Τι είναι ένα κιβώτιο ταχυτήτων άρδευσης με καρούλι;

Ενα κιβώτιο ταχυτήτων άρδευσης είναι η μονάδα μείωσης ταχύτητας υψηλής αναλογίας που μετατρέπει την γρήγορη περιστροφή τουρμπίνας ή του δυναμοδότη (PTO) στην εξαιρετικά αργή περιστροφή του τυμπάνου που απαιτείται για να τυλιχθεί ένας εύκαμπτος σωλήνας πολυαιθυλενίου (μήκους 200 έως 800 μέτρων, διαμέτρου 50 έως 125 mm) σε ένα μεγάλο τύμπανο με ρολό, ενώ ένα πιστόλι βροχής ή ένας ψεκαστήρας με βραχίονα στο άκρο του εύκαμπτου σωλήνα ποτίζει το χωράφι καθώς τραβιέται προς το μηχάνημα. κιβώτιο ταχυτήτων καρουλιού σωλήνα πρέπει να μειώσει την ταχύτητα εισόδου — συνήθως 500 έως 1.500 σ.α.λ. από μια υδροκίνητη τουρμπίνα ή 540 σ.α.λ. από έναν δυναμοδότη — σε ταχύτητα εξόδου τυμπάνου μόλις 0,5 έως 5 σ.α.λ., παράγοντας ταχύτητες ανάκτησης σωλήνων από 5 έως 120 μέτρα ανά ώρα που καθορίζουν άμεσα τον ρυθμό εφαρμογής και την ομοιομορφία του νερού.

Ο κιβώτιο ταχυτήτων άρδευσης είναι το κέντρο ελέγχου ακριβείας του κινούμενου ποτιστικού. Η ταχύτητα του τυμπάνου καθορίζει την ταχύτητα κίνησης του πιστολιού βροχής σε όλο το χωράφι — ταχύτερη ανάκτηση σημαίνει λιγότερο νερό ανά μονάδα επιφάνειας (ελαφρύτερη εφαρμογή), πιο αργή ανάκτηση σημαίνει περισσότερο νερό ανά μονάδα επιφάνειας (βαρύτερη εφαρμογή). Μια μεταβολή 5% στην ταχύτητα του τυμπάνου παράγει μια μεταβολή 5% στον ρυθμό εφαρμογής — δημιουργώντας ορατές υγρές και ξηρές ζώνες σε όλο το χωράφι που μειώνουν την απόδοση των καλλιεργειών σε υποποτισμένες ζώνες και σπαταλούν νερό και ενέργεια σε υπερποτισμένες ζώνες. Αυτή η απαίτηση ταχύτητας-ακρίβειας, σε συνδυασμό με τη συνεχή εξωτερική έκθεση σε νερό, λάσπη και καιρικές συνθήκες, καθορίζει τις μοναδικές μηχανικές απαιτήσεις του κιβώτιο ταχυτήτων άρδευσης.

Δύο πηγές κίνησης: Υδροστρόβιλος έναντι PTO

Ακρίβεια ταχύτητας: Γιατί κάθε στροφές έχει σημασία

Ο ρυθμός εφαρμογής νερού ενός κινούμενου ποτιστικού είναι αντιστρόφως ανάλογος με την ταχύτητα ανάκτησης του εύκαμπτου σωλήνα — η μείωση στο μισό της ταχύτητας ανάκτησης διπλασιάζει το νερό που εφαρμόζεται ανά μονάδα επιφάνειας. Αυτή η άμεση σχέση σημαίνει ότι κιβώτιο ταχυτήτων άρδευσης πρέπει να παρέχει σταθερή, επαναλαμβανόμενη ταχύτητα εξόδου σε κάθε σημείο του κύκλου ανάκτησης. Ωστόσο, η απαίτηση ροπής στο κιβώτιο ταχυτήτων δεν είναι σταθερή — αυξάνεται προοδευτικά καθώς ο εύκαμπτος σωλήνας τυλίγεται στο τύμπανο, επειδή κάθε διαδοχική στρώση προσθέτει βάρος και αυξάνει την ενεργό διάμετρο του τυμπάνου (και επομένως τη ροπή περιέλιξης). Ένα πλήρες καρούλι 800 m με εύκαμπτο σωλήνα 110 mm μπορεί να απαιτεί 3 έως 5 φορές τη ροπή περιέλιξης στο τελευταίο στρώμα σε σύγκριση με το πρώτο.

Σύγχρονος κιβώτιο ταχυτήτων άρδευσης Τα συστήματα αντιμετωπίζουν την πρόκληση της μεταβλητής ροπής μέσω δύο προσεγγίσεων. Τα συστήματα με στροβίλο χρησιμοποιούν μια βαλβίδα ρύθμισης που ρυθμίζει τη ροή του νερού προς τον στρόβιλο, διατηρώντας σταθερή την ταχύτητα του στροβίλου καθώς αυξάνεται η ζήτηση ροπής — η κιβώτιο ταχυτήτων Στη συνέχεια, παρέχει μια αναλογικά σταθερή ταχύτητα εξόδου. Τα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου ταχύτητας χρησιμοποιούν έναν αισθητήρα στον οδηγό του σωλήνα για να μετρήσουν την πραγματική ταχύτητα ανάκτησης και να ρυθμίσουν αυτόματα τη βαλβίδα εισόδου του στροβίλου μέσω ενός κλειστού βρόχου ελέγχου — αντισταθμίζοντας τόσο την αυξανόμενη ροπή από τη συσσώρευση του σωλήνα όσο και τις διακυμάνσεις της πίεσης του νερού από το σύστημα τροφοδοσίας. Η ακρίβεια της σχέσης μετάδοσης του κιβωτίου ταχυτήτων και η μηχανική συνέπεια αποτελούν τη βάση πάνω στην οποία λειτουργούν αυτά τα συστήματα ελέγχου — ένα ακανόνιστο κιβώτιο ταχυτήτων υπερισχύει ακόμη και του πιο εξελιγμένου ηλεκτρονικού ελέγχου.

Στεγανοποίηση από νερό και καιρικές συνθήκες για λειτουργία σε πεδίο

Ο κιβώτιο ταχυτήτων άρδευσης λειτουργεί σε συνεχή έκθεση σε νερό — ψεκασμό από το πιστόλι βροχής, διαρροή εύκαμπτου σωλήνα, νερό βροχής και στάσιμο νερό σε λασπώδεις συνθήκες πεδίου. Το κιβώτιο ταχυτήτων που κινείται από στρόβιλο είναι ιδιαίτερα ευάλωτο επειδή η στεγανοποίηση του άξονα του στροβίλου πρέπει να περιέχει την παροχή νερού υπό πίεση (3 έως 8 bar) ενώ ταυτόχρονα σφραγίζει το λάδι του κιβωτίου ταχυτήτων στην αντίθετη πλευρά. Οποιαδήποτε φθορά της στεγανοποίησης του στροβίλου επιτρέπει την είσοδο νερού υπό πίεση στο κιβώτιο ταχυτήτων, γαλακτωματοποιώντας το λάδι και καταστρέφοντας τις επιφάνειες των ρουλεμάν και των γραναζιών μέσα σε ώρες συνεχούς λειτουργίας.

Τεχνικές προδιαγραφές με μια ματιά

Λάδι και λίπανση κιβωτίου ταχυτήτων άρδευσης

Συνιστάται το συνθετικό PAO EP ISO VG 320 λάδι κιβωτίου ταχυτήτων καρουλιού άρδευσης — η βαρύτερη ποιότητα παρέχει το παχύ φιλμ λαδιού που απαιτούν η ολισθαίνουσα επαφή του ατέρμονα κοχλία και τα ρουλεμάν εξόδου χαμηλής ταχύτητας και υψηλής ροπής. Το στάδιο του ατέρμονα κοχλία (που υπάρχει σε κιβώτια ταχυτήτων με στροβιλοκινητήρα) παράγει υψηλότερες πιέσεις και θερμοκρασίες επαφής από τα στάδια ελικοειδών ή κωνικών γραναζιών ισοδύναμης ισχύος, απαιτώντας την ανώτερη αντοχή του φιλμ και την αντοχή στην οξείδωση του συνθετικού VG 320. Για τους τροχούς με κίνηση δυναμοδότη που χρησιμοποιούν κιβώτια ταχυτήτων ορθής γωνίας χωρίς στάδιο ατέρμονα κοχλία, το VG 220 είναι επαρκές — αλλά η χρήση του VG 320 σε όλα τα κιβώτια ταχυτήτων τροχών σε ένα αγρόκτημα απλοποιεί τη διαχείριση αποθεμάτων και παρέχει πρόσθετο περιθώριο προστασίας.

Το κύριο μέλημα λίπανσης για το κιβώτιο ταχυτήτων άρδευσης είναι η μόλυνση του νερού — η πιο συνηθισμένη λειτουργία βλάβης στο σέρβις του κιβωτίου ταχυτήτων. Ελέγξτε την κατάσταση του λαδιού στην αρχή κάθε σετ άρδευσης: το γαλακτώδες ή θολό λάδι υποδηλώνει εισροή νερού που απαιτεί άμεση αλλαγή λαδιού και έλεγχο στεγανοποίησης. Τα διαστήματα αλλαγής λαδιού είναι 500 έως 1.000 ώρες ή ετησίως για καθαρό, στεγανοποιημένο γεωργικό κιβώτιο ταχυτήτων εγκαταστάσεις. Εάν έχει συμβεί μόλυνση του νερού, μειώστε το διάστημα αλλαγής σε 250 ώρες μέχρι να σφραγιστεί μόνιμα η πηγή μόλυνσης. Το μαγνητικό πώμα αποστράγγισης πρέπει να ελέγχεται σε κάθε αλλαγή — τα σωματίδια χαλκού (από φθορά του τροχού ατέρμονα κοχλία που κινείται από τουρμπίνα) ή οι νιφάδες σκουριάς (από ρουλεμάν που έχουν μολυνθεί με νερό) παρέχουν έγκαιρη προειδοποίηση για την εμφάνιση προβλημάτων.

Μεταβλητή ροπή περιέλιξης και σχεδιασμός ρουλεμάν

Η ροπή περιέλιξης στο κιβώτιο ταχυτήτων άρδευσης Ο άξονας εξόδου αυξάνεται προοδευτικά σε κάθε κύκλο ανάκτησης. Στην αρχή της ανάκτησης (ο εύκαμπτος σωλήνας έχει πλήρως αναπτυχθεί, το τύμπανο σχεδόν άδειο), η ενεργός διάμετρος του τυμπάνου είναι στο ελάχιστο και το βάρος του σωλήνα στο τύμπανο είναι ελάχιστο — η απαιτούμενη ροπή είναι η χαμηλότερη. Καθώς ο εύκαμπτος σωλήνας τυλίγεται στο τύμπανο, κάθε διαδοχική στρώση αυξάνει τόσο τη διάμετρο του τυμπάνου (απαιτώντας περισσότερη ροπή ανά περιστροφή για να διατηρηθεί η ίδια ταχύτητα ανάκτησης του σωλήνα) όσο και τη συνολική μάζα του σωλήνα στο τύμπανο (προσθέτοντας βαρυτική φόρτιση). Στο τελευταίο στρώμα ενός πλήρους καρουλιού 800 μέτρων, η ροπή περιέλιξης μπορεί να φτάσει 3 έως 5 φορές την αρχική τιμή — που σημαίνει ότι τα ρουλεμάν εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων και τα δόντια των γραναζιών υφίστανται τη μέγιστη φόρτιση στο τέλος κάθε κύκλου ανάκτησης.

Τα κωνικά ρουλεμάν στη θέση του άξονα εξόδου του τυμπάνου έχουν σχεδιαστεί για να χειρίζονται αυτό το μεταβλητό μοτίβο φόρτωσης — παρέχοντας τη συνδυασμένη ακτινική (από το πλέγμα των γραναζιών) και αξονική (από το βάρος του τυμπάνου και την τάση του σωλήνα) ικανότητα φόρτωσης που απαιτείται στην κατάσταση μέγιστης ροπής. Η διάρκεια ζωής του ρουλεμάν L10 πρέπει να υπολογίζεται για τη μέγιστη ροπή στρώσης, όχι για τη μέση ροπή κύκλου — επειδή η ζημιά στα ρουλεμάν συσσωρεύεται κατά προτίμηση στα υψηλότερα συμβάντα φορτίου, παρόλο που αντιπροσωπεύουν μόνο το 10 έως 20 τοις εκατό του συνολικού χρόνου ανάκτησης. Τα ρουλεμάν βαθιάς αυλάκωσης, ενώ επαρκούν για τη μέση ροπή, ενδέχεται να υποστούν βρασμό υπό το μέγιστο φορτίο στα τελικά στρώματα σωλήνων σε καρούλια μεγάλης χωρητικότητας (μήκος σωλήνα 600 έως 800 m).

Ποιότητα νερού και διάρκεια ζωής στεγανοποίησης στροβίλου

Η ποιότητα της παροχής νερού επηρεάζει άμεσα τη διάρκεια ζωής της μηχανικής σφράγισης του στροβίλου. κιβώτιο ταχυτήτων άρδευσηςΤο καθαρό νερό από γεωτρήσεις ή δίκτυο ύδρευσης επιτρέπει διάρκεια ζωής στεγανοποίησης 3.000 έως 5.000 ωρών λειτουργίας. Το νερό ποταμού ή καναλιού που περιέχει άμμο, λάσπη ή οργανικά υπολείμματα μπορεί να μειώσει τη διάρκεια ζωής της στεγανοποίησης σε 500 έως 1.500 ώρες, καθώς τα λειαντικά σωματίδια χαράσσουν τις επιφάνειες στεγανοποίησης από κεραμικό άνθρακα, ανοίγοντας μικροκανάλια που επιτρέπουν στο νερό υπό πίεση να παρακάμψει τον θάλαμο λαδιού του κιβωτίου ταχυτήτων. Ένα ενσωματωμένο φίλτρο ή φίλτρο (100 έως 200 μικρομέτρων mesh) πριν από την είσοδο του στροβίλου είναι το πιο αποτελεσματικό και λιγότερο δαπανηρό μέτρο για την παράταση τόσο της διάρκειας ζωής της στεγανοποίησης του στροβίλου όσο και της συνολικής διάρκειας ζωής του κιβωτίου ταχυτήτων - ένα φίλτρο 50 έως 100 δολαρίων μπορεί να αποτρέψει την αντικατάσταση του κιβωτίου ταχυτήτων 500 έως 1.500 δολαρίων προστατεύοντας τη μηχανική στεγανοποίηση των 150 έως 300 δολαρίων από ζημιές από λειαντικά σωματίδια.

Σύστημα μετάδοσης κίνησης PTO για καρούλια με κίνηση από τρακτέρ

Οι κύλινδροι άρδευσης που κινούνται με PTO συνδέονται με τον ελκυστήρα μέσω ενός τυπικού Σύστημα μετάδοσης κίνησης PTO με προστασία συμπλέκτη ολίσθησης. Η συνεχής λειτουργία χαμηλής ταχύτητας και υψηλής ροπής (4 έως 12 ώρες ανά σετ άρδευσης) παράγει ένα συνεχές, σταθερό μοτίβο φόρτωσης που είναι πιο ήπιο για το σύστημα μετάδοσης κίνησης από την εργασία με φορτίο κρούσης των κιβωτίων ταχυτήτων οργώματος ή κουρέματος γκαζόν — αλλά ο παρατεταμένος χρόνος συνεχούς λειτουργίας συσσωρεύει την κόπωση των ρουλεμάν σύνδεσης U πιο γρήγορα σε ημερολογιακή βάση. Οι γραμμές μετάδοσης κίνησης Σειράς 2 έως Σειράς 4 είναι επαρκείς για τα μέτρια επίπεδα ισχύος (5 έως 20 HP τυπικά για καρούλια με κίνηση από δυναμοδότη), με λίπανση σύνδεσης U κάθε 8 έως 10 ώρες λειτουργίας απαραίτητη για τους μεγάλους χρόνους συνεχούς λειτουργίας κατά τη διάρκεια κάθε σετ άρδευσης.

Εποχιακό Πρόγραμμα Συντήρησης

Αντικατάσταση κιβωτίου ταχυτήτων άρδευσης μετά την αγορά

Αντικατάσταση κιβωτίου ταχυτήτων καρουλιού άρδευσης Οφείλεται κυρίως σε βλάβη της μηχανικής στεγανοποίησης του στροβίλου (επιτρέποντας τη μόλυνση του λαδιού από το νερό) και στη φθορά του ατέρμονα κοχλία από τη συσσωρευμένη λειτουργία χαμηλής ταχύτητας και υψηλής ροπής. Ένα καλά συντηρημένο κιβώτιο ταχυτήτων με καθαρή παροχή νερού και λειτουργικές στεγανοποιήσεις διαρκεί συνήθως 8 έως 20 χρόνια (3.000 έως 8.000 ώρες λειτουργίας). Η μόλυνση του νερού από μια ελαττωματική στεγανοποίηση μπορεί να καταστρέψει ένα κιβώτιο ταχυτήτων σε μία μόνο περίοδο άρδευσης εάν δεν εντοπιστεί. Οι παράμετροι διασταύρωσης περιλαμβάνουν τη διαμόρφωση του άξονα του στροβίλου (κινούμενο από στροβίλο) ή την αυλάκωση του άξονα εισόδου (κινούμενο από δυναμοδότη), το μέγεθος και τη σύνδεση του άξονα του τυμπάνου, τη συνολική αναλογία, τη διάταξη τοποθέτησης και τη συμβατότητα της διαμέτρου του τυμπάνου σωλήνα-καρουλιού.

Η ομάδα μηχανικών μας διατηρεί δεδομένα διασταύρωσης για τις μεγαλύτερες μάρκες μηχανημάτων άρδευσης και μπορεί να προμηθεύσει κιβώτια ταχυτήτων aftermarket με επαληθευμένη συμβατότητα αναλογίας και διαστάσεων. Διατίθενται τόσο πλήρη συγκροτήματα κιβωτίου ταχυτήτων (συμπεριλαμβανομένης της μηχανικής στεγανοποίησης τουρμπίνας) όσο και μεμονωμένα κιτ τροχού ατέρμονα κοχλία, ρουλεμάν και στεγανοποίησης για χειριστές που προτιμούν να ανακατασκευάσουν παρά να αντικαταστήσουν ολόκληρη τη μονάδα γεωργικού κιβωτίου ταχυτήτων. Επικοινωνήστε με την ομάδα μας σχετικά με το μοντέλο του καρουλιού σας, το μήκος του σωλήνα και τον τύπο μετάδοσης κίνησης για ακριβή αντιστοίχιση προδιαγραφών.

Συχνές ερωτήσεις

Επιμέλεια: Cxm