Κιβώτιο ταχυτήτων αναμικτήρα τροφοδοσίας — Σύστημα μετάδοσης κίνησης PTO για αναμικτήρες με κοχλία

Τι είναι ένα κιβώτιο ταχυτήτων ανάμειξης τροφοδοσίας;

ΕΝΑ κιβώτιο ταχυτήτων αναμικτήρα τροφοδοσίας είναι η βαρέως τύπου μονάδα μείωσης ταχύτητας που μετατρέπει την είσοδο PTO υψηλής ταχύτητας και χαμηλότερης ροπής σε πολύ χαμηλή ταχύτητα (15 έως 40 σ.α.λ.) και ακραία ροπή (έως 20.000 Nm) που απαιτείται για την περιστροφή των κοχλιωτών ανάμειξης μέσα σε έναν αναμικτήρα τροφοδοσίας Total Mixed Ration (TMR). Είναι, ως προς το βάρος και την ικανότητα ροπής, το βαρύτερο μονό κιβώτιο ταχυτήτων που υπάρχει σε οποιαδήποτε κτηνοτροφική λειτουργία — συνήθως 150 έως 350 κιλά ανάλογα με την ικανότητα του αναμικτήρα, τον αριθμό των κοχλιωτών και την αρχιτεκτονική του συστήματος κίνησης.

Οι αναμικτήρες TMR αναμειγνύουν ενσίρωση, συμπυκνώματα, μέταλλα, βιταμίνες και άλλα συστατικά σε μια ομοιόμορφη μερίδα που διασφαλίζει ότι κάθε μπουκιά προσφέρει την ίδια θρεπτική ισορροπία. Η ποιότητα ανάμειξης εξαρτάται άμεσα από την πυκνότητα της ταχύτητας του κοχλία: η πολύ γρήγορη ανάμειξη σκίζει τις ίνες ενσίρωσης και υποβαθμίζει το μήκος των ινών που είναι αποτελεσματικό για τη μεγάλη κοιλία, ενώ η πολύ αργή ανάμειξη δεν επιτυγχάνει ομοιόμορφη κατανομή εντός του προβλεπόμενου χρόνου ανάμειξης. κιβώτιο ταχυτήτων αναμικτήρα τροφοδοσίας πρέπει επομένως να διατηρεί σταθερή, ακριβή ταχύτητα εξόδου υπό τα εξαιρετικά μεταβλητά φορτία ροπής που δημιουργούνται από διαφορετικά συστατικά τροφοδοσίας, επίπεδα πλήρωσης και στάδια ανάμειξης — από την αρχική φόρτωση βαριάς, υγρής ενσίρωσης έως την τελική ανάμειξη ελαφρών ορυκτών προμιγμάτων.

Γιατί οι αναμικτήρες τροφοδοσίας απαιτούν ακραία μείωση ταχύτητας

Από 540 σ.α.λ. Κιβώτιο ταχυτήτων PTO είσοδος, η παραγωγή εξόδου 15 έως 40 RPM απαιτεί σχέση μετάδοσης του κιβωτίου ταχυτήτων του αναμικτήρα τροφοδοσίας από 1:13,5 έως 1:36 — πολύ πέρα ​​από αυτό που μπορεί να επιτύχει μια συμβατική διάταξη δύο σταδίων με λοξοτομή και έλικα. Αυτή η ακραία αναλογία απαιτεί εξειδικευμένες αρχιτεκτονικές πολλαπλών σταδίων: πολυβάθμια πλανητικά συστήματα γραναζιών (δύο ή τρία επικυκλικά στάδια σε σειρά), μειωτήρες ατέρμονα κοχλία ή υβριδικούς συνδυασμούς εισόδου λοξοτομής συν πλανητικής εξόδου.

Η αντίστοιχη ροπή εξόδου είναι τεράστια. Ένας δυναμοδότης 60 ίππων στις 540 σ.α.λ. παράγει 795 Nm ροπής εισόδου. Με αναλογία 1:27 και απόδοση 92%, η ροπή εξόδου φτάνει περίπου τα 19.700 Nm - σχεδόν είκοσι φορές την είσοδο. Αυτό το επίπεδο ροπής απαιτεί διαμέτρους άξονα εξόδου 100 έως 150 mm, πλανητικές μονάδες γραναζιών 6 έως 10 mm και δομές περιβλήματος ικανές να αντιδρούν στην πλήρη ροπή χωρίς να εκτρέπουν την ευθυγράμμιση των ρουλεμάν. Κανένα άλλο τυπικό γεωργικό μηχάνημα που κινείται με δυναμοδότη δεν παράγει συγκρίσιμη ροπή εξόδου από μία μόνο μονάδα κιβωτίου ταχυτήτων.

Πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων αναμικτήρα τροφοδοσίας — ακραία αναλογία μείωσης για εφαρμογές κατακόρυφου κοχλία TMR

Αρχιτεκτονική κιβωτίου ταχυτήτων κάθετου έναντι οριζόντιου αναμικτήρα

Οι δύο κυρίαρχοι τύποι αναμικτήρων TMR θέτουν θεμελιωδώς διαφορετικές μηχανικές απαιτήσεις στο κιβώτιο ταχυτήτων αναμικτήρα τροφοδοσίας. Α κάθετο κιβώτιο ταχυτήτων αναμικτήρα τρυπανιού Τοποθετείται στην κορυφή κάθε ελικοειδούς βίδας (διαμέτρου 1,0 έως 2,5 μέτρων) και κινεί τον κοχλία προς τα κάτω μέσω μιας εισόδου ορθής γωνίας λοξοτομής ακολουθούμενης από πολυβάθμια πλανητική μείωση. Πρέπει να υποστηρίζει το πλήρες βάρος του κοχλία (200 έως 500 kg) συν την παρατεταμένη ώθηση προς τα κάτω από τη δράση του ελικοειδούς κοχλία — μια δύναμη που μπορεί να φτάσει τα 30.000 έως 50.000 N κατά τη διάρκεια έντονης ανάμειξης. Το ωστικό ρουλεμάν στη θέση εξόδου πρέπει να έχει ειδική ονομαστική τιμή για αυτό το συνδυασμένο φορτίο βάρους συν ώθησης.

Ένα οριζόντιο κιβώτιο ταχυτήτων ανάμειξης βρίσκεται στο άκρο ενός οριζόντιου άξονα κοχλία ή πτερυγίου και κινείται μέσω μιας παρόμοιας διάταξης λοξοτομής και πλανητικού άξονα, αλλά η φόρτωση είναι κυρίως ακτινική και όχι αξονική - το βάρος του κοχλία υποστηρίζεται από ρουλεμάν και στα δύο άκρα της κοιλότητας. Οριζόντια Κιβώτιο ταχυτήτων ανάμειξης TMR Οι μονάδες είναι συνήθως 20 έως 30 τοις εκατό ελαφρύτερες από τις κάθετες αντίστοιχες μονάδες της ίδιας χωρητικότητας, επειδή δεν φέρουν το πλήρες βάρος του κοχλία μέσω του ρουλεμάν εξόδου.

Πλανητικός μηχανισμός μετάδοσης κίνησης: Μηχανική για έξοδο 20.000 Nm

Ένα πολυβάθμιο πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων αναμικτήρα τροφοδοσίας κατανέμει την τεράστια ροπή εξόδου σε 3 έως 5 πλανητικά γρανάζια ανά στάδιο, με το καθένα να μοιράζεται το συνολικό φορτίο εξίσου. Αυτή η αρχή κατανομής φορτίου επιτρέπει στις πλανητικές αρχιτεκτονικές να μεταδίδουν πολύ υψηλότερη ροπή σε ένα πιο συμπαγές περίβλημα από τις διατάξεις παράλληλων αξόνων - ένα κρίσιμο πλεονέκτημα όταν το Κιβώτιο ταχυτήτων PTO πρέπει να ταιριάζει στη γεωμετρία του κάδου ανάμειξης χωρίς να προεξέχει υπερβολικά πάνω από τη φλάντζα στήριξης του κοχλία.

Τα πλανητικά ρουλεμάν είναι το εξάρτημα που περιορίζει τη διάρκεια ζωής. Κάθε πλανητικός οδοντωτός τροχός περιστρέφεται στο δικό του ρουλεμάν (συνήθως βελονοειδής κύλινδρος ή κυλινδρικός κύλινδρος) ενώ ταυτόχρονα περιστρέφεται γύρω από τον κεντρικό ηλιακό οδοντωτό τροχό — μια σύνθετη επικυκλική κίνηση που παράγει συνδυασμένη επαφή κύλισης και ολίσθησης. Με ροπή εξόδου 20.000 Nm, η τάση επαφής του πλανητικού ρουλεμάν πλησιάζει το όριο κόπωσης του τυπικού χάλυβα ρουλεμάν (περίπου 4.000 MPa για σκληρυμένο 100Cr6). Οι κατασκευαστές γεωργικών κιβωτίων ταχυτήτων υψηλής ποιότητας καθορίζουν εσωτερικούς δακτυλίους ρουλεμάν με ενανθράκωση θήκης με επιφανειακή σκληρότητα 60 έως 62 HRC και ελάχιστη διάρκεια ζωής κόπωσης L10 15.000 ωρών — που ισοδυναμεί με 15 έως 20 χρόνια καθημερινής λειτουργίας με 2 έως 3 ώρες την ημέρα.

Πολυβάθμιο κιβώτιο ταχυτήτων πλανητικού αναμικτήρα τροφοδοσίας — συμπαγής φάκελος, εξαιρετική απόδοση ροπής

Εναλλακτική λύση με γρανάζια σκουληκιών για μικρότερους αναμικτήρες

Για μικρότερους αναμικτήρες τροφοδοσίας (5 έως 12 κυβικά μέτρα, δυναμοδότη 25 έως 60 ίππων), ένα αναμικτήρας τροφοδοσίας με γρανάζια ατέρμονα κοχλία Ο μειωτήρας προσφέρει μια οικονομικά αποδοτική εναλλακτική λύση σε ένα μόνο στάδιο. Ένας ατέρμονας κοχλία επιτυγχάνει αναλογίες από 1:10 έως 1:60 σε ένα συμπαγές στάδιο — καλύπτοντας ολόκληρο το εύρος αναλογίας ανάμειξης χωρίς πολλαπλά πλανητικά στάδια. Ο ατέρμονας κοχλία παρέχει επίσης εγγενή αυτοασφαλιζόμενο σύστημα: η έξοδος δεν μπορεί να κινήσει την είσοδο προς τα πίσω όταν ο δυναμοδότης είναι απενεργοποιημένος, διατηρώντας τον κοχλία ακίνητο κατά τη φόρτωση χωρίς ξεχωριστό μηχανισμό φρένων.

Η απορριπτόμενη θερμότητα 8,9 kW από ένα κιβώτιο ταχυτήτων με κοχλία απόδοσης 80% αυξάνει τη θερμοκρασία λαδιού κατά 15 έως 25 βαθμούς Κελσίου πάνω από αυτήν που θα έφτανε μια πλανητική μονάδα υπό τις ίδιες συνθήκες — επιταχύνοντας την υποβάθμιση του λαδιού και μειώνοντας τη διάρκεια ζωής των ρουλεμάν. κιβώτιο ταχυτήτων αναμικτήρα τροφοδοσίας Συνεπώς, οι μονάδες χρειάζονται πιο συχνές αλλαγές λαδιού (300 έως 400 ώρες έναντι 500 ωρών για τις πλανητικές) και ενδέχεται να απαιτούν εξωτερικές διατάξεις ψύξης (περίβλημα με πτερύγια ή ψύκτη λαδιού) για συνεχή λειτουργία σε θερμό κλίμα.

Τεχνικές προδιαγραφές με μια ματιά

Πρωτόκολλο αντιστοίχισης μετάδοσης κίνησης PTO και εκκίνησης

Η γραμμή μετάδοσης κίνησης PTO που συνδέει τον ελκυστήρα με το κιβώτιο ταχυτήτων του αναμικτήρα τροφοδοσίας πρέπει να έχει ονομαστική τιμή για την πλήρη συνεχή ζήτηση ισχύος συν τις παροδικές υπερφορτώσεις που δημιουργούνται κατά την αρχική εμπλοκή τροφοδοσίας. Οι άξονες PTO Σειράς 6 (540 RPM) ή Σειράς 8 (1.000 RPM) αποτελούν την ελάχιστη προδιαγραφή για αναμικτήρες άνω των 15 κυβικών μέτρων — η διατηρούμενη ροπή στην είσοδο του κιβωτίου ταχυτήτων (600 έως 1.200 Nm συνεχής στις 540 RPM για 40 έως 100 HP) υπερβαίνει την ικανότητα κόπωσης των ελαφρύτερων γραμμών μετάδοσης κίνησης Σειράς 4 εντός δύο έως τριών εποχών καθημερινής λειτουργίας. Το μήκος της γραμμής μετάδοσης κίνησης πρέπει να παρέχει επαρκή επικάλυψη στον τηλεσκοπικό σωλήνα σφηνώματος σε όλες τις θέσεις λειτουργίας — λαμβάνοντας υπόψη την κατακόρυφη κίνηση ενός ρυμουλκούμενου αναμικτήρα καθώς διέρχεται από ανώμαλες επιφάνειες αυλής κατά τη διάρκεια των διαδρομών πλήρωσης και τροφοδοσίας.

Η σωστή διαδικασία εκκίνησης για έναν φορτωμένο αναμικτήρα τροφοδοσίας προστατεύει τόσο το κιβώτιο ταχυτήτων όσο και το σύστημα μετάδοσης κίνησης του τρακτέρ. Ενεργοποιήστε τον δυναμοδότη (PTO) σε χαμηλές στροφές κινητήρα (ρελαντί ή λίγο πάνω, συνήθως 800 έως 1.000 σ.α.λ.) και αφήστε τον κοχλία να αρχίσει να περιστρέφεται αργά πριν αυξήσετε σταδιακά τις στροφές του κινητήρα στις στροφές λειτουργίας του δυναμοδότη. Αυτή η σταδιακή επιτάχυνση κατανέμει το αδρανειακό φορτίο της μάζας τροφοδοσίας σε διάστημα αρκετών δευτερολέπτων αντί να το επιβάλλει ως στιγμιαία αιχμή ροπής. Σε μεγάλους κάθετους αναμικτήρες τεσσάρων κοχλία που γεμίζουν μέχρι την χωρητικότητά τους (25 έως 30 κυβικά μέτρα πυκνής TMR με βάση την ενσίρωση στα 600 έως 800 kg ανά κυβικό μέτρο), η συνολική περιστρεφόμενη μάζα τροφοδοσίας μπορεί να ξεπεράσει τα 15.000 έως 20.000 kg — και η επιτάχυνση αυτής της μάζας από ηρεμία σε πλήρη ταχύτητα ανάμειξης σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο θα δημιουργούσε μέγιστες ροπές που υπερβαίνουν κατά πολύ τις ονομαστικές τιμές του κιβωτίου ταχυτήτων και του συστήματος μετάδοσης κίνησης. Το πρωτόκολλο εκκίνησης στο ρελαντί μειώνει αυτήν την κορυφή σε ένα διαχειρίσιμο επίπεδο που μπορούν να φιλοξενήσουν με ασφάλεια ο συμπλέκτης ολίσθησης και τα ρουλεμάν του κιβωτίου ταχυτήτων.

Η βαθμονόμηση του συμπλέκτη ολίσθησης στη γραμμή μετάδοσης κίνησης του δυναμοδότη (PTO) θα πρέπει να επαληθεύεται στην αρχή κάθε περιόδου ανάμειξης. Ο συμπλέκτης πρέπει να απελευθερώνεται με 1,5 έως 2,0 φορές την ονομαστική συνεχή ροπή PTO — προστατεύοντας το κιβώτιο ταχυτήτων του αναμικτήρα τροφοδοσίας από συμβάντα εμπλοκής (ξένα αντικείμενα που πιάνονται μεταξύ του κοχλία και του τοιχώματος του κάδου, παγωμένα μπλοκ ενσίρωσης το χειμώνα ή συνθήκες υπερφορτωμένου αναμικτήρα) χωρίς ψευδή ενεργοποίηση κατά τη διάρκεια κανονικών λειτουργιών ανάμειξης με φορτίο.

Λειτουργία σε κρύο καιρό και Λάδι κιβωτίου ταχυτήτων αναμικτήρα τροφοδοσίας Επιλογή

Οι αναμικτήρες ζωοτροφών λειτουργούν καθημερινά καθ' όλη τη διάρκεια του χειμώνα — τα ζώα πρέπει να ταΐζονται ανεξάρτητα από την εξωτερική θερμοκρασία. Στους μείον 10 έως μείον 25 βαθμούς Κελσίου (τυπικά χειμωνιάτικα πρωινά στη βόρεια Ευρώπη, τον Καναδά και τις βόρειες Ηνωμένες Πολιτείες), το ορυκτέλαιο κιβωτίου ταχυτήτων ISO VG 320 γίνεται ημιστερεό, παράγοντας ροπές εκκίνησης που μπορούν να υπερβούν το όριο ολίσθησης του συμπλέκτη PTO και εμποδίζοντας την εκκίνηση του αναμικτήρα. Το συνθετικό VG 320 με βάση το PAO διατηρεί αποδεκτή ρευστότητα έως και τους μείον 30 βαθμούς Κελσίου — καθιστώντας το συνθετικό λάδι θεμελιώδη λειτουργική απαίτηση και όχι πολυτέλεια απόδοσης σε οποιαδήποτε περιοχή όπου η χειμερινή σίτιση αποτελεί μέρος του ημερολογίου διαχείρισης.

Η μόλυνση από υγρασία από συμπύκνωση είναι μια άλλη πρόκληση του κρύου καιρού. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του θερμού εσωτερικού του κιβωτίου ταχυτήτων (που θερμαίνεται με λειτουργία ανάμειξης) και του κρύου αέρα περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια της νυχτερινής στάθμευσης οδηγεί υγρασία στο περίβλημα μέσω του αεραγωγού εξαέρωσης. Αυτή η συσσωρευμένη υγρασία προκαλεί διάβρωση στις επιφάνειες των εδράνων και στα δόντια των γραναζιών. Οι σφραγισμένοι αεραγωγοί βαλβίδας αντεπιστροφής (επιτρέπουν τη διαφυγή του θερμού αέρα αλλά εμποδίζουν την είσοδο κρύου, φορτωμένου με υγρασία αέρα) και τα φίλτρα εξαέρωσης με ξηραντικό παρέχουν αποτελεσματική προστασία από τη μόλυνση που προκαλείται από συμπύκνωση κατά τη διάρκεια των καθημερινών θερμικών κύκλων της χειμερινής λειτουργίας.

Στέγαση και Προστασία του Περιβάλλοντος

Τα κιβώτια ταχυτήτων των αναμικτήρων τροφοδοσίας εκτίθενται σε διαβρωτικές επιδράσεις του ζυμωμένου χυμού ενσίρωσης και των όξινων στραγγισμάτων από τα ορυκτά προμίγματα. Ενώ το περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων δεν έρχεται σε άμεση επαφή με αυτά τα υλικά, οι πιτσιλιές και οι διαρροές κατά τη φόρτωση καλύπτουν τις εξωτερικές επιφάνειες — απαιτώντας ανθεκτική στα οξέα εποξειδική επίστρωση σε σκόνη (τουλάχιστον 80 έως 100 μικρόμετρα) και εξωτερικούς συνδετήρες από ανοξείδωτο χάλυβα (τάπες αποστράγγισης, καλύμματα επιθεώρησης, βίδες στερέωσης) για την αποφυγή προοδευτικής εξωτερικής διάβρωσης κατά τη διάρκεια της αναμενόμενης διάρκειας ζωής των 15 έως 20 ετών. Οι στεγανοποιήσεις άξονα διπλού χείλους με ενδιάμεσους θαλάμους καθαρισμένους με γράσο αποκλείουν τόσο τα σωματίδια τροφοδοσίας όσο και το διαβρωτικό υγρό από το διαμέρισμα εδράνων και θα πρέπει να λιπαίνονται ξανά κάθε 100 ώρες λειτουργίας για να διατηρείται η ακεραιότητα του φράγματος θετικής πίεσης. Για τους κάθετους αναμικτήρες πολλαπλών κοχλία όπου κάθε κοχλίας έχει το δικό του κιβώτιο ταχυτήτων αναμικτήρα τροφοδοσίας, όλες οι θέσεις στεγανοποίησης σε όλα τα κιβώτια ταχυτήτων πρέπει να επιθεωρούνται και να συντηρούνται ταυτόχρονα για να αποτρέπεται η ανομοιόμορφη έκθεση σε μόλυνση.

Πρόγραμμα Συντήρησης Όλο το Έτος

Αντικατάσταση κιβωτίου ταχυτήτων μίξερ TMR Aftermarket

Αντικατάσταση κιβωτίου ταχυτήτων ανάμειξης TMR οδηγείται από το περιβάλλον ακραίας ροπής — η κόπωση των ρουλεμάν πλανητών και η φθορά των γραναζιών δακτυλίου τελικά απαιτούν αντικατάσταση μετά από 10 έως 20 χρόνια καθημερινής λειτουργίας. Οι παράμετροι διασταύρωσης περιλαμβάνουν το προφίλ αυλακώσεων εισόδου (6 αυλακώσεων ή 21 αυλακώσεων για 540 σ.α.λ.), τις διαστάσεις της φλάντζας του άξονα εξόδου και το μοτίβο των μπουλονιών, την πλανητική αναλογία και την ικανότητα ωστικού ρουλεμάν (κάθετοι αναμικτήρες). Οι εξωτερικές διαστάσεις του περιβλήματος ενδέχεται να διαφέρουν μεταξύ των μονάδων OEM και aftermarket, υπό την προϋπόθεση ότι η διεπαφή τοποθέτησης είναι διαστατικά πανομοιότυπη, αλλά η εσωτερική γεωμετρία του γραναζιού — μονάδα, αριθμός δοντιών και σκληρότητα — πρέπει να αναπαράγει τα αρχικά χαρακτηριστικά ταχύτητας εξόδου και ροπής.

Για κάθετους αναμικτήρες πολλαπλών κοχλία (δύο, τρία ή τέσσερα κοχλία), όλα τα κιβώτια ταχυτήτων σε ένα μόνο μηχάνημα θα πρέπει ιδανικά να αντικαθίστανται ταυτόχρονα ή από την ίδια παρτίδα παραγωγής. Η ανάμειξη κιβωτίων ταχυτήτων με διαφορετικά επίπεδα φθοράς (και επομένως ελαφρώς διαφορετικές ταχύτητες εξόδου λόγω συσσωρευμένης αντίστροφης κίνησης των γραναζιών) παράγει ανομοιόμορφους ρυθμούς περιστροφής κοχλία που υποβαθμίζουν την ομοιομορφία ανάμειξης και δημιουργούν άνιση φόρτιση στο κιβώτιο διανομής PTO. Η ομάδα μηχανικών μας στο Γεωργικό κιβώτιο ταχυτήτων Ever-Power Διατηρεί δεδομένα συμβατότητας διασταυρούμενων παραπομπών για τις μεγάλες μάρκες και επαληθεύει την αντιστοίχιση διαστάσεων και απόδοσης πριν από την αποστολή — εξαλείφοντας τον κίνδυνο προσαρμογής στο πεδίο κατά τη διάρκεια του χρονικά κρίσιμου ημερήσιου προγράμματος τροφοδοσίας.

Συχνές ερωτήσεις

Επιμέλεια: Cxm