Gearbox Pengolahan Silase: Penggerak Blower & Defacer

Penggerak Kipas Peniup Silase: Meluncurkan Pakan Ternak ke Dalam Silo

Silo menara (struktur beton tegak atau baja berlapis kaca setinggi 6 hingga 25 meter) diisi dengan meniup pakan ternak cincang ke atas melalui pipa pengisian menggunakan kipas sentrifugal yang digerakkan PTO. Kipas harus menghasilkan kecepatan udara yang cukup (30 hingga 45 m/s di pipa pengisian) untuk menangguhkan dan membawa partikel pakan ternak cincang — yang bervariasi kepadatannya dari 100 kg/m³ (rumput kering) hingga 350 kg/m³ (silase jagung basah) — dari permukaan tanah ke puncak silo melawan gravitasi. Kipas beroperasi pada 1.500 hingga 3.000 RPM tergantung pada tinggi silo dan kepadatan pakan ternak, membutuhkan Kotak roda gigi PTO Peningkatan kecepatan dari 1:2,8 menjadi 1:5,5 dari input 540 RPM. Hal ini menempatkan gearbox blower dalam rentang rasio yang sama dengan penggerak pompa sentrifugal penyemprot boom — tetapi dengan daya kontinu yang jauh lebih tinggi (30 hingga 80 HP untuk blower dibandingkan 15 hingga 40 HP untuk sebagian besar pompa semprot) dan untuk periode operasi tanpa gangguan yang lebih lama (8 hingga 14 jam per hari selama musim pembuatan silase 2 hingga 6 minggu).

Kipas peniup menangani bahan tanaman basah dan asam yang jauh lebih agresif daripada udara atau air bersih. Hijauan yang dicincang dengan kandungan bahan kering 30 hingga 40 persen (60 hingga 70 persen kelembapan) melepaskan cairan tanaman yang sedikit asam (pH 5,5 hingga 6,5 ​​untuk hijauan segar, turun menjadi pH 3,5 hingga 4,5 saat fermentasi dimulai) dan mengandung asam organik (laktat, asetat, dan butirat) yang menyebabkan korosi pada permukaan baja standar dan merusak segel poros NBR standar. Partikel hijauan basah juga mengenai bilah kipas dan rumahnya dengan kecepatan tinggi, menyebabkan keausan abrasif yang meningkat seiring dengan laju umpan maju. Peniup kotak roda gigi peralatan silase Harus kedap terhadap kabut asam yang memenuhi udara di sekitar saluran masuk blower — segel poros FKM dan rumah yang dilapisi bubuk epoksi adalah spesifikasi minimum untuk lingkungan yang secara kimiawi tidak ramah ini.

Unit Pemotong dan Pencabut Permukaan Silase: Manajemen Permukaan Silase Presisi

Mesin pemotong silase (juga disebut facer, face cutter, atau block cutter) menghilangkan silase dari permukaan silo bunker atau silo penjepit dengan cara mengikis lapisan tipis dan seragam di seluruh lebar permukaan. Mekanisme pemotongannya biasanya berupa drum berputar (diameter 400 hingga 600 mm) yang dilengkapi dengan pisau baja keras atau rakitan flail rantai, beroperasi pada kecepatan 400 hingga 800 RPM. Drum menyapu permukaan pada rangka traversing yang digerakkan secara hidrolik atau mekanis, menghilangkan kedalaman 50 hingga 150 mm per lintasan. Gearbox yang menggerakkan drum pemotong membutuhkan rasio mendekati 1:1 dari PTO 540 RPM (menghasilkan kecepatan drum 400 hingga 540 RPM) atau peningkatan rasio 1:1,5 yang moderat untuk konfigurasi flail rantai kecepatan lebih tinggi yang beroperasi pada 800 RPM.

Kualitas permukaan potongan secara langsung memengaruhi stabilitas silase. Permukaan yang halus, bersih, dan rata meminimalkan luas permukaan yang terpapar tempat oksigen dapat menembus massa silase — membatasi pembusukan aerobik pada lapisan tipis (10 hingga 20 mm) di permukaan yang dihilangkan pada setiap pemberian pakan. Permukaan yang kasar, robek, atau terganggu (dihasilkan oleh loader ember, yang merupakan alternatif dari mesin pemotong khusus) memungkinkan oksigen menembus 100 hingga 300 mm ke dalam massa silase, menciptakan zona pembusukan yang dalam yang membuang 5 hingga 15 persen bahan kering yang tersedia. Gearbox PTO yang menggerakkan drum mesin pemotong harus memberikan kecepatan keluaran yang halus dan stabil untuk menghasilkan potongan yang bersih ini — fluktuasi kecepatan menyebabkan pisau pemotong bergetar pada permukaan silase, merobek daripada memotong bahan tersebut. Untuk informasi tentang bagaimana peralatan pemotong dan pengolahan hijauan hulu berinteraksi dengan sistem penyimpanan silase, lihat panduan teknik kami tentang gearbox pemanen pakan ternak aplikasi.

Pengoperasian di musim dingin menghadirkan tantangan berupa silase beku. Di iklim dingin (Eropa Utara, Kanada, Amerika Serikat bagian utara), permukaan silase yang terbuka membeku hingga kedalaman 50 hingga 200 mm selama suhu semalaman minus 10 hingga minus 20 derajat Celcius. Memotong silase beku membutuhkan torsi 3 hingga 5 kali lebih besar daripada memotong material yang tidak beku pada kecepatan drum yang sama — peningkatan beban mendadak yang harus diserap oleh gearbox tanpa macet atau merusak gigi roda gigi. kotak roda gigi peralatan silase Untuk aplikasi alat perata permukaan di iklim dingin, torsi puncak pada material beku (bukan hanya torsi kontinu pada material yang tidak beku) harus dinilai, dan kopling selip pada poros penggerak PTO harus dikalibrasi untuk melepaskan pada 2,0 hingga 2,5 kali torsi kontinu nominal, bukan 1,5 kali seperti yang lazim untuk aplikasi di iklim sedang.

Gearbox Mixer TMR: Pengurangan Kecepatan Ekstrem untuk Penggerak Auger

Mixer Total Mixed Ration (TMR) mencampur silase dengan konsentrat, mineral, dan bahan pakan lainnya menjadi ransum seragam yang diberikan ke tempat pakan ternak. Sekrup pengaduk (sekrup heliks vertikal pada mixer vertikal, rakitan dayung atau sekrup horizontal pada mixer horizontal) berputar pada kecepatan 15 hingga 40 RPM — termasuk kecepatan keluaran terendah dari semua gearbox pertanian yang digerakkan PTO. Dari input PTO 540 RPM, ini membutuhkan rasio reduksi kecepatan 1:13,5 hingga 1:36 — rasio ekstrem yang tidak dapat dicapai dalam desain bevel-dan-helical satu tahap atau dua tahap konvensional dan sebagai gantinya membutuhkan rangkaian roda gigi planet multi-tahap, reduktor roda gigi cacing, atau kombinasi input bevel dengan tahap keluaran planet.

Torsi pada keluaran auger sangat ekstrem. Input PTO 60 HP pada 540 RPM menghasilkan torsi input 795 Nm. Pada rasio reduksi 1:27 (menghasilkan output 20 RPM), torsi output adalah 795 × 27 × 0,92 (dengan memperhitungkan efisiensi gearbox 92 persen) = sekitar 19.700 Nm — hampir 20.000 Nm torsi kontinu pada poros auger. Tingkat torsi ini membutuhkan diameter poros output 100 hingga 150 mm, modul roda gigi planet 6 hingga 10 mm, dan struktur rumah yang dapat menahan beban torsi penuh tanpa mengubah keselarasan bantalan. Gearbox mixer TMR adalah yang terberat dan paling menuntut secara struktural. gearbox pertanian Penerapannya dalam operasi peternakan — satu unit gearbox mixer auger vertikal dapat memiliki berat 150 hingga 350 kg.

Gearbox mixer TMR beroperasi setiap hari, sepanjang tahun — 365 hari per tahun, 1 hingga 3 jam per hari, dengan akumulasi 400 hingga 1.000+ jam operasi per tahun. Tugas harian terus-menerus pada tingkat torsi ekstrem ini membuat kelelahan bantalan menjadi faktor pembatas umur pakai. Bantalan planet (yang menanggung torsi keluaran penuh yang didistribusikan ke 3 hingga 5 roda gigi planet) mengalami beban kelelahan kumulatif tertinggi dari semua posisi bantalan di gearbox. Bantalan rol tirus pra-beban dengan umur kelelahan L10 yang dihitung untuk 15.000+ jam (15 hingga 20 tahun penggunaan harian) adalah spesifikasi standar untuk gearbox mixer TMR berkualitas — dan umur pakai aktual yang dicapai sangat bergantung pada disiplin penggantian oli dan kebiasaan operator yang konsisten untuk menghindari beban kejut pada mixer dengan membuang sejumlah besar pakan ke auger stasioner.

Penggerak Mesin Pembungkus Bal dan Peralatan Pemuatan Silase

Silase yang dikemas dalam bal — bal bundar atau persegi yang dibungkus dengan plastik film elastis — merupakan alternatif yang semakin umum untuk penyimpanan di bunker atau menara, terutama di peternakan kecil dan untuk hijauan khusus bernilai tinggi (alfalfa, sereal utuh, biji-bijian bergelombang). Mesin pembungkus bal menggunakan lengan pembungkus yang digerakkan PTO yang berputar di sekitar bal pada kecepatan 20 hingga 40 RPM, mengaplikasikan 4 hingga 6 lapisan plastik film di bawah tegangan terkontrol. Gearbox yang menggerakkan lengan pembungkus membutuhkan pengurangan kecepatan yang substansial (1:13,5 hingga 1:27 dari PTO 540 RPM) — menempatkannya dalam kisaran rasio yang mirip dengan gearbox mixer TMR tetapi dengan daya yang jauh lebih rendah (5 hingga 15 HP dibandingkan dengan 40 hingga 120 HP untuk mixer). Kotak roda gigi PTO Oleh karena itu, untuk mesin pembungkus bal, dapat digunakan reduktor roda gigi cacing yang lebih sederhana (daripada desain planet multi-tahap yang dibutuhkan untuk mixer torsi tinggi), mencapai rasio yang dibutuhkan dalam satu tahap kompak dengan kemampuan penguncian otomatis yang menahan lengan pembungkus tetap diam ketika PTO dilepas.

Kecepatan lengan pembungkus harus tetap konstan sepanjang setiap siklus pembungkus bal untuk memastikan tumpang tindih film yang seragam. Kecepatan variabel menghasilkan lapisan film yang tidak rata — tebal di satu sisi dan tipis di sisi lain — yang menciptakan titik lemah di mana oksigen menembus penghalang film selama penyimpanan, memulai pembusukan lokal yang menyebar ke seluruh bal. Pereduksi roda gigi cacing dengan cacing yang digiling presisi dan roda perunggu memberikan stabilitas kecepatan yang dibutuhkan untuk pembungkus yang konsisten: rasio reduksi yang tinggi dan geometri kontak geser roda gigi cacing secara alami meredam fluktuasi kecepatan dari input PTO, memberikan kecepatan keluaran yang lebih halus daripada rangkaian roda gigi lurus atau heliks dengan rasio yang serupa.

Peralatan pemuat silase (garpu penjepit, pemotong blok yang dipasang pada telehandler, dan pemuat sabuk konveyor) juga dapat menggabungkan unit daya hidrolik yang digerakkan PTO yang memasok aliran dan tekanan hidrolik yang dibutuhkan untuk mekanisme pemuatan. Unit daya ini menggunakan pompa roda gigi hidrolik yang digerakkan gearbox yang beroperasi pada 1.500 hingga 2.500 RPM (peningkatan kecepatan 1:2,8 hingga 1:4,6 dari PTO 540 RPM) pada daya 15 hingga 30 HP. Gearbox untuk unit daya pemuat silase beroperasi di lingkungan operasi asam korosif dan basah yang sama dengan gearbox mesin pengolah dan mixer TMR, sehingga memerlukan spesifikasi segel FKM dan lapisan tahan asam yang sama. Siklus kerja intermiten peralatan pemuat (beroperasi 1 hingga 2 jam per hari dengan siklus mulai-berhenti yang sering) menciptakan siklus termal yang mempercepat kondensasi di dalam rumah gearbox — ventilasi katup periksa yang tertutup rapat dan pemantauan oli secara teratur sangat penting untuk mencegah akumulasi kelembapan yang menyebabkan korosi internal selama periode idle yang lama di antara kegiatan pemuatan.

Desain Tahan Asam untuk Kontak Silase Fermentasi

Silase yang difermentasi dengan baik memiliki pH 3,5 hingga 4,5 — lebih asam daripada jus jeruk dan sebanding dengan cuka. Asam organik yang bertanggung jawab atas keasaman ini (asam laktat sebesar 60 hingga 80 g/kg bahan kering, asam asetat sebesar 10 hingga 30 g/kg, dan sejumlah kecil asam butirat dan propionat) menyebabkan korosi pada baja karbon standar, merusak segel karet NBR, dan menyerang pengencang berlapis seng standar. Setiap komponen gearbox yang bersentuhan langsung dengan silase atau cairan silase (bagian dalam rumah blower, rumah penggerak drum defacer) harus tahan terhadap lingkungan kimia ini selama 5 hingga 15 tahun paparan musiman atau harian.

Spesifikasi pelapis rumah untuk gearbox yang bersentuhan dengan silase harus berupa pelapis bubuk epoksi atau poliester dua komponen dengan ketebalan 100+ mikrometer — lebih tebal dan lebih tahan terhadap bahan kimia daripada pelapis 60 hingga 80 mikrometer yang digunakan pada gearbox pertanian serbaguna. Pengencang eksternal (baut, sumbat pembuangan, penutup inspeksi) harus terbuat dari baja tahan karat (kelas A2 atau A4) dan bukan baja lunak berlapis seng. Segel poros harus terbuat dari FKM (fluoroelastomer) dan bukan NBR — FKM tahan terhadap asam organik pada konsentrasi yang ada dalam cairan silase, sedangkan NBR melunak dan membengkak dalam waktu 6 hingga 12 bulan paparan asam terus menerus. Poros PTO Sistem penggerak yang melayani peralatan pengolahan silase juga harus menggunakan komponen baja tahan karat atau berlapis seng-nikel untuk penyangga dan bantalan silang, karena paparan asam harian mempercepat korosi pada lapisan seng standar di permukaan sistem penggerak yang sulit diperiksa dan dipelihara.

Pemeliharaan di Tiga Siklus Kerja Peralatan

Tiga jenis gearbox pengolahan silase utama memiliki ritme perawatan operasional dan persyaratan servis yang berbeda secara mendasar. Gearbox blower beroperasi secara intensif selama 2 hingga 6 minggu selama musim pembuatan silase (200 hingga 500 jam), kemudian tidak beroperasi selama 10 hingga 11 bulan — memerlukan penggantian oli sebelum musim dan pembersihan serta perlindungan korosi setelah musim. Gearbox defacer beroperasi setiap hari selama musim pemberian pakan 6 hingga 9 bulan (200 hingga 600 jam), dengan penggantian oli di pertengahan musim dan persiapan penyimpanan setelah musim. Gearbox mixer TMR beroperasi setiap hari sepanjang tahun (400 hingga 1.000+ jam per tahun), memerlukan penggantian oli setiap 500 jam atau setiap tahun, mana pun yang lebih dulu — dan pemantauan terus menerus terhadap kebisingan bantalan yang menunjukkan awal kelelahan bantalan planet.

Oli roda gigi EP berbasis PAO sintetis (ISO VG 220 untuk blower dan defacer, ISO VG 320 untuk mixer TMR) direkomendasikan untuk ketiga aplikasi tersebut. Blower mendapat manfaat dari stabilitas termal oli sintetis selama operasi musim panas berkecepatan tinggi. Defacer mendapat manfaat dari fluiditas oli sintetis pada suhu dingin selama start-up pagi hari di musim dingin pada suhu minus 10 hingga minus 20 derajat Celcius. Mixer TMR mendapat manfaat dari kekuatan lapisan film oli sintetis yang unggul pada tekanan kontak ekstrem yang dihasilkan oleh jala roda gigi planet berkecepatan rendah dan torsi tinggi. Dalam ketiga kasus tersebut, karakteristik pemisahan air yang lebih baik dari oli sintetis membantu mengelola kontaminasi kelembaban yang tak terhindarkan dalam lingkungan pemrosesan silase.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Editor: Cxm