Sokeriruokokorjuukone Vaihteisto: Raskaan sadon käsittelyn käyttölaite

Perusleikkurin käyttö: Suurimman vääntömomentin omaava voimanottoakselin vaihteiston kysyntä

Pohjaleikkuri on ensimmäinen ja voimakkain kosketuspiste puimurin ja pystyssä olevan sadon välillä. Kaksi vastakkaisiin suuntiin pyörivää kiekkokokoonpanoa – joissa kummassakin on 3–5 raskasta terää – pyörivät maanpinnan tasolla nopeudella 400–800 rpm ja katkaisevat jokaisen ruokovarren puimurin leikkuuleveyden sisällä (tyypillisesti 1–2 riviä, 1,2–1,5 metrin välein). Jokainen terän isku katkaisee varren, joka vaatii 500–2 000 N leikkausvoimaa varren halkaisijasta, kuitutiheydestä ja kosteuspitoisuudesta riippuen – ja yksi kiekon kierros osuu 8–15 varteen tyypillisellä ruokotiheydellä. Kumulatiivinen leikkausmomentti ja raskaiden teräkokoonpanojen keskipakoisvoima luovat jatkuvan vääntömomenttitarpeen, joka kuluttaa 40–60 prosenttia kokonaisvääntömomentista. Voimanottovaihteisto tuotos jatkuvan sadonkorjuun aikana.

Perusleikkurin vaihteisto on suorakulmainen kartiopyöräyksikkö, joka muuntaa vaakasuoran voimanottoakselin pyörimisen pystysuoraksi kiekon pyörimiseksi maan tasossa. Välityssuhde on tyypillisesti 1:1 540 rpm:n voimanottoakselilla (joka tuottaa 540 rpm:n kiekon nopeuden) tai 1:1 - 1:1,5 1 000 rpm:n voimanottoakselilla (joka tuottaa 500 - 700 rpm). Toisin kuin suurnopeussovelluksissa, joissa vaihteiston haasteena on lämmönhallinta korkeilla kierrosluvuilla, perusleikkurin haasteena on puhdas vääntömomentti – hammaspyörän hampaiden on siirrettävä täysi leikkauskuorma ja kiven iskuista johtuvat iskupiikit ilman hampaan juuren väsymismurtumaa, ja laakereiden on käsiteltävä kiekon painosta ja leikkausreaktiovoimasta johtuva yhdistetty säteittäinen kuorma sekä kartiopyörän kytkennän aksiaalinen työntövoima. Hiiletetyt kartiopyörät, joiden pintakovuus on 58 - 62 HRC ja ydinkovuus 32 - 38 HRC, tarjoavat tälle kuormitusprofiilille tarvittavan pinnan kulumiskestävyyden ja ydinsitkeyden yhdistelmän.

Vastakkaisiin suuntiin pyörivä kaksoislevyjärjestelmä vaatii joko kaksi erillistä vaihteistoa (yksi per levy, joista kumpikin vastaanottaa voiman päävaihteistosta ketju- tai hammaspyöräkäytön kautta) tai yhden kaksoislähtövaihteiston, jossa on kaksi vastakkaisiin suuntiin pyörivää pystysuoraa akselia. Kaksoislähtökokoonpano varmistaa sovitetut lautasten nopeudet (kriittistä varren siistin katkaisun kannalta tyvestä ilman vetoa tai repeämistä) ja yksinkertaistaa puimurin käyttöjärjestelmää – mutta vaihteiston kotelon on oltava huomattavasti suurempi ja jäykempi kuin yksilähtöisessä yksikössä, jotta kaksi lähtölaakerikokoonpanoa ja molempien levyjen samanaikaisesti vaikuttavat reaktiomomentit mahtuvat. Laajemman näkökulman monitoimisten puimurin käyttöjärjestelmien suunnitteluun raskaan sadon käsittelyyn saat teknisestä oppaastamme aiheesta leikkuupuimurin vaihdelaatikko levyarkkitehtuuri.

Syöttörulla ja silppurimekanismi: Toissijaisen käyttölaitteen vaatimukset

Kun pohjaleikkurit katkaisevat varret, satovirta siirtyy syöttötelojen sarjaan, jotka tarttuvat, suuntaavat ja kuljettavat ruokoa puimurin rungon läpi silppurikokoonpanoon. Syöttötelat ovat terässylintereitä, joissa on aggressiivinen pintauraus tai hitsatut knaapit. Ne tarttuvat kuituisiin, usein mutaisiin varsiin ja vetävät ne koneen läpi kontrolloidulla 1,5–3 m/s nopeudella. Jokainen vastakkaisiin suuntiin pyörivä telapari tarvitsee sokeriruokoharvesteri vaihdelaatikko lähtö tai ketjukäyttöinen lähtö nopeudella 200–400 rpm – suhteellisen alhainen nopeus, mutta erittäin suuri vääntömomentti, koska rullien on tartuttava ja puristettava useita tiheitä varsia samanaikaisesti merkittävää kitkaa ja alavirran silppurin vastapainetta vastaan.

Halkiomallisen puimurin silppurikokoonpano leikkaa jatkuvan varsivirran halkioiksi (lyhyiksi 200–350 mm:n paloiksi), jotka sitten nostetaan kuljetusajoneuvoon. Silppurirummut – kaksi vastakkaisiin suuntiin pyörivää sylinteriä, joissa kummassakin on 3–6 terää – toimivat 500–800 rpm:n nopeudella ja tuottavat puimurin käyttöjärjestelmän suurimman syklisen kuormituksen. Jokainen terä leikkaa 6–12 varren halkaisijan verran tiheää kuitua kierrosta kohden, tuottaen vääntömomenttipulsseja, jotka ovat 3–5 kertaa keskimääräisen käyttömomentin suuruisia jokaisessa leikkaustapahtumassa. Silppurin vaihdelaatikon on kestettävä tämä jatkuva sykkivä kuormitus aiheuttamatta hammaspyörän hampaiden väsymistä, joka rajoittaisi sen käyttöiän murto-osaan 4–6 kuukauden mittaisesta ruo'onkorjuukaudesta.

Tehon jakautuminen näiden toissijaisten toimintojen kesken vaatii vaihteiston huolellista mitoitusta. Voimanulosottokäyttöinen 80 hv:n kokonaistehoinen sokeriruoko-nosturi voi jakaa tehon suunnilleen seuraavasti: perusleikkurit 35–45 hv (40–55 prosenttia), syöttötelat 15–20 hv (18–25 prosenttia), silppuri 15–20 hv (18–25 prosenttia) ja elevaattori 5–8 hv (6–10 prosenttia). Päävaihteisto on mitoitettava kaikkien samanaikaisten kuormien summalle sekä 25–30 prosentin marginaalille vääntömomenttipiikkejä varten, jotka johtuvat varren syötöstä ja kiven osumista, joita esiintyy arvaamattomasti jokaisen käyttötunnin aikana.

Trooppinen käyttöympäristö: lämpö, ​​mehu ja kuitupakkaus

Sokeriruokoa viljellään yksinomaan trooppisilla ja subtrooppisilla alueilla, joilla päivälämpötilat sadonkorjuukauden aikana vaihtelevat 28–42 celsiusasteen välillä – huomattavasti korkeammat kuin lauhkeilla viljanviljelyalueilla sadonkorjuukauden aikana tyypilliset 15–25 astetta. Tämä kohonnut ympäristön lämpötila pienentää vaihteiston lämmönjohtamiseen käytettävissä olevaa lämpötilaeroa (lämmönsiirto on verrannollinen kotelon pinnan ja ympäröivän ilman väliseen lämpötilaeroon), mikä tarkoittaa, että vaihteisto, joka toimii mukavasti 80 asteen lämpötilassa lauhkeassa ilmastossa, voi saavuttaa 100–110 asteen lämpötilan trooppisella sokeriruokopellolla – selvästi yli tavallisen mineraalipohjaisen vaihteistoöljyn turvallisen käyttörajan ja lähestyy jopa synteettisten voiteluaineiden lämpöhajoamiskynnystä.

Sokeriruokomehu on syövyttävää orgaanista happoliuosta (pH 5,0–5,5), joka suihkuaa jokaisesta leikatusta varresta ja peittää koko sadonkorjuulaitteen – myös sen Voimanottovaihteisto Vaihteiston kotelo, akselitiivisteet ja ulkoiset kiinnikkeet – tahmeassa, happamassa kalvossa, joka vetää puoleensa pölyä, edistää mikrobien kasvua ja käynnistää korroosiota millä tahansa suojaamattomalla pinnalla. Neste sisältää myös liuenneita sokereita, jotka karamellisoituvat kuumissa vaihdelaatikon koteloissa (jotka toimivat yli 70–100 asteessa) muodostaen kovan, eristävän kuoren, joka vangitsee kosteuden metallipintaa vasten ja estää konvektiivisen lämmönsiirron, josta kotelo on riippuvainen jäähdytykseen. Valmistajat pitävät Ever-Power PTO-vaihteisto sokeriruokolaatuisille vaihteistoille on määriteltävä vähintään 80–120 mikrometrin paksuinen epoksijauhepinnoite – paksumpi kuin lauhkean ilmaston maatalousvaihteistoissa käytettävä tavallinen 40–60 mikrometrin pinnoite – sokerimehun kotelon ulkopinnan kemiallisen ja lämpövaikutuksen estämiseksi.

Kuitujen kietoutuminen on mekaaninen vaara, joka on ainutlaatuinen kuituviljelykasvien korjuussa. Irtonaiset ruo'okuidut ja lehtijätteet kulkeutuvat pyöriviä akseleita pitkin kohti vaihdelaatikkoa ja kerääntyvät akselin tiivisteen kohdalle, kunnes kietoutunut massa aiheuttaa riittävästi kitkaa ylikuumentuakseen ja vahingoittaakseen tiivistehuulta – tai vakavissa tapauksissa pysäyttääkseen akselin kokonaan. Akselinohjaimet (kartio- tai kiekonmuotoiset suojukset, jotka on asennettu akselille välittömästi tiivisteen ulkopuolelle) pysäyttävät kulkevan kuidun ennen kuin se saavuttaa tiivisteen ja sinkoavat sen pois akselista keskipakovoimalla. Jokaisessa sokeriruokokoneen pyörivässä akselissa tulisi olla kuituohjain, joka on asennettu 20 mm:n säteelle tiivistepinnasta – edullinen lisäys, joka estää yleisimmän tiivisteen vikaantumistavan sokeriruokokoneen korjuulaitteissa.

Ylä- ja alaleikkurien käyttö: Ylävirran sadonmuokkaus

Ennen kuin pohjaleikkurit katkaisevat varren, kaksi ylävirran mekanismia valmistelevat sadon puhdasta sadonkorjuuta varten. Lantaja – koneen etuosaan latvan korkeudelle (2–4 metriä maanpinnan yläpuolella) asennettu pyörivä kiekko tai teräkokoonpano – katkaisee kunkin varren lehtevän kasvupisteen. Poistettu latva sisältää kypsymättömiä nivelväliä, joiden sokeripitoisuus on alhainen ja jotka laimentaisivat mehun laatua, jos se korjataan kypsän varren kanssa. Lantajalevy toimii nopeudella 600–1 000 rpm, ja sitä käyttää päävaihteisto pitkän pystysuoran akselin tai erillisen hihnakäytön kautta. Tehontarve on vaatimaton (5–10 hv), koska latva on pehmeä ja mehukas, mutta latvaosan käyttöakseli on koneen pisin tukematon pyörivä akseli – jopa 3–4 metriä – ja se on tasapainotettava dynaamisesti, jotta vältetään ruostuminen ja tärinä käyttönopeudella.

Lehdenpoistaja (jota kutsutaan myös lehtienpoistajaksi tai jätteenpoistajaksi) poistaa kuivat lehtijätteet pystyssä olevista varsista ennen kuin ne saavuttavat syöttötelat. Lehdenpoistajayksiköt käyttävät pyöriviä kumisormia, pyöriviä lankalenkkejä tai värähteleviä kumityynyjä, jotka poistavat kuivat lehdet kitkan avulla jättäen varren ehjäksi. Lehdenpoistajan käyttönopeus on tyypillisesti 300–600 rpm – samanlainen kuin syöttötelojen nopeus – ja vääntömomentin tarve on kohtuullinen, mutta vaihtelee suuresti sadon kunnosta riippuen: kuivat, irtonaiset jätteensuikaleet irtoavat helposti, kun taas vihreät tai sateen kastelemat lehdet tarttuvat varteen ja vaativat huomattavasti enemmän poistovoimaa. Tämä vaihtelu aiheuttaa kuormituksen vaihteluita... sokeriruokoharvesteri vaihdelaatikko lähtö, joka yhdistää perusleikkureiden ja hakkurin syklisen kuormituksen – lisäämällä uuden ulottuvuuden jo ennestään monimutkaiseen vääntömomenttiprofiiliin, joka vaihteiston on siedettävä ilman laakerin rasitusta tai hammaspyörän hampaan väsymistä.

Ylikuormitussuoja maanpinnan tasalla oleville pohjaleikkureille

Pohjaleikkurit toimivat maan pinnalla – kaikkien sadonkorjuukoneiden iskuintensiivimmissä asennoissa. Kivet, kovettuneet maakokkareet, maan alle haudatut kastelulaitteet ja juuristot ovat kaikki leikkausreitillä ja aiheuttavat välittömiä vääntömomenttipiikkejä, jotka voivat ylittää vaihteiston nimelliskapasiteetin 5–10 kertaa millisekuntien sisällä. Voimanulosoton voimansiirron liukukytkin on ensisijainen suojamekanismi, mutta sitä on täydennettävä yksittäisillä murtopulteilla tai jousikuormitteisilla kytkentälaitteilla jokaisessa pohjaleikkurin levyssä, jotta yksittäinen isku ei leviä koko käyttöjärjestelmään.

Sokeriruokopohjaisten leikkureiden vaihteistojen kotelomateriaaliksi vaaditaan vähintään pallografiittivalurautaa (SG-rauta, laatu EN-GJS-400-15 tai vastaava). Tavallinen harmaa valurauta (EN-GJL-250), joka soveltuu puhdaskenttäsovelluksiin, joissa iskukuormitus on kohtalainen, murtuu sokeriruokopohjaisten leikkureiden toiminnalle tyypillisten voimakkaiden iskukuormien alla – kotelon seinämän läpi tuleva halkeama johtaa öljyn täydelliseen menetykseen, laakerin pettämiseen ja usean päivän korjaukseen, joka maksaa paljon enemmän kuin harmaan raudan ja pallografiittivaluraudan koteloiden välinen hintaero. Jotkut valmistajat käyttävät hitsattuja teräskoteloita äärimmäisimpiin käyttötarkoituksiin (kallioiset vulkaaniset maaperät Havaijilla, Indonesiassa ja Filippiineillä) uhraten valuraudan lämmönjohtavuusedun rakenneteräksen erinomaisen iskunkestävyysominaisuuksien hyväksi.

Sadonkorjuukauden huolto trooppisissa olosuhteissa

Sokeriruokokorjuukausi kestää useimmilla tuotantoalueilla 4–6 kuukautta – yksi pisimmistä yhtäjaksoisista käyttökausista koskaan. maatalouden vaihdelaatikko sovellus. 10–14 tunnin päivittäisellä käyttöajalla vaihteisto kerää 1 200–2 500 käyttötuntia yhden kauden aikana – mikä vaatii samanlaista huoltosuunnittelua kuin ympärivuotinen teollisuusvaihteiston asennus.

Öljynvaihtovälin tulisi olla 200–300 tuntia synteettiselle vaihteistoöljylle ja 100–150 tuntia mineraaliöljylle. Todellista vaihtoväliä lyhennetään entisestään, jos öljyssä on näkyviä merkkejä lämpöhajoamisesta (tummuminen) tai veden aiheuttamasta saastumisesta (maitomaisen näköinen trooppisen kosteuden aiheuttamasta kondensaatiosta). Tyhjennä lämmin öljy jokaisen käyttöpäivän lopussa aina, kun öljynvaihto on ajankohtainen – lämmin öljy kuljettaa epäpuhtaudet pois kotelosta tehokkaammin kuin kylmä öljy, jonka hiukkaset ovat laskeutuneet sisäpinnoille. Synteettinen PAO-pohjainen ISO VG 320 (yhden luokan paksumpi kuin lauhkeassa ilmastossa käytetty VG 220) tarjoaa korkeamman viskositeetin, jota tarvitaan riittävän öljykalvon paksuuden ylläpitämiseen trooppisen sokeriruo'on korjuun korkeammissa käyttölämpötiloissa.

Voimanottoakseli Sokeriruokopuimureiden huolto vaatii ristinivelten ja uraputkien päivittäistä voitelua – sokerimehun ja kuitujen ympäristö kiihdyttää voimansiirron osien korroosiota ja juuttumista paljon nopeammin kuin puhtaalla pellolla ajettaessa. Tarkasta liukukytkimen kalibrointi viikoittain (trooppinen kuumuus voi aiheuttaa kytkimen kitkamateriaalin lasittumisen, mikä lisää aktivointimomenttia tarkoitetun suojakynnyksen yläpuolelle) ja kaikkien paljaiden pyörivien akselien kuituohjaimet kertyneen materiaalin varalta. Poista mahdolliset kuitukertymät välittömästi – ohjain, joka on jo täytetty käärittyllä materiaalilla, ei voi ohjata lisää kuituja pois tiivisteestä.

Usein kysytyt kysymykset

Toimittaja: Cxm