Riduttore per trasportatore a vite: rapporti di trasmissione e requisiti di coppia

I trasportatori a coclea sono il cavallo di battaglia della movimentazione dei cereali: trasferiscono il grano orizzontalmente, su pendenze e verticalmente dalle tramogge a terra alla sommità dei silos, dalle fosse di scarico dei camion agli impianti di lavorazione e tra le strutture di stoccaggio. riduttore della presa di forza Azionare un trasportatore a coclea richiede di ridurre la velocità di ingresso del trattore o del motore alla velocità di volo ottimale della coclea, erogando al contempo la coppia continua necessaria per spingere il grano attraverso la tramoggia, vincendo l'attrito, la forza di gravità (sui pendii) e la contropressione del grano accumulato all'estremità di scarico.

La velocità ottimale di un trasportatore a coclea dipende dal tipo di grano, dal diametro del trasportatore e dall'angolo di inclinazione. Per i trasportatori orizzontali per grano con spire di diametro compreso tra 200 e 300 mm, la velocità operativa tipica è di 400-600 giri/min. I trasportatori con diametro maggiore (400-500 mm) funzionano a velocità inferiori, tra 200 e 400 giri/min, per limitare i danni al grano dovuti all'eccessiva forza centrifuga alla periferia delle spire. I trasportatori inclinati richiedono velocità progressivamente inferiori all'aumentare dell'angolo: un'inclinazione di 45 gradi richiede in genere una velocità inferiore del 30-50% rispetto a un trasportatore orizzontale dello stesso diametro per mantenere l'efficienza volumetrica, poiché il grano tende a ricadere all'indietro tra gli spazi tra le spire su pendenze ripide.

Per una coclea portatile azionata dalla presa di forza che riceve un ingresso di 540 giri/minuto, un rapporto di riduzione tipico del riduttore da 1:1 a 1,3:1 (riduzione di velocità) fornisce l'uscita da 400 a 540 giri/minuto adatta per trasportatori orizzontali di medio diametro. Le coclee inclinate o i trasportatori di grande diametro possono richiedere rapporti da 2:1 a 3:1 per una riduzione di velocità adeguata. Il fabbisogno di coppia è dominato dalla condizione di avviamento: un trasportatore a vite interrato nel grano richiede da 2 a 3 volte la coppia di funzionamento per iniziare la rotazione e il distributore agricolo deve essere dimensionato per questa coppia di avviamento senza superare la sua capacità di carico massima.

Dimensionamento del riduttore per elevatori a tazze per impianti di stoccaggio cereali

Gli elevatori a tazze sollevano il grano verticalmente dal livello del suolo fino alla sommità dei silos, agli ingressi degli essiccatori e alle attrezzature di pulizia, ad altezze comprese tra 10 e oltre 40 metri. Il riduttore che aziona un elevatore a tazze deve fornire una coppia elevata e costante a bassa velocità all'albero motore, in genere da 30 a 80 giri/minuto a seconda della velocità della cinghia dell'elevatore e delle dimensioni della tazza. Ciò richiede una significativa riduzione di velocità dall'ingresso del motore o della presa di forza: un motore da 1.000 giri/minuto che aziona un albero motore da 50 giri/minuto necessita di un rapporto di riduzione complessivo di 20:1, generalmente ottenuto combinando un riduttore a vite senza fine o elicoidale con una trasmissione secondaria a catena o a cinghia.

La potenza richiesta da un elevatore a tazze è determinata dall'altezza di sollevamento, dalla portata e dalla densità apparente del grano. Un calcolo tipico per un elevatore per grano con una portata di 100 tonnellate all'ora e un'altezza di sollevamento di 25 metri fornisce una potenza di circa 15-20 kW (20-27 CV) all'albero di testa, ben entro le capacità del riduttore della presa di forza per installazioni portatili o su scala aziendale. Tuttavia, la scelta effettiva del riduttore deve tenere conto delle perdite di efficienza nella trasmissione (ingranaggi, slittamento della cinghia, attrito dei cuscinetti) che riducono la potenza disponibile all'albero di testa dell'elevatore rispetto alla potenza in ingresso del motore o della presa di forza.

I riduttori degli elevatori a tazze sono soggetti a un particolare schema di carico: coppia relativamente costante durante il normale funzionamento (il peso delle tazze caricate sul lato ascendente crea un carico gravitazionale costante), ma carichi transitori elevati durante l'avviamento (accelerazione dell'intera massa della cinghia, delle tazze e del grano da fermo) e durante gli intasamenti delle tazze (quando il grano non viene scaricato dalla testata e si accumula nella cuffia, aumentando drasticamente la tensione della cinghia). Il riduttore deve tollerare questi sovraccarichi transitori senza danni ai denti degli ingranaggi o guasti ai cuscinetti. Per applicazioni simili di riduttori agricoli a funzionamento continuo che condividono queste impegnative caratteristiche operative, consultare la nostra risorsa tecnica su cambio per spandiconcime, che copre requisiti di azionamento ad alta coppia comparabili.

Coclee per la pulizia dei silos: Requisiti del riduttore per una pulizia completa del silo

Le coclee di spazzamento sono trasportatori a vite a basso profilo che ruotano lungo il perimetro interno dei silos a fondo piatto, spingendo il grano verso la vasca centrale per lo scarico attraverso la coclea di scarico sottostante. Il riduttore che aziona una coclea di spazzamento deve fornire una velocità di uscita molto bassa (da 10 a 30 giri/minuto per la rotazione del braccio di spazzamento) combinata con una coppia moderata per spingere il grano sul fondo del silo contro l'attrito. Ciò richiede un riduttore ad alto rapporto (da 30:1 a 50:1) o una trasmissione a più stadi che combina un riduttore con una trasmissione a catena.

I riduttori per coclee di spazzamento operano in uno degli ambienti più difficili nella movimentazione dei cereali: completamente immersi nella polvere di cereali sul fondo di un silo. La polvere di cereali è estremamente fine, abrasiva (il contenuto di silice varia a seconda del tipo di cereale, ma è sempre presente) e penetra in qualsiasi apertura non sigillata entro poche ore di funzionamento. Un riduttore agricolo standard con un tappo di sfiato ventilato aspira rapidamente la polvere di cereali, contaminando l'olio e accelerando l'usura di tutte le superfici interne. I riduttori per coclee di spazzamento devono utilizzare alloggiamenti sigillati (IP65 o superiore) con sistemi di sfiato pressurizzati o design completamente sigillati a vita che eliminano completamente la via di aspirazione della polvere.

Alloggiamenti a tenuta di polvere: protezione dei riduttori in ambienti con polvere di cereali.

Nella maggior parte delle normative di sicurezza industriale, la polvere di cereali è classificata come materiale combustibile pericoloso, ma i suoi effetti meccanici sulle parti interne del riduttore sono altrettanto distruttivi. Le particelle di polvere di cereali fini (da 10 a 100 micrometri) penetrano nelle guarnizioni a labbro standard entro pochi giorni di funzionamento continuo, si mescolano con l'olio del riduttore formando una poltiglia abrasiva e accelerano l'usura delle superfici dei denti degli ingranaggi, delle piste dei cuscinetti e dei labbri di tenuta. Un riduttore che opera in un ambiente con polvere di cereali e con una tenuta inadeguata può perdere dal 50 al 70% della sua vita utile prevista rispetto allo stesso riduttore che opera in un ambiente pulito.

Per una tenuta antipolvere efficace dei riduttori per la movimentazione dei cereali è necessario un approccio a barriere multiple. Le guarnizioni dell'albero a doppio labbro con camera intermedia riempita di grasso costituiscono la barriera primaria di tenuta dell'albero: il labbro esterno impedisce l'ingresso della polvere, mentre il grasso tra i labbri cattura le particelle che superano la guarnizione esterna prima che possano raggiungere il labbro interno e lo spazio dell'olio. Le valvole di sfiato sigillate (sfiati ad essiccante o valvole di ritegno a pressione) sostituiscono i tappi di sfiato aperti per impedire l'aspirazione della polvere attraverso il percorso di ventilazione dell'alloggiamento. Le superfici di giunzione grezze, che consentono l'ingresso della polvere attraverso la linea di separazione dell'alloggiamento, sono sostituite da giunti dell'alloggiamento lavorati con guarnizioni o sigillante.

Per le coclee portatili per cereali azionate dalla presa di forza che si spostano tra le operazioni di scarico sul campo e di riempimento dei silos, l'esposizione alla polvere varia a seconda della configurazione. riduttore della presa di forza Una coclea di scarico in campo può operare in condizioni relativamente pulite, mentre la stessa coclea riposizionata in una stazione di riempimento di silos opera in una densa nuvola di polvere generata dalla caduta del grano. Un produttore di riduttori di qualità come Riduttore di potenza Ever-Power Offre versioni a tenuta di polvere dei modelli standard per applicazioni di movimentazione dei cereali. Contatta il nostro team di ingegneri per le specifiche sulle opzioni di alloggiamento sigillato. Per Albero cardanico E distributore agricolo Con i nostri pacchetti progettati per le operazioni di movimentazione dei cereali, offriamo soluzioni integrate con tenuta antipolvere uniforme su tutti i componenti della trasmissione.

Funzionamento continuo ai tassi di produzione previsti per la raccolta.

Durante il periodo di raccolta, i sistemi di movimentazione del grano funzionano dalle 10 alle 16 ore al giorno, un periodo di tempo ben più lungo rispetto ai cicli di lavoro intermittenti della maggior parte dei riduttori agricoli. Una trinciatrice rotativa opera a intervalli di pochi minuti tra una rotazione e l'altra e il riposizionamento. Una coclea per cereali funziona ininterrottamente per ore, trasferendo carico dopo carico dal camion al silo senza interruzioni. Questo funzionamento continuo crea un carico termico costante che mette a nudo qualsiasi punto debole nella progettazione della gestione termica del riduttore.

Un riduttore che funziona senza problemi a una temperatura dell'olio di 60 gradi Celsius durante cicli di lavoro di 30 minuti può raggiungere i 90-100 gradi Celsius dopo 8 ore di funzionamento continuo allo stesso carico. A queste temperature elevate, l'olio minerale per ingranaggi si degrada rapidamente, perdendo viscosità, ossidandosi più velocemente e depositando depositi sulle superfici interne che isolano l'alloggiamento e riducono ulteriormente la dissipazione del calore. Se non gestito correttamente, questo processo termico può portare al cedimento dei cuscinetti in pochi giorni. Per i riduttori per la movimentazione dei cereali, destinati a funzionare per oltre 10 ore al giorno durante la raccolta, l'olio sintetico per ingranaggi (a base di PAO EP 220 o equivalente) è il minimo raccomandato. L'olio sintetico mantiene la sua viscosità e resistenza all'ossidazione a temperature in cui l'olio minerale non è più adeguato, prolungando sia la durata dell'olio che la protezione dei componenti del riduttore.

Anche la progettazione dell'alloggiamento influisce sulle prestazioni termiche in funzionamento continuo. Un riduttore con un'ampia superficie esterna e alette di dissipa il calore nell'aria ambiente in modo più efficace rispetto a un alloggiamento compatto a pareti lisce dello stesso volume interno. I riduttori montati sull'albero, che si trovano direttamente sull'albero della testa del trasportatore, spesso presentano una convezione naturale limitata perché la disposizione di montaggio restringe il flusso d'aria intorno all'alloggiamento. In queste installazioni, la capacità dell'olio diventa il principale tampone termico: un volume maggiore di olio assorbe più energia termica prima di raggiungere la temperatura critica, garantendo un tempo maggiore prima che venga raggiunto l'equilibrio termico. Specificare un riduttore con una capacità dell'olio superiore del 20-30% rispetto al minimo richiesto offre un margine termico significativo per un funzionamento prolungato durante la giornata di raccolta.

Strategia di manutenzione del cambio durante la stagione del raccolto

Il periodo di raccolta non è il momento per interventi di manutenzione straordinaria sui riduttori, bensì il momento in cui la preparazione ripaga. L'ispezione pre-raccolta dovrebbe includere lo svuotamento e la sostituzione dell'olio del riduttore in ogni unità di movimentazione del grano (iniziare ogni raccolta con olio nuovo garantisce la massima protezione durante il periodo più impegnativo), il controllo del livello dell'olio e delle condizioni delle guarnizioni su ogni unità, la lubrificazione di tutti i cuscinetti esterni e dei giunti cardanici dell'albero di trasmissione della presa di forza e la verifica del serraggio di tutti i dispositivi di fissaggio secondo le specifiche. Qualsiasi riduttore che abbia mostrato segni di malfunzionamento durante la raccolta precedente (rumori insoliti, temperature elevate, contaminazione dell'olio o perdite dalle guarnizioni) dovrebbe essere revisionato o sostituito prima dell'inizio della nuova raccolta, non dopo che il primo carico di grano rivela che il riduttore, già in condizioni precarie la scorsa stagione, si è trasformato nel guasto catastrofico di questa.

Durante la raccolta, la manutenzione giornaliera si limita a ciò che può essere fatto rapidamente senza interrompere la produzione: controllare i livelli dell'olio ogni mattina prima dell'arrivo del primo camion, ascoltare eventuali cambiamenti nella rumorosità del riduttore durante i primi minuti di funzionamento di ogni giornata (un cambiamento di tono o la comparsa di nuovi rumori di sfregamento o ticchettio indicano un danno interno in progressione) e monitorare la temperatura dell'alloggiamento tramite tatto (un riduttore che ieri era caldo ma oggi è bollente indica che qualcosa non va). Se un riduttore sviluppa un problema accertato durante la raccolta, il processo decisionale è semplice: se si dispone di un riduttore di ricambio, sostituirlo immediatamente e riparare l'unità guasta durante la bassa stagione. In caso contrario, contattare il fornitore per una spedizione urgente con consegna il giorno successivo: il costo della spedizione rapida è irrisorio rispetto a un giorno di perdita di capacità di movimentazione del grano durante il periodo di raccolta.

Dopo la raccolta, svuotare l'olio da tutti i riduttori per la movimentazione del grano e ispezionarlo per verificare la presenza di contaminanti (polvere di grano, acqua, particelle metalliche). Riempire con olio nuovo e azionare brevemente ciascun riduttore per ricoprire tutte le superfici interne con una pellicola protettiva prima del lungo periodo di stoccaggio. Questo cambio d'olio post-raccolta rimuove i contaminanti accumulati durante le operazioni di raccolta e garantisce che il riduttore arrivi in ​​magazzino con olio pulito, proteggendo ogni superficie interna dalla corrosione durante i mesi di inattività.

Domande frequenti