Kuidas töötab keskpöördega niisutuskäigukast

Keskpöördega niisutussüsteem on sisuliselt pikk toru, mida toetavad ratastel tornid, mis pöörlevad aeglaselt ümber fikseeritud keskpunkti, pritsides vett, kui nende sild liigub üle ümmarguse põllu. Iga torni käitab eraldi väike elektrimootor (tavaliselt 0,37–1,5 kW), mis on ühendatud suure ülekandearvuga vooluvõrku. niisutuskäigukast mis vähendab mootori kiirust suhtega 40:1 kuni 60:1. Käigukasti väljundvõll ühendub tornirattaga otseülekande või ketiülekande kaudu, pöörates ratast umbes 0,5–2,5 p/min – piisavalt aeglaselt, et äärmine torn liiguks edasi umbes 3–4 meetrit minutis.

See äärmuslik kiiruse vähenemine tähendab, et niisutuskäigukast peab pöördemomenti dramaatiliselt mitmekordistama. 1 kW mootor, mis pöörleb kiirusel 1450 p/min ja liigub läbi 50:1 ussikäigukasti, annab umbes 330 N·m väljundpöördemomenti – see on piisav, et liigutada torni, mis kannab mitusada kilogrammi torusid ja veekoormust pehmel, ebatasasel ja sageli mudasel pinnasel. Käigukast peab seda pöördemomenti pidevalt andma 12–20 tundi päevas kogu niisutushooaja jooksul, sageli 10–15 aastat enne väljavahetamist, mistõttu on kaks peamist inseneriväljakutset termiline haldamine ja laagrite eluiga.

Niisutuskäigukastides kasutatavad käigukastitüübid

Niisutussüsteemide käigukastide turul domineerivad kolm käigukonfiguratsiooni, millel kõigil on erinevad jõudlusomadused, mis sobivad erinevatele töötingimustele ja eelarvepiirangutele.

Enamiku põllumajanduslike keskpöördega süsteemide puhul pakub uss- või spiraal-ussliides parimat tasakaalu hinna, iselukustuva funktsiooni ja piisava kasutusea vahel. Planetaartüübid on reserveeritud suuremahulistele äripaigaldistele, kus efektiivsuse kasv õigustab lisapidurimehhanismi ja kõrgemat ostuhinda. jõuvõtuvõlli kiiruse suurendaja käigukast Teistes põllumajanduslikes rakendustes kasutatav tehnoloogia jagab samu käigukastide põhiprintsiipe, kuigi niisutuskäigukastid optimeerivad väga erinevaid tööparameetreid – äärmuslik reduktsioonisuhe, madal kiirus ja pidev termiline töö, mitte aga suur kiirus ja vahelduv löökkoormus.

Niisutustornide rattaveo pöördemomendi arvutamine

Niisutuskäigukasti õige suuruse määramiseks tuleb arvutada ratta juures vajalik kogumoment, et torni halvimates tingimustes põllul liigutada. Peamised muutujad on torni kaal (sh veega täidetud toru), maapinna takistus (mis varieerub oluliselt olenevalt pinnase tüübist ja niiskustasemest), põllu kalle ja tuulekoormus torustiku vahemikule.

See 5-kordne vajaliku pöördemomendi kõikumine kuiva ja kõva pinnase ning pehme ja märja muda vahel on peamine põhjus, miks niisutuskäigukastid on dimensioneeritud halvimate, mitte keskmiste pinnasetingimuste jaoks. Keskmise pöördemomendi jaoks valitud käigukast peatab torni niisketel perioodidel, mil niisutamine on kõige kriitilisem – täpselt süsteemi rikke jaoks halvimal ajal. Määrake käigukast kõige pehmema pinnase jaoks, mida torn läbib, lisage 25% ohutusvaru kalde ja tuulekoormuse jaoks ning veenduge, et mootori ja käigukasti kombinatsioon suudab seda pöördemomenti pidevalt anda, ilma et see ületaks käigukasti termilist nimivõimsust.

Pidev töötemperatuuriga termoregulatsioon

Usskäigukastid toodavad ülekantava võimsuse kilovati kohta rohkem soojust kui ükski teine ​​​​käigukasti tüüp, kuna ussi ja ratta kontakt on valdavalt libisev, mitte veerev. Niisutuskäigukastis, mis töötab pidevalt efektiivsusega 40–60%, muundatakse 40–60% sisendvõimsusest korpuse sees soojuseks. 1 kW mootor, mis käitab 50% efektiivset usskäigukasti, tekitab pidevalt ligikaudu 500 vatti soojust, mis tuleb korpuse pinna kaudu ümbritsevasse õhku hajutada.

Parasvöötmes piisab tavaliselt korpuse pinnalt loomulikust konvektsioonist – malmist korpuse suur pindala kiirgab soojust tõhusalt ja isegi kerge õhu liikumine pöördliigendi pöörlemisest tagab täiendava jahutuse. Kuumas kliimas (ümbritseva õhu temperatuur üle 35 °C) võib käigukasti sees olev tasakaaluõli temperatuur pideva päevase töötamise ajal ületada 90 °C, lähenedes tavalise mineraalkäigukastiõli termilisele piirile. Nendel temperatuuridel õli oksüdeerumine kiireneb, viskoossus langeb ja ussiratta kokkupuutekohas olev kaitsekile muutub ohtlikult õhukeseks.

Kuuma kliima niisutamise lahenduste hulka kuuluvad suurema termilise stabiilsusega sünteetilised käigukastiõlid (PAO-põhised sünteetilised õlid säilitavad kile tugevuse temperatuuril 120 °C ja kõrgemal), ribidega korpuse konstruktsioonid, mis suurendavad konvektiivset pinda 30–50% võrra, ja töötsükli haldamine, mis piirab pidevat töötamist pärastlõunase tippkuumuse ajal. Mõned tipptasemel süsteemid kasutavad alumiiniumkorpusi integreeritud jahutusribidega, mis hajutavad soojust pinnaühiku kohta 2,5 korda kiiremini kui malm – kuigi alumiiniumi madalam tugevus nõuab paksemaid seinaosi piirkondades, kus ratta reaktsioonijõud mõjuvad.

Korrosioonikaitse ja võlli tihendamine niiskes keskkonnas

Niisutuskäigukast töötab pidevalt niiskes keskkonnas. Väljundvõll läbib tihendit alale, mis on põldudel mudaste vagude, seisva vee ja sprinkleritest tuleva pritsi triivi tõttu regulaarselt vee all. Erinevalt... Jõuvõtuvõlli käigukast Hooajalisel masinal, mis aeg-ajalt niiskusega kokku puutub, on niisutuskäigukast märg iga tööpäev kogu niisutushooaja jooksul – sageli viis või enam kuud järjest.

Vee sissetung väljundvõlli tihendisse on niisutuskäigukasti rikete peamine põhjus. Käigukastiõlis olev vesi põhjustab ussiratta pronkspinna roostetamist, ussivõlli laagrirõngaste söövitamist ja emulgeerumist, mis hävitab õli kandevõime. Tõhus tihendamine nõuab mitme barjääri lähenemisviisi: primaarset kahekordse huulega võllitihendit (FKM-materjal väetistega koormatud vee keemiliseks vastupidavuseks), sekundaarset välist rõngast või V-rõngast, mis suunab seisva vee primaarse tihendi pinnalt eemale, ja filtreeritud õhutusava, mis asub korpuse kõrgel – maksimaalse võimaliku veesissetungi piiri kohal –, et võrdsustada siserõhku ilma vett sisse laskmata.

Kemikaalveest (niisutusvesi segatud vedelväetise või pestitsiidiga) tingitud korpuse korrosioon on veel üks niisutuskäigukastidele omane rike. Kaitsmata malmist pinnad korrodeeruvad lämmastikpõhiste väetiste lahustega kokkupuutel kiiresti. Kvaliteetsetes niisutuskäigukastides kasutatakse kas epoksükattega malmist korpusi või täielikult korrosioonikindla kruntvärviga värvitud välispindu. Roostevabast terasest kinnitusdetailid hoiavad ära poldipeade korrosiooni ja kinnikiilumise, mis muudab edaspidise hooldusjuurdepääsu raskeks või võimatuks.

Keskpöördega vs. külgliikumisega: käigukasti erinevused

Niisutusturul domineerivad keskpöördega süsteemid, kuid külgliikumisega (lineaarsed) süsteemid teenindavad ristkülikukujulisi põlde, mida ümmargune pöördsüsteem ei suuda täielikult katta. Käigukasti inseneri seisukohast esitavad need kaks süsteemi erinevaid nõudmisi, hoolimata sellest, et kasutavad sarnast torni ajami riistvara. Keskpöördega süsteemis läbib äärmine torn kõige pikema vahemaa ja töötab kõige rohkem tunde, samas kui sisemised tornid tsükliliselt sisse ja välja lülituvad, et säilitada joondus. Külgliikumisega süsteemis läbivad kõik tornid samaaegselt sama vahemaa, mis tähendab, et iga käigukast kogub iga läbisõidu kohta identse töötunni. See ühtlane töötsükkel lihtsustab tegelikult käigukasti hoolduse ajakava – iga seade jõuab oma hooldusintervallini samal ajal –, kuid see tähendab ka seda, et iga käigukasti suuruse viga mõjutab kõiki torne võrdselt, mitte ei piirdu ainult äärmiste ulatustega.

Külgsuunas liikuvate süsteemide puhul on vaja, et käigukast ja ajamimootor pööraksid põllu mõlemas otsas vastupidises suunas, mis tekitab koormustingimuse, mida keskpöördega käigukastid harva kogevad. Vastupidine pöörlemine vabastab hetkeks ussi kokkupuute koormusest, võimaldab tagasilöögil vastasküljelt sulguda ja seejärel laadib käigukast uuesti vastupidises suunas. Tuhandete tagurpidi pöörlemiste korral hooaja jooksul kiirendab see kahesuunaline koormus ussiratta hammaste kulumist, kui käigukast oli algselt projekteeritud ainult ühesuunaliseks pöörlemiseks. Külgsuunas liikuva niisutuse käigukastide valimisel veenduge, et tootja on seadet hinnanud kahesuunaliseks tööks ja et ussiratta hammasprofiil on sümmeetriline – mõned ussikäigukastid optimeerivad hammaste kokkupuutemustrit ühe pöörlemissuuna jaoks ja kuluvad tagurpidi töötades oluliselt kiiremini.

Külgnihutusega niisutussüsteemide juhtimissüsteemid – olgu need siis GPS-juhitavad või vagu järgivad – lisavad usaldusväärsuse kaalutluse. Kui juhtimine ebaõnnestub ja süsteem kaldub kursilt kõrvale, võivad otsatornid sattuda põllupiiridele, aedadele või drenaažikonstruktsioonidele, mis tekitavad ootamatut mehaanilist takistust. Niisutuskäigukast peab vastu pidama ebanormaalsetele seiskamiskoormustele ilma ussiratta hambaid kahjustamata. Õigesti suurusega käigukast saab hakkama seiskamismomendiga, kuid marginaalselt spetsiifiline seade – mis on tavaline, kui ostjad valivad nominaalse kiiruse ja pöördemomendi spetsifikatsioonile vastava odavaima variandi – ei pruugi esimesele juhtimisveale vastu pidada. See on veel üks põhjus, miks valida niisutuskäigukastid, mille minimaalne pöördemomendi varu on 25% suurem kui arvutatud halvimal juhul kasutatav töökoormus.

Spetsifikatsioonitabel: Niisutuskäigukasti valiku parameetrid

Kui määrate uue pöördsüsteemi jaoks niisutuskäigukastid või asendate kulunud üksusi olemasolevates süsteemides, võtke ühendust meie insenerimeeskonnaga vastavalt teie torni kaalule, ratta suurusele, põllu kaldele, pinnasetingimustele ja mootori spetsifikatsioonidele. Enne iga seadme saatmist võrdleme kinnitusmustreid ja kinnitame pöördemomendi ühilduvust.

Niisutuskäigukastide hooldusgraafik

Niisutuskäigukastid koguvad kiiresti töötunde – 150 päeva jooksul 16 tundi päevas töötav pöördliigend kogub hooaja jooksul 2400 tundi. See suur kasutusaste nõuab niisutuskoormusele vastavat hooldusdistsipliini, mitte hooajalisele kasutusgraafikule vastavat juhuslikku kasutust. põllumajanduslik käigukast rakendused nagu niitmine või pallide pakkimine.

Niisutussüsteemi käigukasti eluea pikendamiseks on kõige tõhusam hooldusmeede õlikvaliteedi haldamine. Puhas, õigesti gradueeritud õlis, milles vesi ei ole saastunud, töötav ussülekanne saavutab oma pronkshammaste kavandatud eluea, mis on 15 000–20 000 tundi. Sama ussülekanne saastunud õlis võib rivist välja minna 3000–5000 tunni pärast. Kahe õlivahetuse maksumus hooaja jooksul on tühine võrreldes käigukasti hooaja keskel vahetamise hinnaga tornil, kuhu niisutamise ajal on raskete seadmetega võimatu ligi pääseda.

Brändidevahelise asendamise ühilduvus

Suurtootjate – Valley, Zimmatic (Lindsay), Reinke, TL ja Bauer – keskpöördega niisutussüsteemid kasutavad kõik tornülekandega käigukaste, mis järgivad sarnaseid kinnituskonventsioone, kuid erinevad spetsiifiliste poltide mustrite, võlli mõõtmete ja ülekandearvu valiku poolest. Nende originaalseadmete tootjate mõõtmete spetsifikatsioonide järgi toodetud järelturu asenduskäigukastid pakuvad kulutõhusat alternatiivi edasimüüjatelt hangitud originaalidele, sageli täiustatud tihenditehnoloogia ja korrosioonikaitsega, mis pikendab kasutusiga originaalseadmest kauem. Kõik viidatud kaubamärgid on nende vastavate omanike registreeritud kaubamärgid ja neid mainitakse üksnes ristviidete eesmärgil.

Asenduse ristviidete tegemisel kinnitage kinnituspoltide muster (tavaliselt 4 polti ruudukujulisel mustril), mootori sisendvõlli läbimõõt ja kiiluava, väljundvõlli läbimõõt ja hammaste arv (kui on olemas), ülekandearv ja pöörlemissuund. Paljud järelturu tarnijad, sealhulgas Ever-Power PTO käigukast Peame ristviidete andmebaase, mis seovad originaalvaruosade numbrid ühilduvate järelturu seadmetega – anname teile originaalvaruosade numbri ja meie kontrollime enne saatmist kõiki olulisi mõõtmeid.

PTO-ajamiga niisutuspumpade puhul, mis kasutavad Jõuvõlli Ja kiiruse suurendaja tsentrifugaalpumba käitamiseks otse traktorist kehtib sama mõõtmete ristviide. Peamised parameetrid on jõuvõtuvõlli sisendkiirus (540 või 1000 p/min), kiiruse suurendaja ülekandearv, pumba sisendvõlli läbimõõt ja käigukasti pidev termiline nimivõimsus pumba sihtvoolukiirusel. Käigukasti aladimensioneerimine pideva tööga pumba rakenduse jaoks on üks levinumaid spetsifikatsioonivigu jõuvõtuvõlliga niisutussüsteemides – vahelduva töö jaoks pöördlõikuril ette nähtud käigukast kuumeneb üle ja rikkib nädalate jooksul, kui pumpa käitatakse 12 tundi päevas.

Korduma kippuvad küsimused

Toimetaja: Cxm