότητες νερού ή μόλυνσης από υπολείμματα υποβαθμίζουν σημαντικά τις προστατευτικές ιδιότητες του λαδιού. Άξονας PTO Η λίπανση της άρθρωσης σε σχήμα U κάθε 8 έως 10 ώρες διατηρεί το σύστημα μετάδοσης κίνησης προστατευμένο από την υγρασία και τα υπολείμματα που είναι χαρακτηριστικά των φθινοπωρινών χωραφιών με καλαμπόκι, και η βαθμονόμηση του συμπλέκτη ολίσθησης πριν από την σεζόν διασφαλίζει ότι η προστασία από υπερφόρτωση απελευθερώνεται στο σωστό όριο για να προστατεύει το κιβώτιο ταχυτήτων από αιχμές ροπής σύσφιξης λόγω εμπλοκής του μίσχου χωρίς ψευδή ενεργοποίηση κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας με βαριά καλλιέργεια.

Συχνές ερωτήσεις

Επιμέλεια: Cxm