Mikä on Center Pivot -kasteluvaihteisto?
A keskitetty kasteluvaihteisto on suljettu matovaihteistoyksikkö, joka on asennettu keskinivel- tai lineaariliikekastelujärjestelmän jokaiseen tornin jalkaan. Jokaisessa tornissa on kaksi vetopyörää, ja kutakin pyörää käyttää pieni sähkömoottori (0,37–1,5 kW) kastelupyörävetoinen vaihdelaatikko joka tarjoaa äärimmäisen nopeuden alennuksen – tyypillisesti 40:1–60:1 – muuntaa moottorin nopeuden (1 450–1 750 rpm) erittäin hitaaksi pyörän pyörimiseksi (0,5–2 rpm), jota tarvitaan tornin liikuttamiseen pyöreää tai lineaarista rataa pitkin vain 1–5 metrin minuutissa nopeudella.
Yksi keskipistejärjestelmä voi ulottua 400–800 metrin päähän keskipisteestä viimeiseen torniin ja kastella 50–200 hehtaaria yhdellä täysympyrän muotoisella kierroksella. Järjestelmä koostuu 5–12 tornin jännevälistä, joista jokainen vaatii kaksi keskitetty kasteluvaihteisto yksiköitä – eli yksi nivelasennus sisältää 10–24 vaihdelaatikkoa, joiden kaikkien on toimittava luotettavasti 10–25 vuotta jatkuvassa ulkotiloissa auringolle, sateelle, pakkaselle, mudalle ja pölylle altistumisessa. Tämä äärimmäinen ympäristönkestävyysvaatimus – yhdistettynä itselukittuviin, vähäisen huollon vaativiin ja korkean luotettavuuden vaatimuksiin – tekee kasteluvaihteisto yksi maatalouden erikoistuneimmista vaihteistosovelluksista.
Kuinka tornikäyttöjärjestelmä toimii
Keskipisteen uloimman tornin on kuljettava pisin kaarimatka jokaisen kierroksen suorittamiseksi – ja se määrittää järjestelmän pyörimisnopeuden. Jokaisen sisemmän tornin on kuljettava suhteellisesti lyhyempi matka, ja sen on liikuttava ajoittaisissa purskeissa, joita ajoittaa kohdistusjärjestelmä, joka pitää kaikki jännevälit suorassa linjassa. Viimeinen torni liikkuu lähes jatkuvasti, kun taas sisemmät tornit liikkuvat ja pysähtyvät vuorotellen. kääntövaihteisto saa käynnistys- ja pysäytyskomennot pyörän linjauksen ohjaimelta – se käynnistää sähkömoottorin, joka liikuttaa tornia eteenpäin, ja katkaisee sen, kun linjaus on palautunut.
Kohdistusjärjestelmä käyttää kuhunkin torniin asennettuja mikrokytkimiä tai resolveriantureita kulma-asennon havaitsemiseksi viereiseen jänneväliin nähden. Kun ulompi torni (joka liikkuu jatkuvasti tai lähes jatkuvasti) vetää sisemmän tornin edelle enemmän kuin kohdistustoleranssin (tyypillisesti 1–3 kaariastetta), sisemmän tornin moottori käynnistyy ja siirtää kyseistä jänneväliä eteenpäin, kunnes kohdistus on palautunut. 10 tornin järjestelmässä tämä kaskadimainen kohdistusprosessi tarkoittaa, että sisimmät tornit voivat käynnistyä ja sammua satoja kertoja kierroksen aikana – jokainen sykli aiheuttaa käynnistys-pysäytys-vääntömomenttitapahtuman. keskitetty kasteluvaihteisto tuossa tornin asennossa.
Tämä ajoittainen käynnistys-pysäytyskäyttö tuottaa vaativimman kuormituskuvion kasteluvaihteistoJokainen käynnistystapahtuma vaatii moottorilta tornin massan (1 000–3 000 kg tornin jänneväliä kohden plus putken vesikuorma) kiihdyttämistä lepotilasta – käynnistysmomentin piikki, joka on 2–4 kertaa käyntimomentti ja toistuu satoja kertoja kastelusyklin aikana. 10–25 vuoden käyttöiän aikana yksittäinen keskitetty kasteluvaihteisto kerryttää miljoonia käynnistys-pysäytyssyklejä – väsymiskuormitusmalli, joka mato- ja pyörärattaiden on kestettävä ilman hampaan pinnan pettämistä tai liiallista kulumista.
Keskinivelinen kasteluvaihteisto — matovaihteistolla varustettu tornipyöräveto säänkestävällä kotelolla
Miksi matovaihteisto: Itselukittuva ja äärimmäinen välityssuhde yhdessä vaiheessa
Matovaihde on standardiarkkitehtuuri keskitetty kasteluvaihteisto sovelluksissa kahdesta olennaisesta syystä. Ensinnäkin yksi mato-pyörävaihteisto saavuttaa välityssuhteet 40:1 - 60:1 – äärimmäinen alennus, jota tarvitaan muuttamaan yli 1 450 rpm:n moottorin nopeus alle 2 rpm:n pyörän nopeudeksi. Tämän suhteen saavuttaminen kartio- tai kierukkavaihteilla vaatisi kolme tai neljä vaihdetta (mikä lisää kustannuksia, monimutkaisuutta ja vikaantumiskohtia). Toiseksi matovaihteisto tarjoaa luonnostaan itselukittuvan rakenteen: välityssuhteilla, jotka ovat yli noin 30:1 ja vakiokitkakertoimet, lähtö (pyörä) ei voi kääntää tuloa (moottoria) taaksepäin – mikä tarkoittaa, että torni pysyy asennossaan, kun moottori on jännitteetön, ilman erillistä jarrumekanismia.
Ilman itselukittuvaa keskitetty kasteluvaihteisto vaatisi ulkoisen jarrun jokaiseen torniin estämään tuulen, painovoiman (kaltevalla maalla) tai vedenpaineen työntämästä tornia pois linjauksesta, kun moottori on sammutettu. Jarrun vikaantuminen yhdessäkin tornissa aiheuttaisi koko jännevälin ajautumisen – mikä voisi romahduttaa koko nivelrakenteen. Matopyörän luontainen itselukittuvuus poistaa tämän yksittäisen pisteen vikaantumisriskin kokonaan, tarjoten passiivisen ja huoltovapaan asennonpidon jokaisessa tornissa ulkoisista voimista riippumatta.
Matovaihteen itselukittuvuuden kompromissi on alhaisempi mekaaninen hyötysuhde. itselukittuva kasteluvaihteisto 50:1-suhteella moottori toimii tyypillisesti 35–50 prosentin hyötysuhteella – mikä tarkoittaa, että 50–65 prosenttia moottorin syöttötehosta muuttuu lämmöksi eikä lähtövääntömomentiksi. Vaikka tämä olisi mahdotonta hyväksyä suuritehoisissa sovelluksissa, se on siedettävää kastelujärjestelmissä, koska absoluuttinen tehotaso on alhainen (0,37–1,5 kW) ja jaksottainen käyttöjakso mahdollistaa jäähdytyksen käyttöpurskeiden välillä. Kunkin tornin liikkeen aikana (tyypillisesti 30–120 sekuntia moottorin käyntiaikaa, jota seuraa tauko) syntyvä lämpö haihtuu kotelon läpi ennen seuraavan syklin alkua.
Keskinivel vs. lineaarinen liike: Vaihteiston vaatimukset
Mato- ja pyörämateriaalit vuosikymmenten käyttöikään
Madon akseli a:ssa keskitetty kasteluvaihteisto on koneistettu pintakarkaistusta seosteräksestä (tyypillisesti 20CrMnTi tai vastaava), jonka pintakovuus on 58–62 HRC. Matopyörä (madon käyttämä suuri hammaspyörä) on valettu keskipakovaletusta fosforipronssista (CuSn10P tai CuSn12) – materiaalista, joka on valittu erityisesti sen yhteensopivuuden vuoksi karkaistun teräsmadon kanssa. Pronssipyörä tarjoaa pienemmän kitkan karkaistua matoa vasten kuin teräs-teräs-pari, paremman mukautuvuuden sisäänajovaiheen aikana (pehmeä pronssi muotoutuu mikroskooppisesti madon kierreprofiilin mukaisesti) ja erinomaisen lukkiutumiskestävyyden rajavoiteluolosuhteissa.
The kääntövaihteiston laakeri Järjestelyn on kestettävä matoverkon voimien ja ulkoisten pyörän kuormien (tornin paino, maanreaktio, tuulivoimat) yhdistetyt säteittäiset ja työntövoimakuormat. Madon akselia tukevat kartiorullalaakerit (jotka käsittelevät sekä säteittäisen kuorman että madon kierrekulman aksiaalisen työntövoiman), kun taas pyörän akselissa käytetään syväuraisia kuula- tai kartiorullalaakerit, jotka on mitoitettu hitaille nopeuksille ja suurille vääntömomenteille. Synteettisellä rasvalla täytetyt tiivistetyt laakerijärjestelyt (mitoitettu -30 - +120 celsiusasteeseen) on suunniteltu vastaamaan ympärivuotisen ulkokäytön äärimmäisiä lämpötiloja.
Kastelujärjestelmän pyörävetoinen vaihteisto — mato ja pronssipyörä äärimmäistä alennusta ja itselukittuvaa rakennetta varten
Säänkestävyys: Ympärivuotinen ulkokäyttö
Toisin kuin useimmat maatalousvaihteistot jotka säilytetään katoksen alla sesongin ulkopuolella, keskitetty kasteluvaihteisto pysyy pysyvästi asennettuna tornin jalkoihin – alttiina auringolle, sateelle, lumelle, pakkaselle, tuulen kuljettamalle maalle ja seisovalle vedelle (pyörä ja alempi vaihteiston kotelo ovat usein veden alla kastelun aikana matalilla alueilla tai raskailla mailla). Tämä pysyvä ulkoaltistus vaatii IP65- tai IP67-luokan tiivistyksen jokaisessa kotelon liitoksessa, akselin ulostulossa ja huohottimen kohdassa.
Kaksoishuuliset akselitiivisteet kaikissa ulostuloissa. Kotelon jaetut O-renkaat kemikaaleja kestävästä elastomeeristä. Tiivistetty huohotusventtiili (ei kuivausainetta – kestettävä upotusta). Epoksijauhemaalaus, paksuus vähintään 100 mikrometriä. Ulkoiset kiinnikkeet ruostumattomasta teräksestä. Tyhjennystulppa sijoitettu helppoa kausittaista vedenpoistoa varten.
Käyttölämpötila: -30 - +50 celsiusastetta. Synteettinen öljy säilyttää juoksevuuden -30 asteessa (mineraaliöljy jähmettyy). UV-suojattu kotelopinnoite (vakiomaali heikkenee 2–3 vuodessa suorassa auringonvalossa). Lämpötilan vaihteluiden sietokyky: päivittäiset 30–40 asteen vaihtelut ilman tiivisteen kovettumista tai kotelon halkeilua.
Tekniset tiedot yhdellä silmäyksellä
Keskinivelen vaihteiston öljy ja voitelu
Oikea keskinivelen vaihteiston öljy on synteettinen PAO EP ISO VG 320 – raskaampi laatu, joka tarjoaa paksun öljykalvon, jota liukuva matopyörän kosketus vaatii kastelukäytön alhaisilla nopeuksilla ja suurilla kosketuspaineilla. Synteettinen perusöljy on pakollinen (ei valinnainen kuten joissakin muissa maatalouden vaihdelaatikko sovelluksissa), koska vaihteisto toimii äärimmäisellä lämpötila-alueella: sen on käynnistyttävä ja toimittava -30 celsiusasteessa talvisäilytysalueilla ja selvittävä yli 40 celsiusasteen lämpötilasta kesäkastelun aikana kuivissa ilmastoissa. Mineraali VG 320 muuttuu puolikiinteäksi alle -5 celsiusasteessa, joten se ei sovellu asennukseen ilmastoon, jossa lämpötila on pakkasen puolella.
Öljynvaihtovälit keskitetty kasteluvaihteisto Yksiköt ovat tyypillisesti 2 000–4 000 käyttötuntia tai 2–5 vuoden välein – huomattavasti pidempi kuin useimmat maatalousvaihteistot, koska ajoittainen käyttöjakso ja alhainen tehotaso tuottavat vain vähän öljyn kulumista käyttötuntia kohden. Ensisijainen huolenaihe on kuitenkin veden saastuminen eikä niinkään terminen hajoaminen. Jos kotelon tiivisteet päästävät sadevettä tai kasteluvettä sisään, öljy emulgoituu ja menettää kuormankantokykynsä, mikä aiheuttaa nopeaa pronssikuvioista pyörien kulumista ja uurteita. Tarkista öljyn kunto vuosittain (maitomaisen värinen ulkonäkö osoittaa veden saastumista, joka vaatii välitöntä vaihtoa) ja tarkista kotelon tiivisteen eheys jokaisen kastelukauden alussa.
Maastohaasteet ja vaihteiston kuormitus rinteissä
Keskinivelet toimivat usein aaltoilevassa maastossa, jossa jotkut tornit liikkuvat ylämäkeen ja toiset alamäkeen saman kierroksen aikana. Kaltevalla maalla (2–8 prosentin kaltevuus) alamäkeen asennettujen tornivaihteistojen on vastustettava painovoimaa, joka yrittää työntää tornia linjauksen eteen – matovaihteen itselukittumisen ansiosta se pysyy asennossa jokaisen käynnistys-pysäytys-syklin tauon aikana. Ylämäkeen asennettujen tornivaihteistojen on voitettava sekä tornin massan kitkavoima että painovoimakomponentti – mikä lisää moottorin vääntömomentin tarvetta 20–40 prosenttia tasamaalla tapahtuvaan käyttöön verrattuna. Mäkiseen maastoon tarkoitettujen vaihteistojen tehomarginaalin tulisi olla vähintään 20 prosenttia suurempi kuin tasamaalla tehtävän käytön vaatimus, jotta rinteeseen liittyvät vääntömomentin kasvut voidaan ottaa huomioon ylittämättä moottorin lämpökapasiteettia.
Pehmeä ja mutainen maaperä luo toisen lastaushaasteen. vetopyörät uppoavat kyllästettyyn maaperään (yleistä kastellulla vyöhykkeellä suoraan kääntöpisteiden alapuolella), vierintävastus kasvaa dramaattisesti ja pyörän on ehkä kiivettävä pois urasta jokaisella käynnistyskerralla, mikä tuottaa käynnistysvääntömomentteja, jotka lähestyvät moottorin sammumiskykyä. Leveäpintaiset renkaat (vähentävät maanpainetta), betoniset pyöränurat (eliminoivat urautumisen) ja sopivan kokoiset moottorit ja vaihteistot edistävät kaikki tornin luotettavaa etenemistä pehmeässä maaperässä. kastelun päätevaihteisto on mitoitettava mutaisissa olosuhteissa esiintyvän pahimman mahdollisen käynnistysmomentin mukaan, ei kovalla alustalla vallitsevan vakiokäyntimomentin mukaan.
Huoltoaikataulu
Tarkista öljyn määrä ja kunto jokaisessa vaihteistossa (maitomaisen öljyn väri tarkoittaa veden pääsyä sisään – vaihda se välittömästi). Tarkista kotelo halkeamien tai korroosion varalta. Tarkista akselitiivisteen eheys. Tarkista kiinnityspultit. Pyöritä jokaista pyörää käsin varmistaaksesi vaihteiston tasaisen toiminnan – karheus viittaa pronssisen kulumisen tai laakerivaurioiden esiintymiseen.
Vaihda täydellinen öljy synteettisellä VG 320 -öljyllä kaikissa järjestelmän vaihteistoissa. Tarkista magneettinen tyhjennystulppa pronssihiukkasten varalta (osoittaa matopyörän kulumista). Tarkista toisioakselin välys liiallisen säteittäisen tai aksiaalisen liikkeen varalta. Tarkista moottorin linjaus ja kytkimen kunto.
Madonpyörän kulumiskuvion ammattimainen tarkastus. Pronssipyörän paksuuden mittaus (vaihda, jos kulunut yli vähimmäisvaatimusten). Laakerin vaihto, jos tärinä tai välys ylittää rajat. Harkitse kaikkien vaihteistojen ennakoivaa vaihtoa sarjana tasaisen suorituskyvyn ylläpitämiseksi koko järjestelmässä.
Jälkimarkkinoilla myytävän keskipivot-vaihteiston vaihto
Keskinivelvaihteiston vaihto tyypillisesti laukaisee pronssisen matopyörän kuluminen (pyörä on uhrautuva kulumiskomponentti – se on suunniteltu kulumaan ensisijaisesti karkaistua teräsmatoa vastaan, jotta kalliimpi mato kestää useita pyöränvaihtoja). 10–25 vuoden ja miljoonien käynnistys-pysäytyssyklien jälkeen pronssisen pyörän hampaat ohenevat siihen pisteeseen, että hampaiden kosketuskuvio siirtyy, mikä lisää melua, välystä ja hampaiden katkeamisriskiä käynnistysmomentin alaisena. Ristiviiteparametreja ovat matosuhde, toisioakselin koko ja kiilaura, kotelon kiinnityspulttien jako, moottorin laipan kokoonpano ja pyörän akselin korkeus (moottorin akselin ja pyörän akselin välinen etäisyys).
Suunnittelutiimimme ylläpitää ristiviitetietoja tärkeimmille nivelille (Valley, Reinke, Zimmatic, TL ja vastaavat OEM-spesifikaatiot). Saatavilla on sekä täydellisiä vaihteistokokoonpanoja että yksittäisiä pronssipyörien vaihtosarjoja. Suurissa kastelulaitoksissa, joissa on 5–20 niveltä, ennakoivat järjestelmänlaajuiset vaihteiston vaihto-ohjelmat – kaikkien nivelten kaikkien vaihteistojen vaihto aikataulun mukaisesti – estävät ennakoimattomat kesken kauden tapahtuvat viat, jotka voivat aiheuttaa sadon vesistressiä kriittisimmissä kasvuvaiheissa.
Usein kysytyt kysymykset
Kastele luottavaisin mielin, vuosikymmen toisensa jälkeen
Itselukittuvia, säänkestävästi suljettuja nivelvaihteistoja, joiden käyttöikä on 10–25 vuotta – yksinivelisistä maatiloista monijärjestelmäisiin kaupallisiin kastelujärjestelmiin.
Toimittaja: Cxm
