Schroefbandtransporteur-aandrijving: overbrengingsverhoudingen en koppelvereisten

Schroefbandtransporteurs (vijzeltransporteurs) zijn de onmisbare machines in de graanverwerking — ze transporteren graan horizontaal, op hellingen en verticaal van trechters op de grond naar de bovenkant van silo's, van losplaatsen voor vrachtwagens naar verwerkingsinstallaties en tussen opslagloodsen. PTO-versnellingsbak Om een ​​schroefbandtransporteur aan te drijven, moet het toerental van de tractor of motor worden verlaagd tot de optimale snelheid van de schroefbladen, terwijl tegelijkertijd het benodigde koppel wordt geleverd om het graan door de trog te duwen, rekening houdend met wrijving, zwaartekracht (op hellingen) en de tegendruk van het opgehoopte graan aan het afvoereinde.

De optimale snelheid van een schroefbandtransporteur hangt af van het graantype, de diameter van de transportband en de hellingshoek. Voor horizontale graantransporteurs met schoepen van 200 tot 300 mm diameter ligt de typische bedrijfssnelheid tussen de 400 en 600 toeren per minuut. Transporteurs met een grotere diameter (400 tot 500 mm) draaien langzamer – 200 tot 400 toeren per minuut – om graanschade door overmatige centrifugale kracht aan de rand van de schoepen te beperken. Hellende transporteurs vereisen steeds lagere snelheden naarmate de hellingshoek toeneemt: een helling van 45 graden draait doorgaans 30 tot 50 procent langzamer dan een horizontale transporteur met dezelfde diameter om de volumetrische efficiëntie te behouden, aangezien graan op steile hellingen de neiging heeft om tussen de schoepen terug te vallen.

Voor een aftakas-aangedreven, verplaatsbare vijzel met een ingangsvermogen van 540 tpm levert een typische overbrengingsverhouding van 1:1 tot 1,3:1 (snelheidsreductie) een uitgangsvermogen van 400 tot 540 tpm, geschikt voor horizontale transportbanden met een gemiddelde diameter. Schuine vijzels of transportbanden met een grote diameter vereisen mogelijk overbrengingsverhoudingen van 2:1 tot 3:1 voor een adequate snelheidsreductie. Het benodigde koppel wordt voornamelijk bepaald door de startconditie: een schroefbandtransporteur die in graan is ingegraven, vereist 2 tot 3 keer het bedrijfskoppel om te beginnen met draaien. landbouwversnellingsbak moet geschikt zijn voor dit aanloopkoppel zonder de maximale belasting te overschrijden.

Dimensionering van de tandwielkast van de emmerlift voor graanopslagfaciliteiten

Emmerliften tillen graan verticaal van de grond naar de bovenkant van silo's, de inlaat van drooginstallaties en reinigingsapparatuur op hoogtes van 10 tot meer dan 40 meter. De versnellingsbak van een emmerlift moet een constante, lage snelheid en een hoog koppel leveren aan de aandrijfas – doorgaans 30 tot 80 toeren per minuut, afhankelijk van de snelheid van de transportband en de grootte van de emmers. Dit vereist een aanzienlijke snelheidsreductie van de motor of aftakas: een motor met 1000 toeren per minuut die een aandrijfas met 50 toeren per minuut aandrijft, heeft een totale overbrengingsverhouding van 20:1 nodig. Dit wordt doorgaans bereikt door een wormwiel- of schroefwieloverbrenging te combineren met een secundaire ketting- of riemaandrijving.

Het benodigde vermogen voor een elevator wordt bepaald door de lifthoogte, de doorvoersnelheid en de bulkdichtheid van het graan. Een typische berekening voor een graanelevator die 100 ton per uur verplaatst over een hoogte van 25 meter levert een vermogen op van ongeveer 15 tot 20 kW (20 tot 27 pk) aan de kopas – ruim binnen het vermogen van de aftakas voor verplaatsbare of kleinschalige installaties. Bij de daadwerkelijke keuze van de aftakas moet echter rekening worden gehouden met de efficiëntieverliezen in de aandrijflijn (tandwieloverbrenging, riemslip, lagerwrijving) die het beschikbare vermogen aan de kopas van de elevator verminderen ten opzichte van het motorvermogen of het ingangsvermogen van de aftakas.

De tandwielkasten van elevatorbakken kennen een uniek belastingspatroon: een relatief constant koppel tijdens normaal gebruik (het gewicht van de geladen bakken aan de opgaande zijde zorgt voor een constante zwaartekrachtbelasting), maar zware, tijdelijke belastingen tijdens het opstarten (het versnellen van de volledige massa van de transportband, bakken en graan vanuit stilstand) en bij verstopping van de bakken (wanneer graan niet aan de kop wordt afgevoerd en zich ophoopt in de huls, waardoor de bandspanning dramatisch toeneemt). De tandwielkast moet deze tijdelijke overbelastingen kunnen weerstaan ​​zonder beschadiging van de tandwielen of lagerfalen. Voor vergelijkbare, continu werkende tandwielkasten voor de landbouw met dezelfde veeleisende operationele kenmerken, zie onze technische handleiding over Versnellingsbak voor mestverspreiders, wat vergelijkbare aandrijfvereisten met hoog koppel dekt.

Vijzels voor het vegen van graansilo's: Vereisten voor de versnellingsbak voor een volledige reiniging van de silo

Vijzeltransporteurs zijn platte schroeftransporteurs die rond de binnenomtrek van graansilo's met een vlakke bodem draaien en het graan naar de centrale opvangbak duwen, waar het via de losvijzel eronder wordt afgevoerd. De aandrijving van een zwenvorktransporteur moet een zeer lage uitgangssnelheid leveren (10 tot 30 omwentelingen per minuut voor de rotatie van de zwenarm) in combinatie met een matig koppel om het graan tegen wrijving over de silobodem te duwen. Dit vereist een tandwielkast met een hoge overbrengingsverhouding (30:1 tot 50:1) of een meertrapsaandrijving die een tandwielkast combineert met een kettingaandrijving.

De tandwielkasten van vijzeltransporteurs werken in een van de meest veeleisende omgevingen bij de verwerking van graan: volledig ondergedompeld in graanstof op de bodem van een opslagsilo. Het graanstof is extreem fijn, schurend (het silicagehalte varieert per graansoort, maar is altijd aanwezig) en dringt binnen enkele uren na ingebruikname door elke niet-afgedichte opening. Een standaard landbouwtandwielkast met een ontluchtingsdop zal snel graanstof aanzuigen, waardoor de olie wordt verontreinigd en de slijtage van alle interne oppervlakken versnelt. Tandwielkasten van vijzeltransporteurs moeten gebruikmaken van afgedichte (IP65 of hoger) behuizingen met drukontluchtingssystemen of volledig afgedichte constructies die de stofaanzuiging volledig elimineren.

Stofbestendige behuizing: bescherming van versnellingsbakken in stoffige graanomgevingen

Graanstof wordt in de meeste industriële veiligheidsnormen geclassificeerd als een brandbaar stofgevaar, maar de mechanische effecten ervan op de interne onderdelen van een versnellingsbak zijn eveneens destructief. Fijne graanstofdeeltjes (10 tot 100 micrometer) dringen binnen enkele dagen na continu gebruik door standaard lipafdichtingen heen, mengen zich met de versnellingsbakolie tot een schurende slurry en versnellen de slijtage van tandwieloppervlakken, lagerbanen en afdichtingslippen. Een versnellingsbak die in een omgeving met graanstof draait en onvoldoende afdichting heeft, kan 50 tot 70 procent van zijn verwachte levensduur verliezen in vergelijking met dezelfde versnellingsbak die in een schone omgeving draait.

Effectieve stofafdichting voor graanverwerkingsversnellingsbakken vereist een meerlaagse aanpak. Dubbellips asafdichtingen met een met vet gevulde tussenkamer vormen de primaire afdichtingsbarrière: de buitenste lip houdt stof buiten, terwijl het vet tussen de lippen alle deeltjes opvangt die de buitenste afdichting passeren voordat ze de binnenste lip en de olieruimte kunnen bereiken. Afgedichte ontluchtingskleppen (droogmiddelontluchters of overdrukventielen) vervangen open ontluchtingsdoppen om te voorkomen dat stof via de ventilatieopening van de behuizing naar binnen dringt. Bewerkte behuizingsverbindingen met pakkingen of afdichtingsmiddel vervangen de ruw gegoten verbindingsvlakken die stof doorlaten via de scheidingslijn van de behuizing.

Bij aftakas-aangedreven, verplaatsbare graanvijzels die tussen het lossen op het veld en het vullen van silo's worden verplaatst, varieert de blootstelling aan stof per configuratie. PTO-versnellingsbak Op een losvijzel op een veld kan deze in relatief schone omstandigheden werken, terwijl dezelfde vijzel, verplaatst naar een vulstation voor silo's, in een dichte stofwolk werkt die wordt gegenereerd door vallend graan. Een kwaliteitsfabrikant van tandwielkasten zoals Ever-Power PTO-versnellingsbak Biedt stofvrije versies van standaardmodellen aan voor toepassingen in de graanverwerking. Neem contact op met ons engineeringteam. voor specificaties over de verschillende opties voor een afgedichte behuizing. PTO-as En landbouwversnellingsbak We hebben pakketten ontworpen voor graanverwerkingsprocessen en bieden geïntegreerde oplossingen met een op elkaar afgestemde stofafdichting voor alle aandrijfcomponenten.

Continue bedrijf bij oogstdoorvoersnelheden

Graanverwerkingssystemen draaien 10 tot 16 uur per dag tijdens de oogstperiode – veel langer dan de onderbroken werkcycli van de meeste landbouwversnellingsbakken. Een roterende maaier werkt in korte periodes van enkele minuten tussen de draaiingen en herpositioneringen. Een graanvijzel draait urenlang onafgebroken en transporteert lading na lading van vrachtwagen naar silo. Deze continue werking zorgt voor een constante thermische belasting die eventuele zwakke punten in het thermisch beheer van de versnellingsbak aan het licht brengt.

Een versnellingsbak die comfortabel functioneert bij een olietemperatuur van 60 graden Celsius gedurende werkcycli van 30 minuten, kan na 8 uur continu gebruik bij dezelfde belasting temperaturen van 90 tot 100 graden Celsius bereiken. Bij deze verhoogde temperaturen degradeert minerale tandwielolie snel: de viscositeit neemt af, de olie oxideert sneller en er vormt zich een laklaag op de interne oppervlakken die de behuizing isoleert en de warmteafvoer verder vermindert. Deze thermische spiraal kan binnen enkele dagen leiden tot lagerfalen als er geen maatregelen worden genomen. Voor graanverwerkingsversnellingsbakken die naar verwachting meer dan 10 uur per dag draaien tijdens de oogst, is synthetische tandwielolie (PAO-gebaseerde EP 220 of equivalent) de minimale aanbeveling. Synthetische olie behoudt zijn viscositeit en oxidatieweerstand bij temperaturen waar minerale olie tekortschiet, waardoor zowel de levensduur van de olie als die van de onderdelen van de versnellingsbak die erdoor worden beschermd, wordt verlengd.

Het ontwerp van de behuizing beïnvloedt ook de thermische prestaties bij continu gebruik. Een tandwielkast met een groot extern oppervlak en koelribben voert warmte effectiever af naar de omgevingslucht dan een compacte, gladwandige behuizing met hetzelfde interne volume. Op de as gemonteerde tandwielkasten die direct op de transportbandas zitten, hebben vaak beperkte natuurlijke convectie omdat de montage de luchtstroom rond de behuizing beperkt. In deze installaties wordt de oliecapaciteit de belangrijkste thermische buffer: een groter olievolume absorbeert meer warmte-energie voordat de kritische temperatuur wordt bereikt, waardoor er tijd wordt gewonnen voordat het thermisch evenwicht is bereikt. Het specificeren van een tandwielkast met 20 tot 30 procent meer oliecapaciteit dan het minimaal vereiste, biedt een aanzienlijke thermische marge voor langdurig gebruik tijdens de oogstdag.

Onderhoudsstrategie voor versnellingsbakken tijdens het oogstseizoen

De oogstperiode is niet het moment voor groot onderhoud aan de versnellingsbakken – het is juist het moment waarop goede voorbereiding loont. Een inspectie vóór de oogst moet het volgende omvatten: het aftappen en vervangen van de versnellingsbakolie in elke graanverwerker (door elke oogst te beginnen met verse olie wordt maximale bescherming geboden tijdens de meest veeleisende periode), het controleren van het oliepeil en de staat van de afdichtingen van elke unit, het smeren van alle externe lagers en de kruiskoppelingen van de aftakas, en het controleren of alle bevestigingsbouten volgens specificatie zijn vastgedraaid. Elke versnellingsbak die tijdens de vorige oogst tekenen van problemen vertoonde (ongewoon geluid, verhoogde temperatuur, olieverontreiniging of lekkage van de afdichtingen) moet worden gereviseerd of vervangen voordat de nieuwe oogst begint – niet pas nadat de eerste graanlading aantoont dat de matige versnellingsbak van vorig seizoen de oorzaak is van de catastrofale storing van dit seizoen.

Tijdens de oogst is het dagelijkse onderhoud beperkt tot wat snel kan worden gedaan zonder de doorvoer te verstoren: elke ochtend het oliepeil controleren voordat de eerste vrachtwagen arriveert, luisteren naar veranderingen in het geluid van de versnellingsbak gedurende de eerste minuten van de dag (een verandering in toonhoogte of het verschijnen van nieuwe schurende of klikkende geluiden duidt op voortschrijdende interne schade), en de temperatuur van de behuizing controleren door deze aan te raken (een versnellingsbak die gisteren warm was maar vandaag heet is, geeft aan dat er iets is veranderd). Als een versnellingsbak tijdens de oogst een bevestigd probleem vertoont, is de besluitvorming eenvoudig: als u een reserveversnellingsbak op voorraad hebt, vervang deze dan onmiddellijk en reviseer de defecte unit tijdens het laagseizoen. Als u geen reserve-exemplaar hebt, neem dan contact op met uw leverancier voor een spoedlevering van een vervangend exemplaar – de kosten van spoedlevering zijn verwaarloosbaar in vergelijking met een dag verloren graanverwerkingscapaciteit tijdens de oogstperiode.

Na de oogst moet de olie uit alle graanverwerkingsmachines worden afgetapt en gecontroleerd op verontreiniging (graanstof, water, metaaldeeltjes). Vul de machines bij met verse olie en laat elke machine kort draaien om alle interne oppervlakken te bedekken met een beschermende oliefilm voordat de machines voor langere tijd worden opgeslagen. Deze olieverversing na de oogst verwijdert de verontreiniging die zich tijdens de oogstwerkzaamheden heeft opgehoopt en zorgt ervoor dat de machines met schone olie de opslag ingaan, waardoor alle interne oppervlakken beschermd zijn tegen corrosie gedurende de maandenlange inactiviteit.

Veelgestelde vragen