Miten Power Harrow -vaihteisto jakaa tehoa

Moottorijyrsin eroaa perustavanlaatuisesti kaikista muista voimanottoalustalla varustetuista maanmuokkauskoneista, koska sen piikit pyörivät pystysuorien akseleiden ympäri vaakasuorien sijaan. Sen sijaan, että ne viiltäisivät maata vaakasuunnassa kuten jyrsimen, jokainen piikkipari pyörii pystysuunnassa – tunkeutuen alaspäin, pyyhkäisten maan läpi sivusuunnassa ja nousten takaisin ylös ympyränmuotoista rataa pitkin, joka murskaa kokkareita ja sekoittaa pintamaan hautaamatta kasvijätteitä tai luomatta tiivistynyttä maanmuokkauskerrosta työsyvyyden alapuolelle.

Tätä toimintoa käyttävä vaihteisto on yksi maatalouskoneiden monimutkaisimmista. Tyypillisessä 3 metrin työleveydellä varustetussa jyrsimessä on 10–12 yksittäistä roottorin akselia, joissa kussakin on kaksi piikkiä. Jokaisen roottorin on pyörittävä samalla nopeudella – tyypillisesti 250–350 rpm – ja vierekkäisten roottorien on pyörittävä vastakkaisiin suuntiin, jotta niiden päällekkäiset piikkien reitit lomittuvat eivätkä törmää toisiinsa. jyrsimen vaihdelaatikko Tämä saavutetaan keskeisen tuloakselin avulla, joka käyttää sarjaa kartio- tai lieriöpyöräpareja, ja jokaisen roottoriparin välissä on välipyörät, jotka kääntävät joka toisen akselin pyörimissuunnan.

Teho tulee traktorin voimanottoakselilta – yleensä 1 000 rpm yli 2,5 metrin työleveydellä varustetuissa äkeissä – ja menee ensisijaiseen alennusvaihteistoon, joka alentaa nopeuden 1 000 rpm:stä noin 300 rpm:ään ennen kuin jakaa vääntömomentin sivusuunnassa koko työleveydelle. Tämä ensisijainen vaihteisto on tyypillisesti kartiopyöräpari (1 000 rpm tulo vaakasuoraan poikkiakseliin), jota seuraa lieriöpyörän jakelu poikkiakselia pitkin kullekin yksittäiselle roottorille. Kokonaistehontarve on huomattava: 3 metrin jyrä, jota käytetään 8 cm syvyydessä keskikarkeassa maaperässä, tarvitsee voimanottoakselilta 80–120 hv, ja huippuvääntömomentin piikit ovat 2–3 kertaa suuremmat, kun piikit osuvat kiviin tai tiivistyneisiin savivyöhykkeisiin.

Moniroottorinen synkronointi välipyörien avulla

Tasojyrsimen vaihteiston ratkaiseva tekninen haaste on 10, 12 tai jopa 16 yksittäisen roottorin synkronointi 2,5–6 metrin työleveydellä samalla, kun ylläpidetään vierekkäisten parien vastakkaisia ​​pyörimissuuntia. Synkronointimenetelmä määrittää vaihteiston kustannukset, monimutkaisuuden, huoltotarpeet ja – ratkaisevasti – mitä tapahtuu, kun yksi piikki osuu suureen kiveen.

Useimmissa nykyaikaisissa jyrsimissä käytetään hammaspyörästöarkkitehtuuria, jossa jokaisen roottorin akselin yläpäässä on lieriöpyörä, ja nämä hammaspyörät ovat suoraan kytkeytyneet naapureihinsa vaihdelaatikon koteloon asennettujen välipyöräsarjojen kautta. Koska jokainen välipyörä kääntää pyörimissuunnan, nettovaikutus on, että roottori 1 pyörii myötäpäivään, roottori 2 vastapäivään, roottori 3 myötäpäivään ja niin edelleen koko leveydeltä. Vaihteisto on suljettu tiivistettyyn öljykylpykoteloon, joka kulkee äkeen rungon yläpäätä pitkin.

Tämä jatkuva hammaspyörästö tarjoaa jäykän mekaanisen synkronoinnin – jokainen roottori on lukittu jokaiseen toiseen roottoriin hammaspyöräkytkennän kautta, mikä varmistaa täydellisesti sovitetun nopeuden riippumatta yksittäisten maaperän vastuksen vaihteluista. Jäykän kytkennän haittapuolena on, että äkillinen isku yhteen roottoriin (esimerkiksi maahan haudatusta kivestä) välittää iskupulssin koko hammaspyörästöyn. Ilman riittävää ylikuormitussuojaa tämä pulssi voi vahingoittaa vaihteita kaukana iskukohdasta. Tähän puuttuvat kaksi suojausstrategiaa: kunkin roottorin kiinnityksen yksittäiset murtotapit, jotka pettävät ennen kuin isku saavuttaa vahingollisen tason, ja voimanottoakselin voimansiirron keskeinen liukukytkin, joka rajoittaa vaihteistoon tulevan kokonaisvääntömomentin turvalliseen maksimiin.

Joissakin kevyemmissä jyrsinkoneissa on vaihtoehtoinen arkkitehtuuri, jossa jatkuva hammaspyörästö korvataan yksittäisillä kartiohammaspyörillä poikittaisakselilta jokaiselle roottorille. Tämä poistaa roottorien välisen hammaspyöräkytkennän, joten kiven osuma yhteen roottoriin ei leviä naapureihin. Se tarkoittaa kuitenkin myös sitä, että jokainen roottori kuormittuu erikseen poikittaisakselilta, mikä vaatii kestävämpiä laakereita jokaisessa kartiohammaspyöräkytkennässä ja johtaa raskaampaan ja kalliimpaan vaihteistokoteloon. Yli 3 metrin työleveydellä varustetuissa äkeissä jatkuva hammaspyörästö murtotappisuojauksella on edelleen vallitseva rakenne.

Power Harrow vs. Rotary Tiller: Vaihteistotekniikan vertailu

Kuljettajat vertailevat usein jyrsimiä ja maanmuokkaimia kylvömuokkauksessa, mutta vaihteiston suunnittelun näkökulmasta nämä kaksi työkonetta ratkaisevat perustavanlaatuisesti erilaisia ​​mekaanisia ongelmia. Näiden erojen ymmärtäminen selittää, miksi vaihteistot eivät ole keskenään vaihdettavissa, miksi jyrsimien vaihteistot maksavat huomattavasti enemmän ja miksi kumpikin malli on erinomainen aiotussa sovelluksessa. Yksityiskohtaisen analyysin saat pyörivän maanmuokkaimen vaihdelaatikko Suunnittelu- ja valintakriteerit, katso oheisartikkelimme peräsinvaihteiston suunnittelusta.

Kustannusero johtuu suoraan vaihteiston monimutkaisuudesta. Pyörivän jyrän vaihteisto käyttää yhtä vaakasuoraa akselia yhden kartiopyöräparin kautta – yhteensä kaksi tai neljä hammaspyörää. Maanmuokkaimen vaihteisto käyttää 10–16 yksittäistä pystysuoraa akselia jatkuvan hammaspyörästön kautta, joka sisältää 20–35 tarkkuuskoneistettua lieriöpyörää, joista jokainen vaatii oman laakerinsa, tiivisteensä ja kiinnitysreikänsä, joka on koneistettu koteloon, joka ulottuu koko työleveyden päähän. Pelkkä kotelo painaa 50–100 kg 3-metrisessä äkeessä ja sen reiän on pysyttävä linjassa koko pituudeltaan, jotta estetään vaihteiston juuttuminen.

Kivien iskusuojaus: Vaihteiston pelastaminen

Maanmuokkauskoneita käytetään laajasti kivisillä mailla – erityisesti Pohjois-Euroopassa, osissa Australiaa ja Aasian vuoristoisilla maatalousalueilla – joissa hautautuneet kivet ovat jatkuva uhka vaihteistolle. Piikki, joka osuu 10 kg:n kiveen 300 rpm:n nopeudella, aiheuttaa välittömän vääntömomenttipiikin, joka voi olla yli viisinkertainen normaaliin käyttövääntömomenttiin verrattuna. Ilman suojausta piikki leviää vaihteiston läpi ja voi halkaista lieriöpyörän hampaat kolmen tai neljän roottorin päässä iskukohdasta.

Kuljettajat, jotka poistavat tai ohittavat murtotapit välttääkseen toistuvia vaihtopysähdyksiä erittäin kivisillä pelloilla, tekevät vaarallisen taloudellisen laskelman. Ilman murtotappia, joka toimii uhrautuvana sulakkeena, jokainen kiven isku siirtää täyden iskuenergiansa vaihteistoon. Kauden aikana kumulatiiviset pienet iskut aiheuttavat vaihteiston hampaiden mikroväsymystä, joka lopulta johtaa katastrofaaliseen vaihteiston vikaantumiseen – tyypillisesti pahimpaan mahdolliseen aikaan kylvökauden huippuvaiheessa. 50 murtotapin kustannukset kauden aikana ovat murto-osa yhden vaihteiston uudelleenrakennuksen kustannuksista.

Voitelu ja lämmönhallinta Power Harrow -vaihteistoissa

Jyrsimen vaihteiston pitkä ja kapea kotelo luo ainutlaatuisen voiteluhaasteen. Öljyn on saavutettava hammaspyöräkytkennät ja laakerit 2,5–6 metrin matkalla vaakasuorassa, kun äes toimii vaihtelevilla maan kaltevuuksilla. Rinteen vierustolla öljy kerääntyy kotelon alapäähän, jolloin yläpään hammaspyörät ja laakerit voivat olla öljynpuutteisia. Laadukkaat jyrsimen vaihteistot on suunniteltu vastaamaan tähän kotelon sisäpuolelle koneistetuilla öljynjakokanavilla, öljyroiskelevyillä, jotka ohjaavat voiteluaineen pyöriviltä hammaspyöriltä kauempana oleviin laakereihin, ja tarkastuslaseilla kotelon molemmissa päissä, jotta kuljettaja voi tarkistaa öljytason kummaltakin puolelta.

Öljymäärä jyrsimen vaihteistossa on tyypillisesti 8–20 litraa – huomattavasti enemmän kuin jyrsimen vaihteistossa, jossa öljymäärä on 1,5–4 litraa – koska pitkän kotelon on ylläpidettävä riittävä öljysyvyys koko pituudeltaan, jotta alin hammaspyörästö peittyy öljyyn myös kaltevalla maalla. Ylitäyttö aiheuttaa kiertohäviöitä, jotka tuhlaavat tehoa ja tuottavat tarpeetonta lämpöä; liian vähäinen täyttö voi puolestaan ​​aiheuttaa öljyn puutteen rinteillä ajettaessa. Noudata valmistajan ilmoittamaa täyttömäärää tarkasti ja tarkista molemmat päätylasit ennen jokaista käyttöpäivää.

Lämpökuormitus on huomattava jyrsintävaihteistoissa, koska samanaikaisesti toimii suuri määrä hammaspyöräkytkentäjä. Jokainen lieriöpyöräkytkentä johtaa lämpönä 1–21 TP3T siirretystä tehosta. Kun vaihteistossa on 15–30 aktiivista hammaspyöräkytkentää, kokonaislämmöntuotto voi olla 5–81 TP3T syöttötehoa – 4–13 kW jatkuvaa lämpöä 80–160 hv:n syöttöteholla. Pitkä, litteä kotelo tarjoaa suuren pinta-alan lämmönpoistolle, mutta kuumissa ilmastoissa tai jatkuvan raskaan käytön aikana öljyn sisälämpötilat voivat ylittää 90 °C. GL-5-käyttöön tarkoitetut EP 80W-90- tai 85W-140 -vaihteistoöljyt kestävät nämä lämpötilat riittävän hyvin useimmissa olosuhteissa; synteettiset vaihtoehdot pidentävät lämpöturvallisuusmarginaalia äärimmäisissä sovelluksissa.

Power Harrow -vaihteiston valintaopas

Oikean valitseminen jyrsimen vaihdelaatikko – olipa kyseessä sitten uuden työkoneen rakentaminen tai olemassa olevan äkeen korvaaminen – edellyttää neljän kriittisen parametrin sovittamista traktoriin ja maaperän olosuhteisiin. Virheet missä tahansa näistä tiedoista johtavat ennenaikaiseen vikaantumiseen, liialliseen polttoaineenkulutukseen tai riittämättömään maanmuokkauksen laatuun.

Vaihteiston vaihtoa varten kriittisin mitta on kiinnityspulttien jako ja kotelon mitat – jyräkoneiden vaihteistokotelot ovat työkonekohtaisia, ja jopa 5 mm:n ero pulttien jaossa tekee yksiköstä yhteensopimattoman. Toimita omasi. maatalouden vaihdelaatikko toimittajalle alkuperäisen vaihteiston osanumeron, äkeen merkin ja mallin, työleveyden, roottorien lukumäärän ja voimanottoakselin sisääntulonopeuden. Vastuullinen toimittaja, kuten Ever-Power PTO-vaihteisto Tarkistaa kaikki mitat ja vahvistaa välityssuhteen yhteensopivuuden ennen valmistusta tai toimitusta.

Vaihteiston käyttöiän maksimoimiseksi tarvittavat huoltoprioriteetit

Maatalousjyrsimen vaihteiston monivaihteinen arkkitehtuuri tarkoittaa, että yksittäisen vaihteen kuluminen vaikuttaa koko junan suorituskykyyn. Kulunut välipyörä aiheuttaa välystä, joka lisää iskukuormitusta viereisiin vaihteisiin ja kiihdyttää niiden kulumista kaskadiefektinä. Ennakoiva huolto pysäyttää tämän ketjureaktion ennen kuin se edes alkaa.

Tarkista ja pidä öljytaso yllä ennen jokaista käyttöpäivää – tämä on tärkein yksittäinen huoltotoimenpide mille tahansa Voimanottovaihteisto sovellus, mutta se on erityisen kriittinen jyrsinkoneissa, koska pitkä kotelo pahentaa alhaisen öljytason seurauksia. Tyhjennä ja vaihda vaihteistoöljy 200 käyttötunnin välein tai vuosittain, kumpi tahansa täyttyy ensin. Öljynvaihdon yhteydessä tarkista tyhjennetystä öljystä metallihiukkasia magneetilla – rautahiukkaset osoittavat vaihteen hampaiden kulumista, kun taas pronssihiukkaset viittaavat laakerihäkin kulumiseen. Kumpikin löydös edellyttää vaihteiston sisäosien tarkempaa tarkastusta ennen seuraavaa käyttökautta.

Tarkasta murtotapit jokaisen käyttöpäivän alussa ja kaikkien havaittavien iskujen jälkeen. Vaihda kaikki taipuneet, halkeilevat tai muodonmuutoksia osoittavat tapit – vaikka ne eivät olisikaan täysin murtuneet. Epämuodostunut tappi on imenyt osan energiakapasiteetistaan ​​ja pettää pienemmällä vääntömomenttikynnyksellä kuin uusi tappi, mikä tarjoaa epätasaisen suojan. Käytä aina valmistajan määrittelemää murtotappilaatua ja kovuutta; satunnaisesta pulttivarastosta kenttävalmistetut tapit tarjoavat arvaamattoman leikkauslujuuden.

Usein kysytyt kysymykset

Toimittaja: Cxm