Wat is een tandwielkast voor een voermenger?
A voermixer versnellingsbak Dit is de zware snelheidsreductie-eenheid die de hoge snelheid en het lage koppel van de aftakas omzet in de zeer lage snelheid (15 tot 40 tpm) en het extreme koppel (tot 20.000 Nm) die nodig zijn om de mengvijzels in een TMR-voermenger (Total Mixed Ration) te laten draaien. Qua gewicht en koppelcapaciteit is het de zwaarste versnellingsbak die in een veehouderij te vinden is – doorgaans 150 tot 350 kg, afhankelijk van de capaciteit van de menger, het aantal vijzels en de aandrijfarchitectuur.
TMR-mengmachines mengen kuilvoer, krachtvoer, mineralen, vitaminen en andere ingrediënten tot een uniform rantsoen, zodat elke hap dezelfde voedingsbalans biedt. De mengkwaliteit hangt direct af van de consistentie van de vijzelsnelheid: een te hoge snelheid scheurt de vezels van het kuilvoer en vermindert de lengte van de vezels die effectief zijn voor de pens; een te lage snelheid zorgt er niet voor dat de verdeling binnen de beoogde mengtijd uniform is. voermixer versnellingsbak Daarom moet een stabiele, nauwkeurige uitvoersnelheid worden gehandhaafd onder de sterk variabele koppelbelastingen die ontstaan door verschillende voedingingrediënten, vulniveaus en mengfasen – van het initiële laden van zware, natte silage tot het uiteindelijke mengen van lichte minerale premixen.
Waarom voermengers een extreme snelheidsverlaging vereisen
Vanaf 540 toeren per minuut PTO-versnellingsbak input, die een output van 15 tot 40 RPM produceert, vereist een verhouding van de tandwielkast van de voermixer van 1:13,5 tot 1:36 — veel verder dan wat een conventionele tweetraps kegel- en schroefoverbrenging kan bereiken. Deze extreme verhouding vereist gespecialiseerde meertrapsconstructies: meertraps planetaire tandwieloverbrengingen (twee of drie planetaire trappen in serie), wormwielreductoren of hybride combinaties van kegel-ingang en planetaire uitgang.
Het bijbehorende uitgangskoppel is enorm. Een aftakas van 60 pk bij 540 tpm produceert een ingangskoppel van 795 Nm. Bij een overbrengingsverhouding van 1:27 en een rendement van 92 procent bereikt het uitgangskoppel circa 19.700 Nm – bijna twintig keer het ingangskoppel. Dit koppelniveau vereist uitgaande asdiameters van 100 tot 150 mm, planetaire tandwielmodules van 6 tot 10 mm en behuizingen die het volledige koppel kunnen opvangen zonder de lageruitlijning te verstoren. Geen enkel ander standaard landbouwwerktuig met aftakasaandrijving genereert een vergelijkbaar uitgangskoppel uit één enkele tandwielkast.
Planetaire tandwielkast voor voermengers — extreme-ratio reductie voor verticale vijzel TMR-toepassingen
Verticale versus horizontale mengkastarchitectuur
De twee meest voorkomende typen TMR-mixers stellen fundamenteel verschillende mechanische eisen aan de mixer. voermixer versnellingsbak. A verticale vijzelmixer versnellingsbak Het druklager is boven aan elke schroef (met een diameter van 1,0 tot 2,5 meter) gemonteerd en drijft de vijzel naar beneden via een haakse afschuining gevolgd door een planetaire overbrenging met meerdere trappen. Het moet het volledige gewicht van de vijzel (200 tot 500 kg) plus de constante neerwaartse druk van de schroef kunnen dragen – een kracht die tijdens intensief mengen 30.000 tot 50.000 N kan bereiken. Het druklager aan de uitgang moet specifiek geschikt zijn voor deze gecombineerde belasting van gewicht en druk.
Een horizontale mengtandwielkast bevindt zich aan het uiteinde van een horizontale vijzel- of schoepenas en drijft de menger aan via een vergelijkbaar kegeltandwiel- en planetaire tandwielmechanisme, maar de belasting is overwegend radiaal in plaats van axiaal — het gewicht van de vijzel wordt ondersteund door lagers aan beide uiteinden van de trog. Horizontaal TMR-mixerversnellingsbak De units zijn doorgaans 20 tot 30 procent lichter dan verticale equivalenten met dezelfde capaciteit, omdat ze niet het volledige gewicht van de vijzel via het uitgaande lager dragen.
Planetaire tandwieloverbrenging: Ontwerp voor een vermogen van 20.000 Nm
Een meerfasig proces voermixer planetaire tandwielkast Het enorme uitgangskoppel wordt verdeeld over 3 tot 5 planeetwielen per trap, waarbij elk de totale belasting gelijkmatig deelt. Dit principe van lastverdeling maakt het mogelijk dat planetaire systemen een veel hoger koppel overbrengen in een compactere behuizing dan systemen met parallelle assen – een cruciaal voordeel wanneer de PTO-versnellingsbak moet binnen de geometrie van de mengkuip passen zonder overmatig boven de montageflens van de vijzel uit te steken.
De planeetlagers zijn het onderdeel dat de levensduur beperkt. Elk planeetwiel draait op zijn eigen lager (meestal een naaldlager of cilindrisch rollager) en tegelijkertijd rond het centrale zonnewiel – een complexe epicyclische beweging die zorgt voor een combinatie van rollend en glijdend contact. Bij een uitgangskoppel van 20.000 Nm nadert de contactspanning in de planeetlagers de vermoeiingsgrens van standaard lagerstaal (ongeveer 4.000 MPa voor doorgehard 100Cr6). Fabrikanten van hoogwaardige landbouwversnellingsbakken specificeren gecarburiseerde binnenringen met een oppervlaktehardheid van 60 tot 62 HRC en een minimale L10-vermoeiingslevensduur van 15.000 uur – wat overeenkomt met 15 tot 20 jaar dagelijks gebruik van 2 tot 3 uur per dag.
Meertraps planetaire mengoverbrenging — compact formaat, extreem hoog koppel.
Stort nooit een volle laadbak met voer op een stilstaande vijzel. De plotselinge koppelpiek die ontstaat door het versnellen van een zware voermassa vanuit stilstand kan 3 tot 5 keer het nominale continue koppel overschrijden. Dit belast de planeetlagers tot hun maximale vermoeiingsgrens en veroorzaakt schade die de levensduur verkort. lager van de tandwielkast van de voermixer De levensduur wordt met 30 tot 50 procent verlengd. Start altijd de vijzel voordat u gaat laden en voeg het voer in porties toe in plaats van in één grote worp.
Wormwieloverbrenging als alternatief voor kleinere mixers
Voor kleinere voermengers (5 tot 12 kubieke meter, 25 tot 60 pk aftakas), een wormwiel-voermixer Een reductiekast biedt een kosteneffectief alternatief met één trap. Een wormwieloverbrenging bereikt overbrengingsverhoudingen van 1:10 tot 1:60 in één compacte trap – waarmee het volledige mengverhoudingsbereik wordt gedekt zonder meerdere planetaire trappen. De wormwieloverbrenging biedt bovendien een ingebouwde zelfvergrendeling: de uitgang kan de ingang niet terugduwen wanneer de aftakas is uitgeschakeld, waardoor de vijzel tijdens het laden stil blijft staan zonder een apart remmechanisme.
Rendement: 90 tot 951 TP3T. Vermogen: 54 tot 57 pk aan de vijzel bij een ingangsvermogen van 60 pk. Warmteontwikkeling: 3,1 kW bij een rendement van 931 TP3T. Het meest geschikt voor: grote mengers van 15 tot 30 m³ waar elke pk telt voor de mengtijd en het brandstofverbruik.
Rendement: 75 tot 851 TP3T. Vermogen: 45 tot 51 pk aan de vijzel bij een ingangsvermogen van 60 pk. Warmteontwikkeling: 8,9 kW bij een rendement van 801 TP3T. Het meest geschikt voor: kleinere mengers van 5 tot 12 m³ waarbij zelfvergrendeling en lagere aanschafkosten prioriteit hebben.
De 8,9 kW restwarmte van een wormwieloverbrenging met een rendement van 80% verhoogt de olietemperatuur met 15 tot 25 graden Celsius ten opzichte van wat een planetaire overbrenging onder dezelfde omstandigheden zou bereiken. Dit versnelt de olieveroudering en verkort de levensduur van de lagers. voermixer versnellingsbak De motoren vereisen daarom vaker olieverversingen (elke 300 tot 400 uur, vergeleken met 500 uur voor planetaire motoren) en hebben mogelijk externe koeling nodig (koelribbenhuis of oliekoeler) voor langdurig gebruik in warme klimaten.
Technische specificaties in één oogopslag
Afstemmings- en opstartprotocol voor de aftakas-aandrijflijn
De aftakas-aandrijflijn die de tractor met de versnellingsbak van de voermixer verbindt, moet geschikt zijn voor het volledige continue vermogen plus de tijdelijke overbelastingen die optreden tijdens de eerste voeraanvoer. Aftakasassen van de serie 6 (540 tpm) of serie 8 (1.000 tpm) zijn de minimale specificatie voor mixers groter dan 15 kubieke meter. Het aanhoudende koppel bij de ingang van de versnellingsbak (600 tot 1.200 Nm continu bij 540 tpm voor 40 tot 100 pk) overschrijdt de vermoeiingscapaciteit van lichtere aandrijflijnen van de serie 4 binnen twee tot drie seizoenen van dagelijks gebruik. De lengte van de aandrijflijn moet voldoende overlap bieden op de telescopische spiebuis in alle werkposities. Dit houdt rekening met de verticale beweging van een getrokken mixer wanneer deze over oneffen terrein rijdt tijdens het vullen en voeren.
De juiste opstartprocedure voor een geladen voermenger beschermt zowel de versnellingsbak als de aandrijflijn van de tractor. Schakel de aftakas in bij een laag motortoerental (stationair of net daarboven, doorgaans 800 tot 1000 tpm) en laat de vijzel langzaam beginnen te draaien voordat u het motortoerental geleidelijk verhoogt tot het bedrijfstoerental van de aftakas. Deze geleidelijke acceleratie verdeelt de inertiekracht van de voermassa over enkele seconden in plaats van deze als een plotselinge koppelpiek op te leggen. Bij grote verticale mengers met vier vijzels, gevuld tot de maximale capaciteit (25 tot 30 kubieke meter compacte silage op basis van TMR met een dichtheid van 600 tot 800 kg per kubieke meter), kan de totale roterende voermassa meer dan 15.000 tot 20.000 kg bedragen. Het versnellen van deze massa vanuit stilstand naar de volledige mengsnelheid in minder dan een seconde zou piekkoppels genereren die de nominale waarden van de versnellingsbak en aandrijflijn ver overschrijden. De stationaire startprocedure reduceert deze piek tot een beheersbaar niveau dat de slipkoppeling en de lagers van de versnellingsbak veilig aankunnen.
De kalibratie van de slipkoppeling op de aftakas moet aan het begin van elk mengseizoen worden gecontroleerd. De koppeling moet ontkoppelen bij 1,5 tot 2,0 keer het nominale continue aftakaskoppel. Dit beschermt de versnellingsbak van de voermixer tegen blokkades (vreemde voorwerpen tussen de vijzel en de mengkuipwand, bevroren silageblokken in de winter of overbelasting van de mixer) zonder dat er tijdens normale mengwerkzaamheden met belasting valse ontkoppeling optreedt.
Werking bij koud weer en Olie voor de versnellingsbak van de voermixer Selectie
Voermengers werken dagelijks gedurende de winter – vee moet gevoerd worden, ongeacht de buitentemperatuur. Bij -10 tot -25 graden Celsius (typische winterochtenden in Noord-Europa, Canada en het noorden van de Verenigde Staten) wordt minerale ISO VG 320-tandwielolie halfvast, waardoor startkoppels ontstaan die de drempel van de aftakasslipkoppeling kunnen overschrijden en de menger kunnen blokkeren. Synthetische PAO-gebaseerde VG 320 behoudt een acceptabele vloeibaarheid tot -30 graden Celsius – waardoor synthetische olie een essentiële vereiste is in plaats van een luxe voor extra prestaties in regio's waar wintervoeding onderdeel uitmaakt van het managementprogramma.
Vochtverontreiniging door condensatie is een andere uitdaging bij koud weer. Het temperatuurverschil tussen de warme binnenkant van de versnellingsbak (verwarmd door het mengproces) en de koude omgevingslucht tijdens het parkeren 's nachts zorgt ervoor dat er vocht in de behuizing terechtkomt via de ontluchtingsopening. Dit opgehoopte vocht veroorzaakt corrosie op de lageroppervlakken en tandwielen. Afgedichte terugslagkleppen (die warme lucht laten ontsnappen maar voorkomen dat koude, vochtige lucht binnendringt) en droogmiddelfilters bieden effectieve bescherming tegen condensatieverontreiniging tijdens de dagelijkse temperatuurschommelingen in de winter.
Huisvesting en milieubescherming
De tandwielkasten van voermengers worden blootgesteld aan de corrosieve effecten van gefermenteerd silage-sap en zure percolaatvloeistoffen uit minerale voormengsels. Hoewel de behuizing van de tandwielkast niet direct in contact komt met deze materialen, kunnen spatten en morsen tijdens het laden de buitenoppervlakken bedekken. Dit vereist een zuurbestendige epoxy poedercoating (minimaal 80 tot 100 micrometer) en roestvrijstalen externe bevestigingsmiddelen (aftappluggen, inspectiedeksels, bevestigingsbouten) om progressieve corrosie aan de buitenkant gedurende de verwachte levensduur van 15 tot 20 jaar te voorkomen. Dubbellips asafdichtingen met met vet gevulde tussenkamers sluiten zowel voerdeeltjes als corrosieve vloeistof uit het lagercompartiment en moeten elke 100 bedrijfsuren opnieuw worden gesmeerd om de integriteit van de overdrukbarrière te behouden. Bij verticale mengers met meerdere vijzels, waarbij elke vijzel een eigen tandwielkast heeft, moeten alle afdichtingsposities in alle tandwielkasten gelijktijdig worden geïnspecteerd en onderhouden om ongelijke blootstelling aan verontreiniging te voorkomen.
Onderhoudsschema gedurende het hele jaar
Controleer het oliepeil via het kijkglas of de peilstok. Luister gedurende de eerste 30 seconden naar abnormale lagergeluiden. Controleer op olielekkages bij de asafdichtingen. Smeren PTO-as De kruiskoppelingen moeten elke 8 tot 10 uur dat de mixer draait, worden vervangen.
Volledige olieverversing met synthetische PAO ISO VG 320. Controleer de magnetische aftapplug op metaaldeeltjes — fijne grijze pasta is normaal; grove spanen duiden op schade aan de tandwielen of lagers. Controleer de staat van de afdichting van de uitgaande as. Controleer het aanhaalmoment van de bevestigingsbouten van de vijzel. Test de kalibratie van de slipkoppeling.
Professionele lagerinspectie met behulp van trillingsanalyse. Controle van de voorspanning van de planeetlagers. Meting van de speling in de tandwielen van de eindtrap. Vervang de lagers als het trillingssignaal de basislijn met meer dan 6 dB overschrijdt in de frequentieband van het lagerdefect.
Vervangende versnellingsbak voor TMR-mixer (aftermarket)
Vervanging van de versnellingsbak van de TMR-mixer De extreme koppelomstandigheden zorgen ervoor dat de planeetlagers en de tandkrans na 10 tot 20 jaar dagelijks gebruik uiteindelijk moeten worden vervangen. Referentieparameters zijn onder andere het profiel van de ingaande as (6- of 21-vertanding voor 540 tpm), de afmetingen van de flens en het boutpatroon van de uitgaande as, de planetaire overbrengingsverhouding en de capaciteit van het druklager (verticale mengers). De externe afmetingen van de behuizing kunnen verschillen tussen OEM- en aftermarket-onderdelen, mits de montage-interface dimensionaal identiek is. De interne tandwielgeometrie – module, aantal tanden en hardheid – moet echter de oorspronkelijke uitgangssnelheid en koppelkarakteristieken repliceren.
Bij verticale mengers met meerdere vijzels (twee, drie of vier vijzels) is het ideaal om alle tandwielkasten op één machine gelijktijdig of uit dezelfde productiebatch te vervangen. Mengtandwielkasten met verschillende slijtageniveaus (en daardoor enigszins verschillende uitgangssnelheden als gevolg van opgebouwde speling) leiden tot ongelijkmatige rotatiesnelheden van de vijzels, wat de menguniformiteit vermindert en een ongelijke belasting van de aftakas-verdeeltandwielkast veroorzaakt. Ons engineeringteam bij Ever-Power landbouwversnellingsbak Het systeem houdt compatibiliteitsgegevens bij voor de belangrijkste merken en controleert de dimensionale en prestatieovereenkomst vóór verzending. Hierdoor wordt het risico op problemen tijdens de dagelijkse, tijdrovende productieplanning geëlimineerd.
Veelgestelde vragen
Doseer met precisie, meng met kracht.
Onze planetaire tandwielkasten voor voermengers leveren het extreme koppel en de tientallen jaren lange levensduur van de lagers die nodig zijn voor dagelijkse veevoeding het hele jaar door — van compacte mengers met één vijzel tot TMR-systemen met vier vijzels en hoge capaciteit.
Redacteur: Cxm
