Puuvillakorjaja käigukast: spindli ja eemaldaja ajamitehnika

Spindli korjamine vs. koorijaga koristamine: kaks käigukasti profiili

Puuvilla koristamine kasutab kahte põhimõtteliselt erinevat mehhanismi, millel mõlemal on oma eripärad. Jõuvõtuvõlli käigukast nõuded. Spindli korjamine on esmaklassiline meetod – pöörlevad okastatud spindlid sisenevad igasse avatud seemnekupra, mässivad kiukiud ümber spindlivõlli ja tõmbavad seemnepuuvilla välja ilma avamata seemnekupraid, taimevarsi või lehtede jääke eemaldamata. See selektiivne korjamine säilitab kiu kvaliteedi (klass ja klammerdaja pikkus) ning võimaldab taimel jätkata seemnekuprade tootmist, mida saab koristada teisel või kolmandal korral. Spindli korjajat käitav käigukast peab jaotama võimsuse 12–18 individuaalsele spindlile rea kohta täpselt sobitatud kiirustel 3000–5000 p/min – igasugune kiiruse erinevus külgnevate spindlite vahel põhjustab ebaühtlast korjamist, mis jätab ebemeid mõnda seemnekupra, samal ajal kui teisi üle korjatakse.

Puuvillakoorija on alternatiivmeetod, mida kasutatakse peamiselt lühikese kiududega puuvillasortide puhul ja piirkondades, kus tööjõukulud eelistavad ühekäigulist masinkoristust mitmekäigulisele selektiivsele korjamisele. Koorimisrullid või sõrmmehhanismid pöörlevad kiirusel 600–1200 p/min, koorides taimelt kogu seemnekupra (avatud ja avamata) ning erinevas koguses varre- ja lehematerjali. Koristatud materjal sisaldab 30–50 protsenti prügi (võrreldes spindlikorjamise 5–15 protsendiga), mis nõuab intensiivsemat allavoolu töötlemist, et eraldada ebemeid taimejäätmetest. Jõuvõtuvõlliga ajamiga puuvillakoorijad on domineeriv koristusmeetod väiksemahulises puuvillatootmises Türgis, Pakistanis, Indias, Usbekistanis ja Ameerika Lõunatasandike osades – see kujutab endast olulist turgu järelturu käigukastide tarnimiseks, kuna need masinad töötavad tavalise traktori jõuvõtuvõlli ajamiga, mitte spetsiaalsete iseliikuvate platvormidega, mida kasutatakse suuremahulisel spindlikorjamisel.

Spindli ajami arhitektuur: täpne kiiruse jaotus

Puuvillakoristusmasina spindli ajamikäigukast teisendab jõuvõtuvõlli sisendi mitmeks kiireks väljundiks koonushammasrataste paaride kaskaadi kaudu – iga spindlit käitab oma väike koonushammasratas, mis on ühendatud ühise veovõlliga, mis kulgeb kogu koristusseadme pikkuses. Keskne puuvillakorjaja käigukast saab jõuvõtuvõlli võimsust (tavaliselt kiiruse suurendamise kaudu peamise veovõlli kiirusel 540 p/min-lt 1500–2000 p/min-ni) ja see peamine veovõll jaotab võimsuse igale üksikule spindli kaldhammasrattale nõutaval lõppspindli kiirusel 3000–5000 p/min teise 1:2 kuni 1:2,5 suhte korrutamise kaudu igas spindli asendis.

Kiiruse ühtlus kõigil spindlitel on kriitilise tähtsusega kvaliteediparameeter. Kui üks spindel töötab 5 protsenti kiiremini kui tema naabrid, mähib see pöörde kohta rohkem ebemeid ja toodab tihedama, tihedamalt keerdunud kiukimbu – mida džinn ei saa töödelda samade seadistustega kui aeglasemate spindlite lõdvemaid kimpe, mille tulemuseks on kiudude kahjustumine džinni töötlemise ajal ja ebemete kvaliteedi vähenemine. Seetõttu peab ülekandemehhanism keskkäigukastist iga spindlini säilitama kiiruse ühtluse ±2 protsendi piires kõigis spindli asendites – see on spetsifikatsioon, mis nõuab ühtlast käigukasti kvaliteeti (vähemalt AGMA 10 kõigil üksikutel kaldpaaridel), kontrollitud laagrite eelkoormust ja piisavat määrimist kaskaadi igas ühenduspunktis. Laiema ülevaate saamiseks sellest, kuidas mitme väljundiga harvesteri käigukastid jaotavad võimsust mitmele mehhanismile, vaadake meie insenerijuhendit. kombaini käigukast ajamisüsteemid.

Puuvillavõlli mehhanism – vastassuunas pöörlevad kummist padjad, mis eemaldavad spindlilt korjatud puuvilla – töötab kiirusel 1000–2000 p/min ja see tuleb spindli kiirusega täpselt sünkroniseeritud. Spindli suhtes liiga aeglaselt töötav võllivõll võimaldab puuvillal koguneda spindlile eemaldamise vahel, tekitades kiu, mis ummistab korjamismehhanismi. Liiga kiiresti töötav võllivõll eemaldab puuvilla enneaegselt, enne kui spindl on kiu täielikult rullist eemaldanud – see vähendab korjamise efektiivsust ja jätab põllule taaskasutatavat puuvilla. Tootjad, nagu Ever-Power PTO Gearbox, pakuvad sobitatud spindli ja võllivõlli hammasrattakomplekte tehase poolt kontrollitud kiiruse sünkroniseerimisega, mis välistab katse-eksituse meetodil erinevate tootmispartiide üksikute hammasrataste paaride kokkupaneku.

Tulekahjude ennetamine: käigukasti projekteerimise nõue, millest ei saa vaielda

Puuvillakiud süttib umbes 210 kraadi Celsiuse juures – temperatuurini, mille rikkis laager, libisev sidur või kuiv võllitihend võib saavutada minutite jooksul, kui riket ei avastata. Puuvillakoristusmasina käigukasti tulekahju ei hävita ainult käigukasti: see süütab kiude täis korjamismehhanismi, levib korvi, mis sisaldab 1–3 tonni koristatud seemnepuuvilla, ja võib sekunditega levida ümbritsevale kasvavale puuvillasaagile. Ühe puuvillakoristusmasina tulekahju võib hävitada 20–100 hektarit kasvavat saaki ja koristusmasina – kogukahju, mida mõõdetakse sadades tuhandetes dollarites. Tulekahjude ennetamine puuvillakoristusmasina käigukasti konstruktsioonis ei ole valikuline täiustus; see on kõige olulisem insenerinõue.

Peamised tuleohutusmeetmed puuvillakorjaja käigukast Inseneritöö edusammud on väliste kuumade pindade kõrvaldamine (ükski avatud korpuse pind ei tohiks mis tahes töötingimustes ületada 150 kraadi Celsiuse järgi, säilitades 60-kraadise ohutusvaru allapoole kiu süttimistemperatuuri), hõõrdumisest tekkivate süüteallikate kõrvaldamine (võllitihendid, mis ei suuda tekitada piisavat hõõrdumist, et saavutada süttimistemperatuur isegi kuivkäigu tingimustes) ja kiu kogunemiskohtade kõrvaldamine, kus kokkusurutud kiud võivad isolatsioonist tingitud kuumenemise tõttu saavutada isesüttimistemperatuuri. Siledad, raadiusega korpuse pinnad ilma pragude, taskute või lamedate ääristeta takistavad kiu kogunemist korpuse vastu. Võlli suunajad (sarnased suhkrurooseadmetel kasutatavatega) paiskavad lahtise kiu pöörlevatelt võllidelt eemale enne, kui see jõuab ümber keerduda ja tihendi pinnale hõõrdesoojust tekitada.

Laagri temperatuuri jälgimine on üha enam standardvarustuses kvaliteetsete puuvillakoristusmasinate käigukastides. Lihtsad bimetallist temperatuurinäidikud (värvi vahetavad sildid, mis muudavad värvi jäädavalt, kui nad saavutavad lävitemperatuuri), mis on kinnitatud korpuse pinnale iga laagripositsiooni kohale, annavad visuaalse hoiatuse, et laager kuumeneb – võimaldades operaatoril laagri välja lülitada ja seda uurida enne, kui laagri temperatuur jõuab ebeme süttimisläveni. Keerukamad süsteemid kasutavad termopaari andureid armatuurlauale paigaldatud ekraanidega, mis pakuvad töötamise ajal pidevat reaalajas laagri temperatuuri näitu.

Pneumaatiline konveieri ventilaatori ajam: puuvilla liigutamine masinas

Pärast seda, kui spindlid või koorimisrullid on seemnepuuvilla taimelt välja võtnud, tuleb koristatud materjal transportida korjamismehhanismist masina tagaosas asuvasse hoiukorvi. Pneumaatiline transportimine – kiire tsentrifugaalventilaatori abil õhuvoolu loomine, mis kannab puuvilla läbi suletud kanalite – on standardne transpordimeetod, kuna see käitleb kohevat, ebakorrapärase kujuga puuvillamassi ilma ummistuste ja sildade tekkimiseta, mis tekiksid mehaanilises konveieril. Pneumaatiline ventilaator töötab kiirusel 2000–4000 p/min, mis nõuab 540 p/min jõuvõtuvõllilt kiiruse suurendamise ülekannet vahekorras 1:3,7 kuni 1:7,4 – sarnane vahekordade vahemik meie varasemates artiklites käsitletud külviku ventilaatori ajami omaga, kuid lisaks on sellel inseneriväljakutse töötada ebemetega küllastunud keskkonnas, kus igasugune laagrite hõõrdumine või tihendi kuumus kujutab endast tuleohtu.

Pneumaatiline Jõuvõtuvõlli käigukast Puuvillakoristusmasina ventilaatori ajam peab vastama samadele tuleohutusstandarditele kui spindli ajam: välispinna temperatuur ei tohi ületada 150 kraadi Celsiuse järgi, kõigil võlli väljumispunktidel peavad olema labürint-eeltihendid ja siledad korpuse pinnad, mis takistavad ebemeid. Õhu kiirus transpordikanalis (tavaliselt 15–25 m/s) peab olema piisav, et seemnepuuvill peatada ja transportida ilma, et see kanalisse settiks – soojas kanalis settinud puuvillamass on tuleohtlik ja võib enne nähtava leegi tekkimist minutite jooksul märkamatult hõõguda. Ventilaatori kiiruse stabiilsus aitab seega otseselt kaasa nii tuleohutusele kui ka koristustõhususele: ventilaator, mis langeb alla oma minimaalse edastuskiiruse, võimaldab puuvillal kanalisse koguneda, samas kui ventilaator, mis ületab oma kavandatud kiirust, tekitab liigset turbulentsi, mis kahjustab ebemeid, takerdudes kiududesse.

Pneumaatilise konveierisüsteemi energiatarve lisab jõuvõlli koguvajadusele 10–20 hj – see moodustab märkimisväärse osa käigukasti kogukoormusest väiksematel jõuvõlliga töötavatel eemaldajatel, mille jõuvõlli koguvõimsus võib olla vaid 40–60 hj. Tõhus põllumajanduslik käigukast Ventilaatori ajami etapis olev konstruktsioon vähendab otseselt konveierisüsteemi parasiitenergia tarbimist, jättes primaarsele korjamis- või koorimismehhanismile rohkem energiat. Kaheastmelised käigukasti konfiguratsioonid (kaldus sisend pluss spiraalne väljund) saavutavad 91–95-protsendilise üldise efektiivsuse, mis tähendab, et käigukastis läheb soojusena kaotsi vaid 5–9 protsenti ventilaatori ajami võimsusest – soojus, mis tuleb hajutada ilma, et tekiks välispinna temperatuur, mis läheneks ebeme süttimislävele.

Ebemekindel tihendus ja puuvillaseemneõli vastupidavus

Puuvillakiud on läbimõõduga 15–40 mikromeetrit – piisavalt peen, et tungida läbi iga tihendivahe, mis on laiem kui 0,05 mm, mis hõlmab ka enamiku standardsete põllumajanduslike võllitihendite töölõtku. Kui ebemed satuvad tihendivahesse, mähitakse need ümber võlli pinna tihendihuule ja võlli vahele, tekitades hõõrdepunkti, mis tekitab kuumust ja hõõrdub nii tihendihuule kui ka võlli pinda. Järkjärguline kahjustus avab tihendivahe veelgi, lastes sisse rohkem ebemeid iseenesest kiirenevas rikketsüklis, mis võib 50–100 töötunni jooksul areneda avastamatust katastroofiliseks (õlikaotus pluss võimalik süttimine).

Ebemekindlad võllitihendid kasutavad labürint-eeltihendi paigutust – seeria tiheda lõtkuga mittekontakteeruvaid rõngaid peamise tihendi huule ees, mis füüsiliselt blokeerivad ebemekiudude jõudmise primaarsele tihenduspinnale. Labürindi vahed on suuruse poolest sellised, et need välistaksid puuvillakiu (vahel alla 0,03 mm), võimaldades samal ajal õhul vabalt läbi pääseda, nii et labürint ei tekitaks vaakumit, mis tõmbaks ebemeid sisse. Labürindi taga töötab primaarne võllitihend puhtas keskkonnas, mis on vaba ebemete saastumisest, saavutades oma täieliku kavandatud eluea ilma kiirenenud kulumiseta, mida ebemetega kokkupuude põhjustaks.

Puuvillaseemneõli – mis eraldub purustatud seemnetest korjamise ja koorimise käigus – on mahe orgaaniline hape, mis lagundab aja jooksul standardseid NBR (nitriil) võllitihendeid. FKM (fluoroelastomeer) tihendid on vastupidavad puuvillaseemneõlile koristustööde ajal esinevates kontsentratsioonides ning nende kõrgem temperatuuritaluvus (kuni 200 kraadi Celsiuse järgi vs NBR 120 kraadi) annab täiendava tuleohutusvaru. põllumajanduslik käigukast Puuvilla korjamise spetsifikatsioon peaks seetõttu sisaldama labürint-eeltihendi taga olevaid FKM-primaartihendeid, mis ühendavad ebemekaitse keemilise vastupidavusega ühes integreeritud tihendussüsteemis.

Hooajaline hooldus ja tuleohutus

Igapäevane ebemete eemaldamine on puuvillakoristusmasina kõige olulisem hooldusülesanne – olulisem kui õlikontrollid, määrimisgraafikud või mis tahes muu rutiinne kontroll. Käigukasti korpuse, võlli deflektorite, labürinttihendite ja jõuülekande komponentide kõik avatud pinnad tuleb iga tööpäeva lõpus suruõhuga puhtaks puhuda. Öö jooksul kogunenud ebemed surutakse oma raskuse ja niiskuse imendumise all kokku, muutudes üha raskemini eemaldatavaks ja üha tõhusamaks soojusisolatsiooniks, mis püüab kandevõime soojuse korpuse pinna vastu. Käigukast, mis siseneb järgmisele tööpäevale eelmisest päevast kogunenud ebemetega, on suurema tuleohtlikkusega kui puhastatud käigukast.

Puuvillakoristusmasinate käigukastide õlivahetusintervall peaks olema 150–250 töötundi – puuvillaseemneõli saastumine ja tolmu sissetungimine (isegi läbi korralikult hooldatud tihendite) kiirendavad õli lagunemist kiiremini kui puhaspõllul. Jõuvõlli Kardaanliigendite määrimine on vajalik iga 8–10 töötunni järel – sagedamini kui enamiku teiste põllumajanduslike rakenduste puhul, kuna kiire ajam ja tolmune keskkond kiirendavad laagrite kulumist ning kardaanliigendite rikete tagajärjed (ülekande äkiline kinnikiilumine, võimalik hõõrdumisest tingitud süttimine) on puuvillakibedas keskkonnas eriti ohtlikud. Sünteetiline PAO-põhine käigukastiõli ISO VG 220 on soovitatav selle suurepärase termilise stabiilsuse ja oksüdatsioonikindluse tõttu – kuuma kliima töötingimused (ümbritseva õhu temperatuur 30–45 kraadi Celsiuse järgi) tõstavad käigukastiõli temperatuuri pideva korjamise ajal 80–100 kraadini Celsiuse järgi, kus sünteetiline õli säilitab oma kaitsekilet paremini kui sama klassi mineraalõli.

Korduma kippuvad küsimused

Toimetaja: Cxm