Hoe een aandrijfasbak de kracht verdeelt

Een rotorkopeg verschilt fundamenteel van alle andere aftakas-aangedreven grondbewerkingsmachines doordat de tanden verticaal in plaats van horizontaal draaien. In plaats van horizontaal door de grond te snijden zoals een rotorkopeg, draait elk paar tanden verticaal – ze dringen naar beneden, vegen zijdelings door de grond en komen weer omhoog in een cirkelvormige beweging die kluiten verbrijzelt en de bovengrond mengt zonder gewasresten te begraven of een verdichte laag onder de werkdiepte te creëren.

De versnellingsbak die deze beweging aandrijft, behoort tot de meest complexe in landbouwmachines. Een typische rotoreg met een werkbreedte van 3 meter heeft 10 tot 12 afzonderlijke rotorassen, elk met twee tanden. Elke rotor moet met dezelfde snelheid draaien – meestal 250 tot 350 toeren per minuut – en aangrenzende rotors moeten in tegengestelde richting draaien, zodat hun overlappende tandbanen in elkaar grijpen in plaats van botsen. aandrijfas versnellingsbak Dit wordt bereikt door middel van een centrale ingaande as die een reeks kegel- of rechte tandwielparen aandrijft, met tussenliggende tandwielen tussen elk rotorpaar om de draairichting van elke tweede as om te keren.

Het ingangsvermogen komt van de aftakas van de tractor – meestal met 1000 toeren per minuut voor eggen met een werkbreedte van meer dan 2,5 meter – en gaat naar een primaire reductiekast die het toerental verlaagt van 1000 toeren per minuut naar ongeveer 300 toeren per minuut, waarna het koppel over de volledige werkbreedte wordt verdeeld. Deze primaire reductiekast bestaat doorgaans uit een kegeltandwielpaar (1000 toeren per minuut ingang op een horizontale dwarsas), gevolgd door een tandwieloverbrenging langs de dwarsas naar elke afzonderlijke rotor. Het totale vermogen is aanzienlijk: een 3 meter brede eg die op een diepte van 8 cm in middelzware grond werkt, vereist 80 tot 120 pk aan de aftakas, met piekkoppelpieken die 2 tot 3 keer hoger liggen wanneer de tanden stenen of verdichte klei raken.

Synchronisatie van meerdere rotoren via tussenwielen

De grootste technische uitdaging bij de ontwikkeling van een aandrijfeg-versnellingsbak is het synchroniseren van 10, 12 of zelfs 16 afzonderlijke rotoren over een werkbreedte van 2,5 tot 6 meter, terwijl tegelijkertijd tegengestelde draaiing tussen aangrenzende paren wordt gewaarborgd. De synchronisatiemethode bepaalt de kosten, complexiteit en onderhoudsvereisten van de versnellingsbak, en – cruciaal – wat er gebeurt wanneer een enkele tand een grote steen raakt.

De meeste moderne rotoreggen maken gebruik van een tandwieloverbrenging waarbij elke rotoras aan het bovenste uiteinde een tandwiel heeft. Deze tandwielen grijpen rechtstreeks in elkaar via een reeks tussentandwielen die op de versnellingsbak zijn gemonteerd. Omdat elk tussentandwiel de draairichting omkeert, is het netto-effect dat rotor 1 met de klok mee draait, rotor 2 tegen de klok in, rotor 3 met de klok mee, enzovoort, over de volledige breedte. De tandwieloverbrenging is ondergebracht in een afgedichte oliebadbehuizing die langs de bovenkant van het egframe loopt.

Deze doorlopende tandwieloverbrenging zorgt voor een starre mechanische synchronisatie: elke rotor is via de tandwieloverbrenging gekoppeld aan elke andere rotor, waardoor een perfect afgestemde snelheid gegarandeerd is, ongeacht de individuele variaties in bodemweerstand. Het nadeel van een starre koppeling is dat een plotselinge impact op één rotor (bijvoorbeeld door een ingegraven steen) een schokpuls door de gehele tandwieloverbrenging stuurt. Zonder adequate overbelastingsbeveiliging kan die puls tandwielen beschadigen die zich ver van het impactpunt bevinden. Twee beveiligingsstrategieën bieden hiervoor een oplossing: individuele breekpennen bij elke rotorbevestiging die bezwijken voordat de schok een schadelijk niveau bereikt, en een centrale slipkoppeling op de aftakas die het totale koppel dat de versnellingsbak binnenkomt, beperkt tot een veilig maximum.

Een alternatieve architectuur, toegepast op sommige lichtere eggen, vervangt de doorlopende tandwieloverbrenging door afzonderlijke kegeltandwieloverbrengingen van de dwarsas naar elke rotor. Hierdoor wordt de tandwieloverbrenging tussen de rotoren geëlimineerd, waardoor een steeninslag op één rotor zich niet doorvertaalt naar de aangrenzende rotoren. Dit betekent echter ook dat elke rotor afzonderlijk wordt belast door de dwarsas, wat robuustere lagers vereist bij elk kegeltandwieloverbrengingspunt en resulteert in een zwaardere, duurdere versnellingsbakbehuizing. Voor eggen met een werkbreedte van meer dan 3 meter blijft de doorlopende tandwieloverbrenging met breekpenbeveiliging het meest gangbare ontwerp.

Machinaal eg versus rotorkultivator: een vergelijking van de versnellingsbaktechniek

Gebruikers vergelijken vaak rotoreggen en rotorkultivatoren voor de voorbereiding van zaaibedden, maar vanuit het oogpunt van het ontwerp van de versnellingsbak lossen de twee werktuigen fundamenteel verschillende mechanische problemen op. Inzicht in deze verschillen verklaart waarom de versnellingsbakken niet uitwisselbaar zijn, waarom versnellingsbakken voor rotoreggen aanzienlijk duurder zijn en waarom elk ontwerp uitblinkt in de beoogde toepassing. Voor een gedetailleerde analyse van versnellingsbak van de rotorkultivator Voor ontwerp- en selectiecriteria, zie ons bijbehorende artikel over de techniek van stuurversnellingsbakken.

Het kostenverschil is direct toe te schrijven aan de complexiteit van de versnellingsbak. Een versnellingsbak voor een rotorkultivator drijft een enkele horizontale as aan via één kegeltandwielpaar – in totaal twee of vier tandwielen. Een versnellingsbak voor een rotorkultivator drijft 10 tot 16 afzonderlijke verticale assen aan via een doorlopende tandwieloverbrenging met 20 tot 35 nauwkeurig gefreesde tandwielen. Elk tandwiel vereist een eigen lager, afdichting en montageboring die in een behuizing is gefreesd die de volledige werkbreedte beslaat. De behuizing alleen al weegt 50 tot 100 kg bij een 3 meter brede eg en moet over de gehele lengte een constante boringuitlijning behouden om vastlopen in de tandwieloverbrenging te voorkomen.

Bescherming tegen steenslag: behoud van de tandwieloverbrenging

Gemotoriseerde eggen worden veelvuldig gebruikt in steenachtige grond, met name in Noord-Europa, delen van Australië en bergachtige landbouwgebieden in Azië, waar begraven stenen een constante bedreiging vormen voor de versnellingsbak. Een tand die met 300 toeren per minuut een steen van 10 kg raakt, genereert een momentane koppelpiek die meer dan vijf keer zo hoog kan zijn als het normale bedrijfskoppel. Zonder bescherming plant deze piek zich voort door de tandwieloverbrenging en kan de tanden van het tandwiel drie of vier rotoren verderop van het impactpunt breken.

Machinisten die breekpennen verwijderen of omzeilen om frequente vervangingsstops in zeer stenige velden te vermijden, maken een gevaarlijke economische afweging. Zonder de breekpen als opofferingszekering, wordt bij elke steeninslag de volledige schokenergie overgedragen op de tandwieloverbrenging. Gedurende een seizoen veroorzaken cumulatieve kleine inslagen microvermoeidheid van de tandwielen, wat uiteindelijk leidt tot catastrofale tandwielbreuk – meestal op het slechtst mogelijke moment tijdens het piekseizoen van het zaaien. De kosten van 50 breekpennen gedurende een seizoen zijn een fractie van de kosten van één revisie van de versnellingsbak.

Smering en thermisch beheer in tandwielkasten van grondfrezen

De lange, smalle behuizing van een aandrijfeg-versnellingsbak zorgt voor een unieke smeeruitdaging. Olie moet de tandwielen en lagers bereiken die over een horizontale lengte van 2,5 tot 6 meter verdeeld zijn, terwijl de eg op wisselende hellingen werkt. Aan het ene uiteinde van een helling hoopt de olie zich op aan de lage kant van de behuizing, waardoor de tandwielen en lagers aan de hoge kant mogelijk te weinig olie krijgen. Hoogwaardige aandrijfeg-versnellingsbakken pakken dit probleem aan door middel van oliekanalen die in de behuizing zijn gefreesd, oliespatplaten die smeermiddel van de roterende tandwielen naar de lagers leiden, en kijkglazen aan beide uiteinden van de behuizing, zodat de gebruiker het oliepeil vanaf beide kanten kan controleren.

De olieinhoud van een tandwielkast van een rotorkultivator bedraagt ​​doorgaans 8 tot 20 liter – aanzienlijk meer dan de 1,5 tot 4 liter in een tandwielkast van een rotorkultivator – omdat de lange behuizing over de gehele lengte voldoende oliediepte moet behouden om zelfs op hellend terrein de laagste tandwieloverbrenging onder te dompelen. Overvulling veroorzaakt wrijvingsverliezen die energie verspillen en onnodige warmte genereren; ondervulling brengt het risico met zich mee dat de lagers op hellingen uitdrogen. Volg het door de fabrikant voorgeschreven vulniveau nauwkeurig op en controleer beide kijkglazen vóór elke werkdag.

De thermische belasting van tandwielkasten van rotoreggen is aanzienlijk vanwege het grote aantal gelijktijdig werkende tandwielen. Elk tandwiel zet 1 tot 21 TP3T van het overgedragen vermogen om in warmte. Met 15 tot 30 actieve tandwielen in de tandwieloverbrenging kan de totale warmteontwikkeling oplopen tot 5 tot 81 TP3T aan ingangsvermogen – 4 tot 13 kW continue warmte bij een ingangsvermogen van 80 tot 160 pk. De lange, vlakke behuizing biedt een groot oppervlak voor warmteafvoer, maar in warme klimaten of tijdens continu zwaar gebruik kunnen de interne olietemperaturen boven de 90 °C uitkomen. EP 80W-90 of 85W-140 tandwielolie, geschikt voor GL-5-toepassingen, kan deze temperaturen onder de meeste omstandigheden adequaat aan; synthetische alternatieven bieden een grotere thermische veiligheidsmarge bij extreme toepassingen.

Handleiding voor het kiezen van de juiste versnellingsbak voor een motoreg

Het juiste selecteren aandrijfas versnellingsbak — of het nu gaat om de bouw van een nieuw werktuig of om de vervanging van een bestaande eg — vereist dat vier cruciale parameters worden afgestemd op uw tractor en de bodemomstandigheden. Fouten in een van deze specificaties leiden tot voortijdige slijtage, een te hoog brandstofverbruik of een onvoldoende bodembewerking.

Bij het vinden van een vervangende versnellingsbak is de belangrijkste maat het montageboutpatroon en de afmetingen van de behuizing. De behuizingen van de versnellingsbakken van een rotorkopeg zijn werktuigspecifiek, en zelfs een verschil van 5 mm in de boutafstand maakt een unit incompatibel. Geef uw specificaties door. landbouwversnellingsbak Een betrouwbare leverancier met het originele onderdeelnummer van de versnellingsbak, het merk en model van de eg, de werkbreedte, het aantal rotoren en het aftakastoerental. Ever-Power PTO-versnellingsbak Alle afmetingen worden gecontroleerd en de compatibiliteit van de overbrengingsverhouding wordt bevestigd vóór de productie of verzending.

Onderhoudsprioriteiten voor een maximale levensduur van de tandwieloverbrenging

De meervoudige tandwielconstructie van een aandrijfeg betekent dat slijtage aan één enkel tandwiel de prestaties van de gehele aandrijving beïnvloedt. Een versleten tussentandwiel veroorzaakt speling, waardoor de impactbelasting op de aangrenzende tandwielen toeneemt en hun slijtage in een kettingreactie versnelt. Preventief onderhoud voorkomt deze kettingreactie voordat deze begint.

Controleer en onderhoud het oliepeil vóór elke werkdag — dit is de meest rendabele onderhoudshandeling voor elke motor. PTO-versnellingsbak Dit is belangrijk voor de toepassing, maar vooral bij rotoreggen, omdat de lange behuizing de gevolgen van een laag oliepeil versterkt. Ververs de tandwielolie elke 200 bedrijfsuren of jaarlijks, afhankelijk van wat zich het eerst voordoet. Controleer tijdens het verversen van de olie de afgetapte olie op metaaldeeltjes met behulp van een magneet. IJzerdeeltjes duiden op slijtage van de tandwielen, terwijl bronsdeeltjes wijzen op slijtage van de lagerkooi. Beide bevindingen rechtvaardigen een grondigere inspectie van de interne onderdelen van de tandwieloverbrenging vóór het volgende bedrijfsseizoen.

Controleer de afschuifpennen aan het begin van elke werkdag en na elke merkbare impact. Vervang elke pen die buiging, scheuren of vervorming vertoont, zelfs als deze nog niet volledig is afgescheurd. Een vervormde pen heeft een deel van zijn energiecapaciteit geabsorbeerd en zal bij een lagere koppeldrempel bezwijken dan een nieuwe pen, wat resulteert in een inconsistente bescherming. Gebruik altijd de door de fabrikant gespecificeerde kwaliteit en hardheid van de afschuifpennen; in het veld vervaardigde pennen van willekeurig boutmateriaal hebben een onvoorspelbare afschuifsterkte.

Veelgestelde vragen

Redacteur: Cxm