Kylvökoneen vaihteisto: Tarkkuuskylvökäyttöjärjestelmät

Jokainen millimetri siementen kylvösyvyydessä vaikuttaa itämisnopeuteen, ja jokainen tavoitevälin ulkopuolelle putoava siemen edustaa menetettyä satopotentiaalia. Nykyaikainen pneumaattinen kylvökone on riippuvainen voimanottoakselilla pyörivästä keskipakopuhaltimesta, joka pyörii 3 000–5 500 rpm:n nopeudella kuljettaakseen siemenet ja lannoitteen jakoputkien kautta jokaiselle rivinavaajalle. Vaihteiston, joka muuntaa 540 rpm:n voimanottoakselin nopeuden tälle puhaltimen nopeudelle, on ylläpidettävä vakaata tuottoa muuttuvan kuormituksen, lämpötilan ja pelto-olosuhteiden alla koko kylvöjakson ajan, jotka kestävät 12–16 tuntia päivässä kapean kevätikkunan aikana. Kun vaihteisto epäonnistuu, puhallin hidastuu, ilmavirtaus laskee ja siemenet, joiden pitäisi päästä 6 metrin kylvökoneen uloimmille riveille, kasaantuvat sen sijaan jakopäähän – aiheuttaen peltoon aukkoja, joita mikään määrä lannoitetta tai sadetta ei voi korjata.

Optimoi istutusajoasi

Pneumaattinen jakelu: Miksi tuulettimen vaihdelaatikko on poran sydän

Pneumaattiset kylvökoneet käyttävät nopeaa keskipakopuhallinta ilmavirran tuottamiseen, joka kuljettaa yksittäisiä siemeniä annostelumekanismista jakeluputkiverkoston kautta kullekin rivinavaajalle. Puhaltimen on tuotettava riittävä ilmannopeus (tyypillisesti 25–40 m/s jakeluputkissa) siemenhiukkasten suspendoimiseksi ilmavirtaan ja toimittamiseksi kaukaisimpaan rivin ulostuloaukkoon samalla koostumuksella kuin lähimmässä rivissä. Tämä ilmannopeusvaatimus sanelee puhaltimen nopeuden – tyypillisesti 3 000–5 500 rpm riippuen puhaltimen halkaisijasta, jakelurivien lukumäärästä, putken kokonaispituudesta ja istutettavan kasvin siemenpainoominaisuuksista. Voimanottovaihteisto Nopeudenlisäys muuntaa traktorin 540 rpm (tai 1 000 rpm) voimanottoakselin tehon vaaditulle puhaltimen nopeudelle suhteessa 1:5,5–1:10 – tämä on yksi suurimmista nopeudenlisäyssuhteista missään maatalousvaihteistosovelluksessa.

Puhaltimen nopeuden on pysyttävä vakiona riippumatta kylvökoneen annostelunopeuden tai traktorin ajonopeuden muutoksista. Paineilmakylvökoneessa annostelumekanismia käyttää tyypillisesti maapyörä (suhteessa ajonopeuteen, varmistaen, että hehtaarikohtainen siemenmäärä pysyy vakiona traktorin kiihdyttäessä tai hidastuessa), kun taas puhallinta käyttää voimanottoakseli (vakionopeudella, riippumatta ajonopeudesta). Tämä annostelun (ajonopeuteen suhteellinen) ja jakelun (vakio puhaltimen nopeus) perustavanlaatuinen ero tarkoittaa, että vaihteiston teho ei saa vaihdella voimanottoakselin kuormituksen muuttuessa – suuri siemenvirtaus annostelujärjestelmän läpi lisää puhaltimen aerodynaamista kuormitusta, mikä lisää vaihteiston vääntömomentin tarvetta, mikä voi aiheuttaa marginaalivaihteiston hidastumisen hieman lisääntyneen kuormituksen alla. Tämä pieni hidastuminen vähentää ilman nopeutta, mikä puolestaan vähentää jakeluputken kantokykyä, minkä seurauksena raskaimmat siemenet putoavat ilmavirrasta ennen kuin ne saavuttavat kaukaisimmat rivit – aiheuttaen klassisen kylvövajeen, joka tunnetaan nimellä "uloimpien rivien nälkä".

Kaksivaiheinen vaihteiston suunnittelu: Suurten nopeussuhteiden luotettava saavuttaminen

Yhden kartiopyöräasteen nopeudenlisäyssuhde 1:7 tai suurempi on epäkäytännöllinen – nopea ulostulohammaspyörä pienenee niin, että sen hampaista puuttuu juurilujuus tarvittavan vääntömomentin välittämiseen ilman väsymismurtumaa, ja pienen hammaspyörän hampaiden kosketusjännitys ylittää jopa pintahiiletetyn hammaspyöräteräksen pintakovuuskapasiteetin kohtuullisilla tehotasoilla. Yksivaiheisen spiraalimaisen kartiopyörän nopeudenlisäyksen käytännön maksimi on noin 1:5–1:6, mikä kattaa vain nopeuden alapään. kylvökoneen vaihdelaatikko Puhaltimen nopeusalue. Yli 3 000 rpm:n puhaltimen nopeuksille 540 rpm:n voimanottoakselista (välityssuhteet yli 1:5,5) on ratkaisuna kaksivaihteinen vaihteisto.

Kaksivaiheisessa kylvökoneen vaihteistossa yhdistyvät suorakulmainen viistevaihteisto ja yhdensuuntaisakselinen kierteitetty toinen vaihe. Kartiovaihteisto muuntaa vaakasuoran voimanottoakselin pyörimisen pystysuoraksi tai kulmassa olevaksi tuulettimen akseliksi ja tarjoaa samalla kohtuullisen nopeudenlisäyksen suhteessa 1:2–1:3. Kierteitetty toinen vaihe tarjoaa lopun kerrannaisen suhteessa 1:2–1:3,5, jolloin yhdistetty välityssuhde on 1:4–1:10,5 – tämä kattaa koko pneumaattisten kylvöpuhaltimien nopeusalueen 540 rpm:n voimanottoakselista alkaen. Jokainen yksittäinen vaihe toimii omalla mukavalla välityssuhteellaan (jossa hammaspyörän hammasgeometria, laakerikuormat ja hyötysuhde on optimoitu), ja kahden vaiheen kumulatiivinen hyötysuhde on 91–95 prosenttia – hieman alhaisempi kuin yksivaiheisessa yksikössä, mutta silti yli 90 prosenttia voimanottoakselin tehosta tuulettimen akselille.

1 000 rpm:n voimanottoakselista vaadittu kokonaissuhde laskee suhteeseen 1:3 - 1:5,5 – tämä on saavutettavissa yksivaiheisella kartiovaihteistolla pienemmillä puhaltimen nopeuksilla ja vaatii vain kohtuullisen kaksivaiheisen rakenteen suurimmilla nopeuksilla. Tämä suhteen pieneneminen on merkittävä käytännön etu 1 000 rpm:n voimanottoajokäytössä pneumaattisissa porakoneissa: vaihteisto on yksinkertaisempi, tehokkaampi ja kompaktimpi – mikä hyödyttää suoraan valmistajaa, kun vaihteisto voidaan sijoittaa poran rajoitettuun jakopäähän. Valmistajat, kuten Ever-Power PTO-vaihteisto tarjoavat sekä yksi- että kaksivaiheisia kokoonpanoja, joissa on sovitetut välityssuhteet tärkeimpien kylvömerkkien erityisiin puhaltimen nopeusvaatimuksiin, mikä eliminoi yleisen vaihteiston sovittamisen tarkkuuskylvösovellukseen yrityksen ja erehdyksen kautta.

Yhdistetyt kylvökoneet: Monitoimivaihteiston vaatimukset

Yhdistelmäkylvökoneet, jotka kylvävät siemenen ja lannoitteen samanaikaisesti eri riveille tai eri syvyyksille, ovat yleisin kokoonpano nykyaikaisessa peltoviljelyssä. Yhdistelmäkylvökoneen voimanottovaihteiston on ehkä käytettävä kahta erillistä toimintoa: pneumaattista puhallinta (siemenen ja/tai lannoitteen levittämistä varten) ja lannoitteen sekoitinta tai ruuvia (rakeisen lannoitteen kertymisen estämiseksi säiliöön annostelumekanismin yläpuolelle). Katso suunnitteluoppaastamme, miten kylvömuokkauslaitteet toimivat vuorovaikutuksessa istutusajon kanssa. pyörivän maanmuokkaimen vaihdelaatikko sovellukset ja maaperän rakennevaatimukset.

Joissakin yhdistelmäkylvökoneissa käytetään yhtä tehokasta puhallinta siementen ja lannoitteen levittämiseen erillisten putkistojen kautta, kun taas toisissa käytetään kahta erillistä puhallinta – yksi siemenille (mikä vaatii tarkkaa jakautumista) ja toinen lannoitteelle (jossa ±10 prosentin jakautumisen tasaisuus on hyväksyttävä). Kaksoispuhallinkokoonpano saattaa vaatia kaksi erillistä Voimanottovaihteisto eri nopeuksilla toimivia tehoja tai yksi vaihteiston teho, joka käyttää molempia puhaltimia samalla nopeudella erillisten hihna- tai ketjukäyttöjen kautta. Vaihteiston tehoarvon on katettava puhaltimien yhdistetty tehontarve, sekoittimen teho ja voimansiirron häviöt – tyypillisesti yhteensä 20–60 hv 3–6 metrin yhdistelmäporakoneelle, josta 70–80 prosenttia kuluu puhaltimelle/puhaltimille ja loput sekoittimelle ja kitkahäviöille.

Puhaltimen nopeuden vakaus ja rivien välinen kylvötasaisuus

Kunkin jakoputken ilmannopeus määrää, saavuttavatko siemenet rivinavaajalle täydellä määrällä siemeniä vai putoavatko jotkut siemenet ilmavirrasta ennenaikaisesti. Leveässä kylvökoneessa (4–6 metriä, 24–48 rivin ulostuloaukolla) uloimmat putkilinjat ovat 2–3 kertaa pidempiä kuin sisimmät, mikä luo suuremman aerodynaamisen vastuksen ulompiin kanaviin. Puhaltimen on tuotettava riittävästi kokonaisilmavirtaa voittaakseen pisimmän putkilinjan vastuksen – ja koska putkilla on yhteinen jakopää, lyhyempien putkien ilmavirtausta on ohjattava erillisillä virtauksenrajoittimilla tai kalibroiduilla putkihalkaisijoilla, jotta lyhyemmät putket eivät varasta ilmavirtaa pidemmiltä putkilta.

Puhaltimen nopeuden 5 prosentin lasku vähentää ilman nopeutta 5 prosenttia (puhaltimen lait: ilmavirtaus verrannollinen nopeuteen), mikä vähentää jakoputkien dynaamista painetta noin 10 prosenttia (paine verrannollinen nopeuteen neliöityneenä). Tämä 10 prosentin paineenlasku voi riittää siihen, että sisimmässä putkessa (lyhyet putket, pieni vastus) jatketaan siementen syöttämistä täydellä teholla, kun taas uloimmassa putkessa (pitkät putket, suuri vastus) nopeus laskee alle siemenhiukkasten kuljettamiseen tarvittavan vähimmäisnopeuden – jolloin peltoon muodostuu orastumiskuvio, jossa sisemmät rivit ovat täynnä, mutta ulommat rivit ohenevat asteittain kylvökoneen reunoja kohti. Tämä vikaantumistapa on näkymätön kylvöaikana ja tulee ilmeiseksi vasta 7–14 päivää myöhemmin, kun sato nousee epätasaisesti – jolloin kylvöaika on sulkeutunut eikä korjaavia toimenpiteitä ole mahdollista tehdä.

Tämän vian välttäminen edellyttää vaihteistoa, joka pitää puhaltimen nopeuden ±2 prosentin sisällä nimellisnopeudesta kaikissa käyttöolosuhteissa – kuormituksen vaihtelussa (siemenen virtausnopeuden muutos), lämpötilan vaihtelussa (kylmästä aamusta kuumaan iltapäivään) ja voimanottoakselin nopeuden vaihtelussa (traktorin nopeudensäätimen roikkuminen vantaaskokoonpanon vetokuorman muuttuessa). maatalouden vaihdelaatikko Kylvökoneen puhaltimen käyttölaitteiden nopeudenvaihteluiden tulisi olla alle 1 prosentin kuormittamattomasta olosuhteesta täyteen kuormitukseen – tämä vaatimus edellyttää vähävälyksisiä vaihteita, oikein esijännitettyjä laakereita ja korkeaa kytkentätehokkuutta, jotta puhaltimen kuormituksen kasvu minimoi vaihteiston ulostulonopeuden laskun.

Nopeat lähtölaakerit: Käyttöikää rajoittava komponentti

Kylvökoneen puhaltimen vaihteiston lähtöakselin laakerit toimivat suurimmalla jatkuvalla nopeudella kaikista laakeripaikoista valtavirran maatalousvaihteistosovelluksissa. 4 500 rpm:n nopeudella pyörivä puhallin kerää 270 000 sisärenkaan kierrosta tunnissa – verrattuna 32 400:aan tavallisessa 540 rpm:n voimanulosottovaihteistossa. Tämä 8-kertainen nopeuden kertolasku kiihdyttää laakerin väsymistä suhteellisesti: laakeri, jonka laskettu L10-käyttöikä on 20 000 tuntia 540 rpm:n nopeudella, saavuttaa saman väsymisvaurion noin 2 500 tunnissa 4 500 rpm:n nopeudella (laakerin käyttöikä on kääntäen verrannollinen nopeuteen vakiokuormituksella standardin ISO 281 mukaisesti). Kylvökoneen vaihteisto, jota käytetään 400 tuntia kylvökaudella, saavuttaa laakerin 50 prosentin todennäköisyyden väsymiskynnyksen 6–7 kaudessa – paljon lyhyemmässä ajassa kuin yli 20 vuoden käyttöikä, jota käyttäjät odottavat laadukkaalta maatalousvaihteistolta.

Laakerin valinnassa on siksi asetettava etusijalle väsymiskestävyys suurilla nopeuksilla staattisen kuormituskyvyn sijaan. Syväurakuulalaakerit (toisin kuin hidaskäyntisissä maatalousvaihteistoissa yleisesti käytetyt kartiorullalaakerit) ovat ensisijainen valinta suurnopeuslähtöasentoon, koska ne tuottavat vähemmän kitkalämpöä nopeudella, sietävät suurempaa pyörimisnopeutta ilman häkin epävakautta ja saavuttavat paremman L10-käyttöiän puhaltimen akselin pääasiassa säteittäisten kuormien alaisena. Laakerin sisävälyksen on oltava C3- tai C4-luokkaa (normaalia suurempi), jotta sisärenkaan lämpölaajeneminen voidaan ottaa huomioon korotetussa käyttölämpötilassa – vakiovälyksellä asennettu laakeri voi esijännittää liikaa kuumennettaessa jatkuvan suurnopeuskäytön aikana, mikä kiihdyttää kulumista ja lyhentää tehokasta väsymiskestävyysaikaa 30–50 prosentilla.

Nopean ulostulolaakerin voitelu on kriittistä. 4 500 rpm:n nopeudella laakeri tuottaa enemmän lämpöä voiteluainekosketusyksikköä kohden kuin 540 rpm:n nopeudella, ja vierintäelementtien ja vierintäradan välinen öljykalvo on pidettävä alennetussa viskositeetissa, joka vastaa kohonnutta laakerin lämpötilaa. Synteettinen vaihteistoöljy (PAO-pohjainen ISO VG 150 tai 220) tarjoaa lämpöstabiilisuuden ja viskositeetin säilyvyyden, jota tarvitaan luotettavaan kalvonmuodostukseen nopeiden kylvökoneiden vaihteiston ulostulolaakereille tyypillisissä lämpötiloissa – 60–90 celsiusastetta jatkuvassa kylvökäytössä lämpimissä ympäristöolosuhteissa.

Istutuskauden hoito ja valmistelu ennen istutuskautta

Istutusikkuna on tyypillisesti koko viljelykalenterin aikakriittisin jakso – jokainen optimaalisen kylvöpäivän jälkeinen viivästyspäivä vähentää potentiaalista satoa 0,5–2 prosenttia viljelykasvista ja alueesta riippuen. Vaihteiston vikaantuminen tänä aikana maksaa paitsi korjausajan myös korvaamattomat istutuspäivät, jotka menetetään koneen seistessä käyttämättömänä. Valmisteluun ennen kylvöä tulisi kuulua öljynvaihto (tuore öljy täydellä lisäainepitoisuudella vaativimpaan jaksoon), laakerivälyksen tarkistus (pyöritä ulostuloakselia käsin epätasaisuuksien tai välyksen tarkistamiseksi), Voimanottoakseli Ristinivelten voitelu ja kulumisen tarkistus sekä puhaltimen nopeuden tarkistus kierroslukumittarilla sen varmistamiseksi, että todellinen puhaltimen nopeus vastaa porakoneen valmistajan määritystä ±2 prosentin tarkkuudella.

Kylvökauden aikana päivittäinen huolto rajoittuu öljytason silmämääräiseen tarkastukseen ja lyhyeen kuunteluarviointiin ensimmäisten käyttöminuuttien aikana. Siementen käsittelykemikaalit (sienitautien ja hyönteisten torjunta-aineet käsitellyissä siemenissä) tuottavat hienoa pölyä, joka laskeutuu vaihteiston koteloon ja voi syövyttää tavallisia maalipintoja. Puhdista vaihteiston ulkopinta viikoittain kylvön aikana estääksesi kemiallisen pölyn kertymisen, joka vangitsee kosteutta ja aloittaa korroosion. Kylvökoneen puhaltimen vaihteiston suurnopeuksiset lähtölaakerit altistuvat enemmän rasitussyklejä käyttötuntia kohden kuin lähes mikään muu maatalousvaihteiston laakeri – 4 500 rpm:n nopeudella pyörivä puhallin kerää 270 000 kierrosta tunnissa, kun taas 540 rpm:n voimanulosottovaihteiston lähtönopeus on 32 400. Tämä nopeutettu syklien määrä tarkoittaa, että laakerin väsymisikä saavutetaan vähemmissä käyttötunneissa, joten laakerin kunnon valvonta (kuuntele melun muutoksia, tunnustele tärinää kotelossa) on tärkeämpää kylvön aikana kuin minään muuna vuodenaikana.

Usein kysytyt kysymykset

Minkä välityssuhteen kylvökoneen puhallin tarvitsee?+

540 rpm:n voimanottoakselista: nopeudenlisäys 1:5,5 - 1:10, jotta puhaltimen nopeudet ovat 3 000 - 5 500 rpm. 1 000 rpm:n voimanottoakselista: 1:3 - 1:5,5. Yli 1:5:n välityssuhteet vaativat tyypillisesti kaksivaihteisen vaihteiston (kartiopyöräinen ja kierukkapyöräinen), koska yksivaihteiset kartiopyörät eivät käytännössä pysty saavuttamaan yli 1:5 - 1:6:n välityssuhteita vaarantamatta hammaspyörän hampaan lujuutta.

Miksi tuulettimen nopeus vaikuttaa istutuksen tasaisuuteen?+

Puhallin tuottaa ilmavirran, joka kuljettaa siemenet jakoputkien kautta rivinavaajaan. Jos puhaltimen nopeus laskee, ilman nopeus laskee suhteessa ja dynaaminen paine laskee nopeuden muutoksen neliössä. Uloimmat rivit (pisimmät putket, suurin vastus) menettävät ensin ilmavirtaa, jolloin siemenet putoavat ennen kuin ne saavuttavat avaajat. Tuloksena on täysi itäminen sisemmillä riveillä, mutta ulompien rivien asteittainen harventuminen – näkyvissä 7–14 päivää istutuksen jälkeen, kun korjaus ei ole enää mahdollista.

Kuinka paljon voimanottotehoa kylvökoneen vaihteisto tarvitsee?+

Pelkästään pneumaattisen puhaltimen käyttö: 15–40 hv useimmissa kylvökoneissa (leveys 3–6 m). Yhdistetyt kylvö- ja lannoitekylvökoneet, joissa on kaksoispuhaltimet ja säiliösekoittimet, saattavat vaatia yhteensä 30–60 hv. Puhallin kuluttaa 70–80 prosenttia vaihteiston lähtötehosta, ja loput käyttävät sekoitinta ja voittavat voimansiirron kitkahäviöt. Traktorin on pidettävä voimanottoakselin nopeus vakaana tämän jatkuvan kuormituksen alaisena 12–16 tuntia päivässä kylvön aikana.

Voinko käyttää yksivaiheista vaihteistoa 4 000 rpm:n tuulettimessa?+

540 rpm:n voimanottoakselilta 4 000 rpm:n puhallin vaatii välityssuhteen 1:7,4 – joka ylittää yhden kartiopyörävaihteen käytännön rajan (noin 1:5–1:6). Tarvitaan kaksivaihteinen vaihteisto: esimerkiksi 1:3 kartiopyöräinen ensimmäinen vaihde ja 1:2,5 kierteinen toinen vaihde, jolloin yhteenlaskettu välityssuhde on 1:7,5. 1 000 rpm:n voimanottoakselilta sama puhallin tarvitsee vain 1:4 – mikä on mahdollista yksivaihteisella kartiopyörävaihteistolla.

Miksi kylvökoneen vaihteisto eroaa generaattorin vaihteistosta?+

Molemmat ovat nopeudenlisääjiä, mutta tarkkuusvaatimukset eroavat toisistaan. Generaattorin vaihteiston on oltava tarkka välityssuhteessa (±0,5 prosenttia) sähköisen taajuuden ylläpitämiseksi, mutta se sietää kohtalaista kuormituksesta riippuvaa nopeuden vaihtelua, koska generaattorin oma säätö kompensoi tämän. Kylvökoneen puhaltimen vaihteiston on oltava vakaa kuormituksen alaisena (alle 1 prosentin lasku tyhjäkäynnistä täyteen kuormaan), mutta se sietää laajempaa välityssuhteen toleranssia, koska puhaltimen käyttönopeusalue on laajempi. Kylvökoneen vaihteisto toimii tyypillisesti myös suuremmilla lähtönopeuksilla (3 000–5 500 rpm vs. generaattorin 1 500–1 800 rpm).

Toimitatteko kylvökoneen puhaltimien vaihteistoja?+

Kyllä — valmistamme yksi- ja kaksivaiheisia nopeudenlisäysvaihteistoja kylvökoneen pneumaattisille puhaltimille. Yhdistetyillä välityksillä 1:3–1:10 katetaan viljanjyvien, ilmakylvökoneiden ja yhdistettyjen kylvölannoitteiden puhaltimen nopeusvaatimusten koko alue. Kaikkien kylvökoneiden vaihteistojen lähtönopeuden vakaus kuormituksen vaihteluissa on tarkastettu, ja ne ovat saatavilla pölytiiviillä kotelokokoonpanoilla siementen käsittelykemikaaliympäristöihin. Ota yhteyttä suunnittelutiimiimme ja kerro kylvökoneesi merkki, puhaltimen nopeusvaatimus ja voimanottoakselin nopeus saadaksesi sopivan vaihteiston suosituksen.

Optimoi istutusjärjestelmäsi

Kompakteista viljankylvökoneista laajan kylvöalan kylvökoneisiin – kaksivaiheiset nopeudenlisäysvaihteistomme tarjoavat tarkan ja vakaan puhaltimen nopeuden, jota pneumaattinen jakelu vaatii. Ennen kauden tilaukset valmistetaan etusijalla, jotta vaihteisto asennetaan ja testataan ennen ensimmäistä kylvöpäivää.

Ota yhteyttä insinööreihimme

Toimittaja: Cxm

TAGIT: