コーンヘッダーのギアボックスとは何ですか？

A コーンヘッダーギアボックス コンバインハーベスターに取り付けられたコーンヘッド（コーンヘッダーまたはメイズヘッダーとも呼ばれる）の各列ユニットに設置されたコンパクトな直角ベベルギアユニットです。各列ユニットは、立っているトウモロコシの1列を処理します。一対の逆回転する茎ローラー（スナッピングローラーとも呼ばれる）が茎を掴み、スナッピングプレートを通して下方に引っ張り、穂を茎から分離します。同時に、集草チェーンが分離された穂を横方向に中央のクロスオーガまたは集草トラフに導き、そこからコンバインのフィーダーハウスに送られて脱穀されます。 コーンヘッダーギアボックス 各列の位置でこれらの茎ローラーと集草チェーンを駆動します。現代のコーンヘッダーには4～24の列ユニットがあり、つまり1つのヘッダーに4～24個の個別のギアボックスが搭載されており、それらすべてがトウモロコシの収穫シーズンを通して完璧に機能する必要があります。

エンジニアリング上の課題 コーンヘッドギアボックス 極めてコンパクトであることが求められます。ギアボックスは、狭い条間隔（通常750 mm（30インチ）または500 mm（20インチ））内に収まる必要があり、同時に、重いトウモロコシの茎（1本あたり0.5～1.5 kg）を、1列あたり毎秒3～5本の速度でスナッププレートを通して引き抜くのに十分なトルクを供給しなければなりません。コンパクトなサイズ、適度な速度、持続的な負荷、そして出力軸に茎が巻き付くという常に存在するリスクの組み合わせが、この機械の独自の設計要件を決定づけています。 コーンヘッダーギアボックス.

ローユニット駆動システムの仕組み

コンパクト設計：750mmの条間隔内で設計

それぞれに利用可能な最大封筒 コーンヘッダーギアボックス 列間隔から列ユニット構造（スナッププレート、集草チェーン、板金ハウジング）の物理的な幅を差し引いた幅によって制約されます。標準的な 750 mm (30 インチ) の列間隔では、ギアボックスハウジングは横方向のスペースが約 150 ～ 200 mm 以内に収まる必要があり、スペースの制約がない用途で同等の出力のギアボックスよりもギアの直径、ベアリングのサイズ、ハウジングの壁の厚さが大幅に小さくなります。狭い列構成 (一部の高密度トウモロコシ生産システムで使用される 500 mm / 20 インチ間隔) では、スペースの制約はさらに厳しくなり、必要な出力とトルク定格で実現可能な最もコンパクトなベベルギア設計が求められます。

標準型とチョッピング型コーンヘッド：ギアボックスの違い

列ユニット用ギアおよびベアリングの設計

スパイラルベベルギアは コーンヘッダーギアボックス モジュール3～4mmを使用 - ほとんどのモジュールより小さい 農業用ギアボックス 用途によっては、コンパクトなハウジングの制約によりギアの直径が制限されるため、ケース浸炭処理された歯面（表面硬度58～62HRC、芯部硬度30～35HRC）が必須となります。これは、1列あたりの出力が比較的控えめ（3～8HP）であるにもかかわらず、茎を根元から引き抜く動作によって、茎が根元から折れるたびに鋭いトルクスパイクが発生し、高周波の衝撃パターン（通常の収穫速度では1秒間に3～5回の衝撃）が発生するため、同じ平均出力を連続的に負荷するよりもはるかに速く疲労損傷が蓄積されるためです。

の コーンヘッダーギアボックスベアリング 配置は極めてコンパクトであると同時に、ベベルギアのかみ合い力に対して十分なラジアルおよびスラスト容量を備えている必要があります。標準の選択肢は、大型農業用ギアボックスで使用される6200シリーズのベアリングよりも小型の、密閉型深溝玉軸受（6003～6006シリーズ）です。ベアリングの寿命まで密閉されている設計により、現場でのメンテナンス要件が不要になり（収穫中に24個のギアボックスにグリースを塗布するのは非現実的です）、トウモロコシの穂の隅々に詰まったトウモロコシの粉塵や茎の破片がベアリングコンパートメントに入り込むのを防ぎます。ベアリングのL10寿命は、平均連続負荷ではなく、高周波衝撃負荷パターンに基づいて計算する必要があります。平均トルクに基づく標準的なL10計算では、トウモロコシの穂の用途において実際の耐用年数が30～50パーセント過大評価されます。

茎巻き防止とシール保護

トウモロコシの茎は、丈夫で繊維質で、朝露や雨で濡れていることが多く、露出した回転軸に巻き付く傾向があります。 コーンヘッダーギアボックス 出力軸に巻き付いた茎は、軸表面に沿ってハウジングシールに向かって移動し、巻き付くにつれてシールリップに押し付けられる力が強くなります。茎の巻き付きが十分な厚さと張力に達すると、シールリップが内側に押し込まれ、汚染経路が開いて、トウモロコシの粉塵、土壌粒子、水分がベアリングコンパートメントに侵入します。これにより、ベアリングの腐食や摩耗が発生し、ギアボックスの早期故障につながります。

ギアボックスの設計レベルで効果的なストーク巻き防止策としては、シャフト出口を凹型にする（露出したシャフトの長さを最小限に抑える）、シール位置より前にストーク偏向シールドを取り付ける、繊維状物質をハウジングに引き寄せるのではなくシールから遠ざけるように押し出す螺旋状の溝付きシャフト表面を採用する、といった対策が挙げられます。オペレーターレベルでは、すべての部品を毎日点検する必要があります。 コーンヘッドギアボックス 出力シャフトのストークラップ堆積物除去と、ラップがシールに到達する前の除去は、寿命を延ばすための最も効果的なメンテナンス作業です。 列ユニットギアボックス トウモロコシの収穫期における耐用年数。

技術仕様の概要

クロスシャフト分配および過負荷保護

中央のヘッダー駆動軸は、エンジンの動力をコーンヘッドフレームの中央に取り付けられた分配ギアボックスに伝達します。この中央ユニットから、水平クロスシャフトがヘッダーの全幅にわたって伸び、各部分を貫通または隣接して通過します。 コーンヘッダーギアボックス すべての列位置において。幅広ヘッダー（12～24列）では、クロスシャフトの長さが9～18メートルにも及ぶ場合があり、これはかなりのねじりばねとなり、回転エネルギーを蓄積し、作物の負荷条件が変化すると、手前側と奥側の列ユニット間で速度の振動を引き起こす可能性があります。分割駆動構成（中央から駆動される2本のクロスシャフトがそれぞれヘッダー幅の半分を駆動）では、このねじりの巻き上げが半分に抑えられ、最も外側の列全体で速度の均一性が向上します。

トウモロコシ収穫機の過負荷保護機構は、通常、個々の列ユニットではなく中央の分配ギアボックスにせん断ボルトまたはスリップクラッチを使用します。これは、1列で詰まりが発生した場合（大きな石、ワイヤーの破片、または巨大な根株が原因）、個々の列ユニットのギアボックスが過負荷トルクを吸収する前に、クロスシャフトを介して中央の駆動部に過負荷トルクが伝達されるためです。中央ギアボックスのせん断ボルトは、定格連続トルクの2～3倍で破損し、すべての列ユニットを同時に切り離し、詰まりトルクによるクロスシャフト、分配ギア、または複数の列ユニットのギアボックスの損傷を防ぎます。せん断ボルトの交換（現場での作業時間は3～5分）後、オペレーターは詰まった列を取り除き、収穫を再開します。

一部の高級コーンヘッダーでは、二次的な保護層として各列ユニットに個別のスリップクラッチが追加されています。これにより、詰まった列が独立して滑り、残りの列は動作を継続できます。この列レベルでの分離により、1列の詰まりでヘッダー全体が停止することによる生産性の低下を防ぐことができます。しかし、個別のスリップクラッチはコスト、重量、およびメンテナンスの複雑さ（各クラッチは定期的な調整が必要）を増加させるため、主に大型で高価なヘッダー（16～24列）で正当化されます。このようなヘッダーでは、コンバインの1時間あたりの生産性が高く、5～10分の不要なダウンタイムでさえ経済的に大きな損失となるためです。

コーンヘッダーギアボックスのオイルと潤滑

合成PAO EP ISO VG 220が推奨されています コーンヘッダーギアボックスオイル すべての列ユニットギアボックスに対応。オイル量が非常に少ない（ユニットあたり0.15～0.5リットル）ため、オイル充填量は1ミリリットルあたり最大限の保護性能を発揮する必要があります。合成基油は、鉱物油に比べて優れた油膜強度、酸化耐性、低温流動性を発揮します。これは、すべてのギアのかみ合いとベアリング位置に適切な潤滑が行き渡るように、オイルの飛散パターンが重要な、コンパクトで部分的にオイルが充填されたハウジングにおいて特に重要です。

オイル交換間隔 コーンヘッダーギアボックス ユニットの寿命は通常 300 ～ 500 時間、または年間 (収穫前の交換が標準的な方法) です。12 列のコーン ヘッドには 12 個のギア ボックスがあり、それぞれ個別にオイル交換が必要なため、ヘッダー全体のオイル サービスにかかるメンテナンス時間は 30 ～ 60 分です。これは、コーン ヘッドのギア ボックスの保証返品の主な原因となっている汚染関連の故障から 12 個の精密ギア ボックスを保護するための控えめな投資です。収穫開始前に各列ユニットのオイル レベルを確認してください。摩耗したシールや緩んだドレン プラグからオイルが漏れたギア ボックスは、オイルが空の状態では数時間以内に故障します。

収穫期メンテナンススケジュール

アフターマーケット製コーンヘッダーギアボックスの交換

コーンヘッダーギアボックスの交換 コンバインのアフターマーケットにおいて、ギアボックスの交換は最も需要が高い。これは、各ヘッダーに複数のユニットが含まれており、高周波の茎折れ衝撃がベアリングの疲労を他のほとんどのものよりも早く加速させるためである。 農業用ギアボックス 用途。適切にメンテナンスされたローユニットギアボックスは、通常5～12回の収穫シーズン（1,500～4,000稼働時間）持ちます。マルチローヘッダーのギアボックスを交換する場合は、すべてのローユニットを同時に、または同じ製造ロットから交換することを検討してください。摩耗レベルの異なるギアボックスを混在させると、列間で速度にばらつきが生じ、収穫の均一性が低下し、不一致箇所での穀粒損失が増加します。

相互参照パラメータには、入力シャフト構成（スプラインまたはクロスシャフトからのキー溝）、出力シャフトサイズとストークロールカップリングタイプ、取り付けボルトパターン、ベベル比、およびハウジング外形寸法（列間隔の互換性に重要）が含まれます。当社のエンジニアリングチームは、主要なコーンヘッドブランドの相互参照データを保持しており、寸法検証済みのアフターマーケット交換部品を提供できます。完全なヘッダーセット（8、12、16、または24列ユニットギアボックス）のボリューム価格により、一致する生産バッチからのシステム全体の費用対効果の高い交換が保証されます。

よくある質問

編集者: Cxm