飼料ミキサーのギアボックスとは何ですか？

A 飼料ミキサー用ギアボックス これは、高速・低トルクのPTO入力を、TMR（完全混合飼料）ミキサー内部の混合オーガを回転させるのに必要な超低速（15～40 RPM）かつ極めて高いトルク（最大20,000 Nm）に変換する高耐久性減速ユニットです。重量とトルク容量において、畜産現場で使用される単一ギアボックスとしては最も重く、ミキサーの容量、オーガの数、駆動方式によって異なりますが、通常150～350 kgです。

TMRミキサーは、サイレージ、濃厚飼料、ミネラル、ビタミン、その他の成分を均一な飼料に混合し、一口ごとに同じ栄養バランスが確保されるようにします。混合品質はオーガの回転速度の一貫性に直接依存します。回転速度が速すぎるとサイレージ繊維が引き裂かれ、ルーメン有効繊維長が劣化します。回転速度が遅すぎると、設計された混合時間内に均一な混合が達成されません。 飼料ミキサー用ギアボックス したがって、重くて湿ったサイレージの最初の投入から、軽いミネラルプレミックスの最終的な混合まで、さまざまな飼料原料、充填レベル、混合段階によって生じる非常に変動の大きいトルク負荷の下で、安定した正確な出力速度を維持する必要があります。

飼料ミキサーが極端な減速を必要とする理由

垂直型ミキサーギアボックスと水平型ミキサーギアボックスの構造

2 つの主要な TMR ミキサータイプは、 飼料ミキサー用ギアボックス. A 垂直オーガミキサー用ギアボックス 各らせんスクリュー（直径1.0～2.5メートル）の上部に取り付けられ、直角ベベル入力とそれに続く多段遊星減速機構を介してオーガを下方へ駆動します。オーガの全重量（200～500kg）に加え、らせんスクリューの作用による持続的な下方推力（激しい混合時には30,000～50,000Nに達することもある）を支える必要があります。出力位置のスラストベアリングは、この重量と推力の合計荷重に対して特別に定格されている必要があります。

水平ミキサーのギアボックスは、水平オーガまたはパドルシャフトの端に配置され、同様のベベルギアと遊星ギア機構を介して駆動しますが、負荷は主に軸方向ではなく半径方向です。オーガの重量は、トラフの両端にあるベアリングによって支えられています。 TMRミキサー用ギアボックス これらのユニットは、出力ベアリングを通してオーガの全重量を支える必要がないため、同じ容量の垂直型ユニットに比べて通常20～30パーセント軽量です。

遊星歯車機構：20,000 Nmの出力に対応する設計

小型ミキサー用ウォームギア代替品

小型飼料ミキサー（5～12立方メートル、25～60 HP PTO）の場合、 ウォームギア式飼料ミキサー 減速機は、コスト効率に優れた単段式代替品を提供します。ウォームギアは、コンパクトな1段で1:10から1:60までの減速比を実現し、複数の遊星歯車機構を用いることなく、ミキサーの減速比範囲全体をカバーします。また、ウォームギアは自己ロック機能も備えています。PTOが解除されている状態では出力が入力に逆駆動しないため、別途ブレーキ機構を必要とせずに、積載中にオーガを静止状態に保つことができます。

効率80%のウォームギアボックスから発生する8.9kWの廃熱は、同じ条件下で遊星歯車装置が到達する温度よりも15～25℃油温を上昇させ、油の劣化を加速させ、ベアリングの寿命を縮める。 飼料ミキサー用ギアボックス そのため、これらのユニットはより頻繁なオイル交換（遊星歯車式の場合は500時間に対し、300～400時間）が必要となり、温暖な気候での継続的な運転には外部冷却装置（フィン付きハウジングまたはオイルクーラー）が必要になる場合があります。

技術仕様の概要

PTOドライブラインのマッチングと起動手順

トラクターと飼料ミキサーのギアボックスを接続するPTO駆動系は、連続的な最大出力に加え、飼料投入開始時に発生する過渡的な過負荷にも耐えられる定格でなければなりません。15立方メートルを超えるミキサーの場合、シリーズ6（540 RPM）またはシリーズ8（1,000 RPM）のPTOシャフトが最低限の仕様となります。ギアボックス入力における持続トルク（40～100 HPの場合、540 RPMで600～1,200 Nmの連続トルク）は、軽量なシリーズ4駆動系の疲労容量を、2～3シーズンの日常的な運転で超えてしまいます。駆動系の長さは、伸縮式スプラインチューブ上で全ての運転位置において十分なオーバーラップを確保する必要があります。これは、牽引式ミキサーが充填および給餌作業中に不均一なヤード表面を通過する際の垂直方向の動きを考慮したものです。

飼料ミキサーを積載した状態で正しく始動させると、ギアボックスとトラクターの駆動系両方が保護されます。エンジン回転数を低く（アイドリングまたはそれより少し高い回転数、通常800～1,000 RPM）してPTOを作動させ、オーガがゆっくりと回転し始めるまで待ってから、エンジン回転数を徐々にPTOの作動速度まで上げます。この緩やかな加速により、飼料の慣性負荷が瞬間的なトルクスパイクとして加わるのではなく、数秒にわたって分散されます。容量いっぱいに充填された大型の4オーガ垂直ミキサー（密度600～800 kg/立方メートルの高密度サイレージベースのTMRが25～30立方メートル）では、回転する飼料の総質量が15,000～20,000 kgを超えることがあります。この質量を静止状態から1秒未満で混合速度まで加速させると、ギアボックスと駆動系の定格をはるかに超えるピークトルクが発生します。アイドリングスタートプロトコルは、このピーク値をスリップクラッチとギアボックスベアリングが安全に処理できるレベルまで低減します。

PTO駆動系のスリップクラッチのキャリブレーションは、各混合シーズンの開始時に確認する必要があります。クラッチは、定格連続PTOトルクの1.5～2.0倍のトルクで解除されなければなりません。これにより、通常の負荷混合作業中に誤作動を起こすことなく、飼料ミキサーのギアボックスを詰まり（オーガと容器の壁の間に異物が挟まる、冬期にサイレージブロックが凍結する、ミキサーが過負荷状態になるなど）から保護します。

寒冷地での運用と 飼料ミキサー用ギアボックスオイル 選択

飼料混合機は冬の間も毎日稼働します。家畜には外気温に関係なく餌を与えなければならないからです。マイナス10度からマイナス25度（北ヨーロッパ、カナダ、米国北部における典型的な冬の朝の気温）では、鉱物油のISO VG 320ギアオイルは半固体状になり、始動トルクがPTOスリップクラッチのしきい値を超え、混合機が始動しなくなる可能性があります。合成油のPAOベースのVG 320はマイナス30度まで許容できる流動性を維持するため、冬季給餌が管理カレンダーの一部となっている地域では、合成油は性能上の贅沢品ではなく、基本的な運転要件となります。

結露による水分汚染も、寒冷地における課題の一つです。夜間駐車中に、混合運転によって温められたギアボックス内部と冷たい外気との温度差によって、ブリーザーベントを通して水分がハウジング内に侵入します。この蓄積された水分が、ベアリング表面やギア歯の腐食を引き起こします。密閉型チェックバルブ式ブリーザー（暖かい空気は排出するものの、冷たく湿った空気の侵入を防ぐ）と乾燥剤入りブリーザーフィルターは、冬季の運転における日々の温度変化に伴う結露による汚染を効果的に防ぎます。

 

住宅と環境保護

飼料ミキサーのギアボックスは、発酵したサイレージジュースやミネラルプレミックスからの酸性浸出液の腐食作用にさらされます。ギアボックスハウジングはこれらの物質に直接接触しませんが、積載時の飛沫やこぼれが外面に付着するため、耐酸性エポキシ粉体塗装（最低80～100マイクロメートル）とステンレス鋼製の外部ファスナー（ドレンプラグ、点検カバー、取り付けボルト）が必要となり、15～20年の想定耐用年数にわたって外部腐食が進行するのを防ぎます。グリースパージ式中間室を備えたダブルリップシャフトシールは、飼料粒子と腐食性液体の両方をベアリングコンパートメントから排除し、正圧バリアの完全性を維持するために100運転時間ごとにグリースを再塗布する必要があります。各オーガに独自の飼料ミキサーギアボックスを備えたマルチオーガ垂直ミキサーの場合、不均一な汚染曝露を防ぐために、すべてのギアボックスのすべてのシール位置を同時に検査および保守する必要があります。

年間メンテナンススケジュール

アフターマーケットTMRミキサーギアボックス交換部品

TMRミキサーのギアボックス交換 極度のトルク環境によって駆動されるため、遊星軸受の疲労とリングギアの摩耗により、10～20年の日常使用後には最終的に交換が必要になります。相互参照パラメータには、入力スプラインプロファイル（540 RPMの場合は6スプラインまたは21スプライン）、出力軸フランジの寸法とボルトパターン、遊星歯車比、およびスラストベアリング容量（垂直ミキサー）が含まれます。ハウジングの外形寸法は、取り付けインターフェースの寸法が同一であれば、OEMユニットとアフターマーケットユニットで異なる場合がありますが、内部ギアの形状（モジュール、歯数、硬度）は、元の出力速度とトルク特性を再現する必要があります。

マルチオーガ垂直ミキサー（2、3、または4つのオーガ）の場合、1台の機械のすべてのギアボックスは、理想的には同時に、または同じ製造バッチから交換する必要があります。摩耗レベルが異なる（したがって、蓄積されたギアバックラッシュにより出力速度がわずかに異なる）混合ギアボックスは、オーガの回転速度が不均一になり、混合の均一性が低下し、PTO分配ギアボックスに不均等な負荷がかかります。当社のエンジニアリングチームは、 エバーパワー農業用ギアボックス 主要ブランドの相互参照互換性データを維持し、出荷前に寸法と性能の一致を確認することで、時間的制約のある日々の給餌スケジュールにおける現場での適合リスクを排除します。

よくある質問

編集者: Cxm