중앙 회전식 관개 기어박스란 무엇입니까?

에이 중앙 회전식 관개 기어박스 웜 기어 구동 장치는 중앙 회전식 또는 선형 이동식 관개 시스템의 각 타워 다리에 장착되는 밀폐형 웜 기어 구동 장치입니다. 각 타워에는 두 개의 구동 휠이 있으며, 각 휠은 ​​소형 전기 모터(0.37~1.5kW)를 통해 동력을 전달받습니다. 관개용 바퀴 구동 기어박스 이는 일반적으로 40:1에서 60:1에 이르는 극단적인 감속비를 제공하여 모터 속도(1,450~1,750RPM)를 타워를 원형 또는 직선 경로를 따라 분당 1~5미터의 속도로 이동시키는 데 필요한 매우 느린 바퀴 회전 속도(0.5~2RPM)로 변환합니다.

중앙 회전식 스프링클러 시스템은 중심점에서 마지막 타워까지 400~800미터에 걸쳐 설치될 수 있으며, 한 번의 완전한 원형 회전으로 50~200헥타르에 달하는 면적을 관개할 수 있습니다. 이 시스템은 5~12개의 타워 구간으로 구성되며, 각 구간에는 두 개의 스프링클러가 필요합니다. 중앙 회전식 관개 기어박스 하나의 피벗 설치에는 10개에서 24개의 기어박스가 포함되며, 이 모든 기어박스는 햇빛, 비, 서리, 진흙, 먼지 등 극한의 옥외 환경에 지속적으로 노출되는 조건에서 10년에서 25년 동안 안정적으로 작동해야 합니다. 이러한 극한 환경 내구성 요구 사항은 자체 잠금 기능, 낮은 유지 보수 비용, 높은 신뢰성이라는 요구 사항과 결합되어 이러한 장치를 필요로 합니다. 관개 기어박스 농업 분야에서 가장 특수화된 변속기 적용 사례 중 하나입니다.

타워 드라이브 시스템 작동 방식

웜 기어의 장점: 셀프록킹과 극단적인 기어비를 하나의 단에서 구현

웜 기어는 표준 구조입니다. 중앙 회전식 관개 기어박스 웜 기어는 두 가지 중요한 이유로 널리 사용됩니다. 첫째, 단일 웜 기어 단으로 40:1에서 60:1에 이르는 기어비를 구현할 수 있습니다. 이는 1,450RPM 이상의 모터 회전 속도를 2RPM 미만의 휠 회전 속도로 변환하는 데 필요한 극단적인 감속비입니다. 베벨 기어나 헬리컬 기어를 사용하여 이와 같은 기어비를 구현하려면 3~4개의 기어 단이 필요하며, 이는 비용, 복잡성 및 고장 발생 가능성을 증가시킵니다. 둘째, 웜 기어는 고유한 자체 잠금 기능을 제공합니다. 표준 마찰 계수를 기준으로 약 30:1 이상의 기어비에서는 출력(휠)이 입력(모터)을 역회전시킬 수 없습니다. 즉, 모터 전원이 차단되어도 별도의 브레이크 장치 없이 타워가 제 위치를 유지합니다.

웜 기어의 자체 잠금 기능은 기계적 효율 저하라는 단점을 수반합니다. 자동 잠금식 관개 기어박스 일반적으로 50:1 비율의 모터는 35~50%의 효율로 작동합니다. 즉, 모터 입력 전력의 50~65%가 출력 토크가 아닌 열로 변환됩니다. 고출력 애플리케이션에서는 이러한 효율이 허용되지 않지만, 관개 시스템 구동 장치의 경우 절대 출력 수준이 낮고(0.37~1.5kW) 간헐적인 작동 주기로 인해 작동 간 냉각이 가능하므로 허용됩니다. 각 타워 이동(일반적으로 30~120초간 모터 작동 후 정지) 동안 발생하는 열은 다음 작동 주기가 시작되기 전에 하우징을 통해 방출됩니다.

중심 회전 방식 vs. 직선 이동 방식: 기어박스 요구 사항

수십 년의 수명을 보장하는 웜 기어 및 휠 소재

방수/방풍 기능: 사계절 내내 실외 노출에도 문제 없음

대부분과 달리 농업용 기어박스 비시즌 동안 덮개가 있는 곳에 보관되는 것들, 중앙 회전식 관개 기어박스 타워 다리에 영구적으로 장착되어 햇빛, 비, 눈, 서리, 바람에 날리는 흙, 고인 물 등에 노출됩니다(특히 저지대나 점토질 토양에서는 관개 시 바퀴와 하부 기어박스 하우징이 자주 물에 잠깁니다). 이러한 지속적인 옥외 노출로 인해 모든 하우징 연결부, 샤프트 출구 및 통풍구 위치에 IP65 또는 IP67에 상응하는 밀봉이 필수적입니다.

기술 사양 요약

센터 피벗 기어박스 오일 및 윤활

정답 센터 피벗 기어박스 오일 합성 PAO EP ISO VG 320은 더 무거운 등급으로, 관개 작업 시 저속 및 높은 접촉 압력에서 슬라이딩 웜 휠 접촉에 필요한 두꺼운 오일막을 제공합니다. 합성 기유는 필수입니다(다른 일부 제품처럼 선택 사항이 아닙니다). 농업용 기어박스 (다양한 용도에 적합하지 않음) 기어박스는 극한의 온도 범위에서 작동해야 하기 때문입니다. 겨울철 보관 지역에서는 영하 30도에서 시동 및 작동해야 하며, 건조한 기후에서 여름철 관개 시에는 40도 이상의 지속적인 주변 온도에서도 견뎌야 합니다. 미네랄 VG 320은 영하 5도 이하에서 반고체 상태가 되므로 영하 이하의 기후에 설치하는 데에는 적합하지 않습니다.

엔진 오일 교환 주기 중앙 회전식 관개 기어박스 일반적으로 이 장치의 오일 교환 주기는 2,000~4,000시간 또는 2~5년입니다. 이는 대부분의 농업용 기어박스보다 훨씬 긴데, 간헐적인 작동 주기와 낮은 출력으로 인해 시간당 오일 열화가 최소화되기 때문입니다. 그러나 가장 큰 문제는 열화보다는 수분 오염입니다. 하우징 씰에 빗물이나 관개수가 유입되면 오일이 유화되어 하중 지지력을 잃게 되고, 이로 인해 청동 휠의 마모가 빠르게 진행되고 웜 기어에 손상이 발생합니다. 오일 상태는 매년 점검해야 하며(오일이 뿌옇게 변하면 수분 오염을 나타내므로 즉시 교환해야 함), 매 관개 시즌 시작 시 하우징 씰의 무결성을 확인해야 합니다.

경사면에서의 지형적 어려움과 변속기 부하

센터 피벗 방식은 종종 경사가 있는 지형에서 작동하는데, 이때 같은 회전 동안 일부 타워는 오르막으로 이동하고 다른 타워는 내리막으로 이동합니다. 경사면(2~8% 경사)에서는 내리막 타워의 기어박스가 중력에 저항해야 합니다. 중력은 타워를 정렬 상태보다 앞으로 밀어내려는 힘을 발생시키는데, 이때 웜 기어의 자체 잠금 기능을 이용하여 시동-정지 주기 동안 타워의 위치를 ​​유지합니다. 오르막 타워의 기어박스는 타워의 질량 마찰과 중력 모두를 극복해야 하므로 평지 작동 시보다 모터 토크 요구량이 20~40% 증가합니다. 경사지 설치용 기어박스는 모터의 열 용량을 초과하지 않으면서 경사로 인한 토크 증가를 수용할 수 있도록 평지 요구량보다 최소 20%의 출력 여유를 확보해야 합니다.

부드럽고 진흙탕인 토양 조건은 또 다른 적재 문제를 야기합니다. 구동 휠 포화된 토양(특히 피벗 스팬 바로 아래 관개 구역에서 흔히 발생)에 바퀴가 빠지면 ​​구름 저항이 급격히 증가하고, 시동 시마다 바퀴가 바퀴 자국에서 빠져나와야 할 수 있습니다. 이로 인해 시동 토크가 모터의 정지 용량에 근접하게 됩니다. 넓은 플로테이션 타이어(지면 압력 감소), 콘크리트 휠 트랙(바퀴 자국 방지), 그리고 적절한 크기의 모터와 기어박스는 모두 연약 지반 조건에서 타워를 안정적으로 전진시키는 데 기여합니다. 관개 최종 구동 기어박스 정격 토크는 단단한 지면에서의 정상 작동 토크가 아닌, 진흙탕과 같은 최악의 조건에서의 시동 토크를 기준으로 해야 합니다.

유지보수 일정

애프터마켓 센터 피벗 기어박스 교체

센터 피벗 기어박스 교체 일반적으로 청동 웜 휠의 마모로 인해 발생합니다. (웜 휠은 소모성 마모 부품으로, 더 값비싼 강철 웜이 여러 번 휠을 교체해도 수명이 유지되도록 경화강 웜과 우선적으로 마모되도록 설계되었습니다.) 10~25년 동안 수백만 번의 시동-정지 사이클을 거치면 청동 휠의 톱니가 얇아져 톱니 접촉 패턴이 변형되어 소음, 백래시가 증가하고 시동 토크 하에서 톱니가 파손될 위험이 커집니다. 관련 참조 매개변수에는 웜 기어비, 출력축 크기 및 키홈, 하우징 장착 볼트 패턴, 모터 플랜지 구성 및 휠축 높이(모터 축에서 휠 축까지의 중심 거리)가 포함됩니다.

저희 엔지니어링 팀은 주요 피벗 브랜드(Valley, Reinke, Zimmatic, TL 및 동등한 OEM 사양)에 대한 상호 참조 데이터를 보유하고 있습니다. 완전한 기어박스 어셈블리와 개별 청동 휠 교체 키트 모두 제공됩니다. 5개에서 20개 이상의 피벗을 사용하는 대규모 관개 시스템의 경우, 모든 피벗의 모든 기어박스를 정해진 주기에 따라 교체하는 시스템 전체 기어박스 교체 프로그램을 통해 작물 생육의 가장 중요한 시기에 발생할 수 있는 예측 불가능한 고장을 예방할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

편집자: Cxm