肥料散布機のギアボックスとは何ですか？

A 肥料散布機のギアボックス これは、固形肥料散布機の後部にあるビーター、スピナー、またはフレイル機構を駆動する直角PTO駆動ギアユニットです。散布ボックスが（床チェーンまたは可動床によって）肥料を後方へ搬送すると、排出端のビーターまたはスピナー機構が圧縮された材料を砕き、制御されたパターンで圃場全体に散布します。 肥料散布機のギアボックス この装置は、水平方向のPTO回転を、散布作業に必要な垂直方向または水平方向のビーター回転に変換する。しかも、農業用ギアボックスが日常的に遭遇する最も化学的に過酷な環境下で、この変換を行わなければならない。

家畜糞尿（牛、豚、鶏、または混合）は、複雑で生物学的に活性があり、化学的に攻撃的な物質です。アンモニア、有機酸（酢酸、酪酸、プロピオン酸）、硫化水素、水分（固形糞尿中の水分含有量60～85％）、研磨性鉱物粒子（敷料、土壌、畜舎の床からの砂利）、および微生物学的メカニズムによって腐食を促進する活性細菌群が含まれています。この化学的腐食、生物学的攻撃、水分飽和、および研磨性粒子負荷の組み合わせにより、 肥料散布機のギアボックス 肥料散布機のギアボックスに負担をかける肥料塩への曝露よりも、肥料の腐食環境ははるかに破壊的である。なぜなら、肥料の腐食は、乾燥した化学残留物が水分によって活性化される時だけでなく、散布機に肥料が積まれた瞬間から継続的に発生するからである。

3種類のスプレッダー構造、3種類のギアボックスプロファイル

腐食：主要な故障メカニズム

肥料散布機内部の化学環境は、あらゆる環境の中でも最も過酷なものの1つです。 農業用ギアボックス 新鮮な堆肥は、充填された散布機ボックスの上部空間で 50 ～ 200 ppm の濃度のアンモニアガス (NH3) を発生させます。この濃度は、露出した鋼鉄表面を攻撃し、標準的な NBR ゴム製シールを 1 ～ 2 シーズン以内に劣化させるのに十分なレベルです。水分含有量 (質量比で 60 ～ 85 パーセント) により、すべての腐食メカニズムが電気化学的に活性化されます。これは、電解質がないためプロセスが遅くなる乾燥環境腐食とは異なります。有機酸 (堆肥の種類と経過時間に応じて pH 5.5 ～ 8.5) は、保護コーティングまたはシールが損傷した表面での金属溶解をさらに加速します。

重く不均一な材料からの衝撃荷重

固形肥料は均一な物質ではなく、密な塊、凍結した塊（冬季散布時）、敷料（藁、おがくず、砂）、家畜小屋の石、そして時折異物（壊れたフェンスワイヤー、バケツの破片、ベーラーの紐のもつれ）が含まれています。この不均一な物質が攪拌機構に到達すると、密な塊や硬い物体が衝突するたびに、平均連続トルクの2～5倍のトルクスパイクが発生します。 肥料散布機のギアボックス 1回の展開作業で、歯車の歯の疲労亀裂やベアリングのブリネリングを起こすことなく、数千回に及ぶこうしたランダムな衝撃に耐えなければならない。

表面硬度58～62HRC、芯部靭性30～38HRCの浸炭処理されたスパイラルベベルギア。これは、重荷重用ギアに広く使用されているものと同じ冶金学的仕様です。 農業用ギアボックス アプリケーションでは、持続的な拡散トルクと重ね合わされた衝撃荷重の両方に耐えるために必要な表面硬度とコア靭性を提供します。ギアモジュール4～6mmは、衝撃に耐えるための歯根強度を提供します。出力位置のテーパーローラーベアリングは、ベベルメッシュからの複合ラジアル荷重とビータシャフトからの軸方向推力を処理します。これは、ビータアセンブリの重量が持続的な下向き推力を発生させる垂直ビータ構成で特に重要です。 肥料散布機ギアボックスベアリング.

技術仕様の概要

PTO駆動系と過負荷保護

の PTO駆動系 肥料散布機のドライブラインは、ギアボックスと同じ腐食環境に耐えなければなりません。運転中は肥料の飛沫がドライブラインに付着し、保管中は残留物がユニバーサルジョイント、伸縮チューブ、安全シールドを腐食し続けます。ステンレス鋼またはエポキシコーティングされたドライブラインコンポーネントは、肥料散布機用途での耐用年数を延ばします。シリーズ4からシリーズ6のドライブライン（出力レベルによる）にはスリップクラッチ保護が標準装備されています。スリップクラッチは定格トルクの1.5～2.0倍で解除され、凍結した塊、ワイヤーの絡まり、ビータの詰まりによる極端な衝撃過負荷がドライブラインに伝わるのを防ぎます。 肥料散布機のギアボックス.

複数のビータを単一のギアボックスからチェーンまたはギアの二次機構を介して駆動する大型散布機の場合、過負荷保護の階層構造が非常に重要です。PTO駆動系のスリップクラッチは、システム全体を過負荷から保護します。各二次ビータシャフトに取り付けられた個別のせん断ボルトまたは脆弱カップリングは、散布機構を単一ビータの詰まりから保護します。この階層構造により、1つのビータの詰まりがギアボックスを破壊したり、残りのビータを損傷したりすることがなくなります。局所的な過負荷は、犠牲カップリングを介して単一ビータレベルに抑えられ、ギアボックスと残りのビータは、オペレーターが詰まりを解消するために停止するまで動作し続けます。

冬季の繁殖と寒冷時の始動に関する課題

多くの畜産地域では、冬季も含め、一年を通して堆肥散布が行われます。冬季には、気温が氷点下を下回ることもあります。冬季に屋外貯蔵庫から積み込まれる堆肥には、小石ほどの大きさで硬い凍った塊が含まれていることがあり、均一な散布を実現するには、ビーターでこれらの塊を砕く必要があります。凍った塊が衝突するたびに、石が当たったときと同じトルクの急激な上昇（連続トルクの3～5倍）が発生しますが、冬季の散布では、堆肥の大部分が部分的に、あるいは完全に凍結しているため、その頻度ははるかに高くなります。 肥料散布機のギアボックス 年間を通して稼働する機器は、この冬季の衝撃荷重の増加に対応できる定格である必要があり、鉱物油VG 220では粘度が高すぎて適切な飛沫潤滑ができなくなるマイナス20℃からマイナス30℃の低温始動時の流動性を確保するためには、合成油が必須です。

周囲温度が低いと、ギアボックスが低温保管状態から数分以内に全負荷運転に移行する際に、熱衝撃のリスクも生じます。ハウジング、ギア、ベアリングはそれぞれ異なる速度で温まり（オイルが最も早く温まり、ハウジングが最も遅い）、部品が熱平衡に達するまで、ギアのかみ合いが0.05～0.10mmずれる一時的な熱歪みが発生します。この熱歪みはベアリングの予圧範囲によって調整されます。テーパーローラーベアリングの予圧を適切に設定することで、マイナス30℃からプラス80℃までの全動作温度範囲で、許容範囲内のかみ合いを維持できます。

フロアチェーン駆動統合

ビーターギアボックスは高速かつ高衝撃の散布機能を担いますが、ビーターに向かって後方に堆肥を搬送するフロアチェーン（または可動フロア）は通常、別々に駆動されます。これは、油圧モーター（最新の散布機の場合）または、同じPTO入力からの別の低速ギアボックスまたはチェーンとスプロケットによる減速を介した二次的な機械駆動によって行われます。機械式フロア駆動を使用する場合、フロアチェーンギアボックスは非常に低い出力速度（フロアチェーンで1～5 RPM）と非常に高いトルクで動作します。これは基本的に、5～20トンの堆肥を散布機の全長に沿って移動させる必要があるウォームギアまたは多段減速機です。フロアチェーンとビーターは、ビーターに到達する堆肥の速度がビーターの処理能力と一致するように同期する必要があります。速度が速すぎると過負荷と詰まりが発生し、遅すぎると断続的で薄い散布となり、均一性が低下します。

肥料散布機のギアボックスオイルと潤滑

合成PAO EP ISO VG 220が推奨されています 肥料散布機のギアボックスオイル潤滑に関する主な懸念事項は、熱による劣化ではなく、糞尿環境からの汚染です。散布中の運転温度は通常中程度（摂氏50～70度）です。これは、作業サイクルが断続的（積載、散布、次の積載のために戻る）であり、個々の散布作業が比較的短い（通常の散布量で1回の積載につき10～30分）ためです。しかし、糞尿液が摩耗したシールや劣化したブリーザーに浸透すると、オイル中の水分と有機酸が内部金属表面の腐食と潤滑剤添加剤パッケージの劣化の両方を促進します。

オイル交換は200～300時間ごと、または散布シーズン終了時のいずれか早い方で行ってください。ドレンプラグに、糞尿が混入したことを示す特徴的な濃い茶色の悪臭のある汚染物質（通常のギア摩耗による灰色の金属ペーストとは異なります）がないか確認してください。糞尿の混入が確認された場合は、直ちにオイルを交換し、運転再開前に損傷したシールを点検・交換し、汚染源が塞がれたことが確認されるまでオイル交換間隔を100～150時間に短縮してください。

季節ごとのメンテナンススケジュール

アフターマーケット製肥料散布機用ギアボックスの交換

肥料散布機のギアボックス交換 故障頻度は機械的摩耗よりも腐食によって支配されます。完全な耐腐食仕様（FKMシール、ステンレスファスナー、150マイクロメートル以上のエポキシコーティング）で、使用後に毎回洗浄する規則的なメンテナンスが施されたギアボックスは、通常8～15年持ちます。同じ用途で腐食防止のない標準仕様のギアボックスは、2～4年で故障する可能性があります。相互参照パラメータには、入力シャフトのスプラインプロファイル、出力シャフトの構成（水平または垂直、直径、カップリングタイプ）、取り付けボルトパターン、およびベベル比が含まれます。ComerコードTB-19Cは、アフターマーケットで最も一般的に相互参照される肥料散布機ギアボックス仕様の1つです。

当社のエンジニアリングチームは、すべての肥料散布機用ギアボックスに標準で完全な耐腐食性パッケージを提供しています。これは、使用環境上、標準仕様の部品では経済的に採算が合わないためです。正確な相互参照と仕様のマッチングについては、お使いの散布機のモデルとビーター構成をお知らせください。

よくある質問

編集者: Cxm