Rijstoogstmachine versnellingsbak: aandrijving voor de verwerking van rijstgewassen

Rijstoogstmachines met aftakasaandrijving: Waar de versnellingsbak ertoe doet

De machines voor de rijstoogst variëren sterk in mechanisatiegraad, van handsikkels en duwmaaiers tot volwaardige maaidorsers. PTO-versnellingsbak De aandrijfas is het cruciale aandrijfelement in drie categorieën rijstoogstmachines: aftakas-aangedreven maai-bindmachines die rijst snijden en tot schoven binden voor het drogen op het veld, aftakas-aangedreven stationaire of semi-mobiele dorsmachines die de korrels van het stro scheiden, en de aandrijfversnellingsbakken van maaidorsers die het snij- en invoermechanisme aandrijven. Elke categorie stelt specifieke eisen aan de versnellingsbak, bepaald door de bedrijfssnelheid, het koppelprofiel en de natte rijstvelden waarin ze worden gebruikt.

Aangedreven maai-bindmachines zijn de werkpaarden van de gemechaniseerde rijstoogst in Zuid- en Zuidoost-Azië, waar de kleine percelen (0,2 tot 2 hectare) en de zachte rijstgrond de voorkeur geven aan compacte, lichtgewicht machines die worden getrokken door looptractoren of kleine vierwielige tractoren van 15 tot 30 pk. De maaimachine snijdt de staande rijst af op 50 tot 80 mm boven het wateroppervlak met behulp van een heen-en-weer bewegende messenbalk (werkend met 400 tot 540 slagen per minuut) en voert het gemaaide gewas naar een transportband die het naar een bindmechanisme brengt. De gehele cyclus van snijden, transporteren en binden wordt aangedreven door één enkele aftakas via een haakse versnellingsbak die de horizontale aftakas omzet naar het interne aandrijfsysteem van de machine met een verhouding van 1:1 of 1:1,2.

Aftakas-aangedreven dorsmachines zijn stationaire of semi-mobiele machines die aan de rand van het veld staan ​​opgesteld. Ze ontvangen handmatig geoogste of met een maaimachine afgesneden rijsthalmen en dorsen het graan van het stro met behulp van een roterende cilinder met raspstangen of draadlussen. De dorscilinder draait met een toerental van 500 tot 1200 tpm, afhankelijk van het ontwerp. Axiale dorsmachines draaien met 400 tot 600 tpm (waarvoor een overbrengingsverhouding van 1:1 nodig is ten opzichte van de aftakas van 540 tpm of een lichte snelheidsverlaging), terwijl conventionele tangentiële dorsmachines draaien met 800 tot 1200 tpm (waarvoor een snelheidsverhoging van 1:1,5 tot 1:2,2 nodig is ten opzichte van de aftakas van 540 tpm). De versnellingsbak van een dorsmachine moet de intermitterende zware belasting aankunnen wanneer elke halm de cilinder binnenkomt. Dit belastingspatroon genereert koppelpieken van 2 tot 3 keer het bedrijfskoppel bij elke invoer.

PTO-versnellingsbak voor rijstoogstmachines — nauwkeurige snelheidsomzetting en waterdichte behuizing voor gebruik op rijstvelden.

Aandrijving maaibalk maaidorser: de kansen voor de aftermarket versnellingsbak

Maaidorsers voor rijst – of het nu compacte Aziatische modellen zijn (Kubota, Yanmar, Daedong) of grote westerse modellen die zijn aangepast voor rijstvelden (John Deere, New Holland, Claas) – gebruiken versnellingsbakken in de maaibalk om het snijmechanisme en de gewasaanvoer aan te drijven. Deze versnellingsbakken in de maaibalk worden niet op de traditionele manier door de aftakas aangedreven (ze krijgen hun vermogen van de motor van de maaidorser zelf via interne aandrijfassen), maar ze vertegenwoordigen een aanzienlijke markt voor vervangingsonderdelen omdat ze de meest storingsgevoelige versnellingsbakken van een rijstmaaidorser zijn: ze werken op of onder het gewasdek en staan ​​gedurende elk uur van de oogst in direct contact met water, modder en schurende rijstgrond.

Een tandwielkast met heen-en-weer bewegende messen zet de roterende input van de aandrijfas van de maaidorser om in een heen-en-weergaande beweging die de messenbalk aandrijft met 400 tot 540 slagen per minuut. De tandwielkast maakt gebruik van een kruk- en drijfstangmechanisme: een roterende krukarm verbonden met een heen-en-weer bewegende drijfstang die de messenbalk door zijn snijslag duwt en trekt. De lagers op de krukpen en de drijfstangverbinding worden continu blootgesteld aan oscillerende belastingen die radiale kracht combineren met een wisselende axiale kracht bij elke verandering van slagrichting. Deze lagers slijten sneller dan alle andere lagers in de maaidorser, en hun defect (wat zich manifesteert als toenemende trillingen en uiteindelijk een vastgelopen of gebroken drijfstang) is de meest voorkomende oorzaak van stilstand van de maaidorser tijdens de rijstoogst.

Roterende schijfmaaikoppen, die steeds populairder worden op rijstmaaidorsers in Japan en Korea, vervangen het heen en weer bewegende mes door draaiende snijschijven, vergelijkbaar met de maaibalk van een schijvenmaaier. De versnellingsbak van een roterend schijfmaaikopsysteem moet de schijven aandrijven met 2.500 tot 3.000 toeren per minuut via een meertraps tandwieloverbrenging – dezelfde basisarchitectuur als beschreven in ons artikel over versnellingsbakken voor schijvenmaaiers, maar met de extra technische uitdaging om te werken in stilstaand water en verzadigde grond in plaats van een droog hooiland. Vervanging van deze versnellingsbakken vereist een exacte dimensionale overeenkomst met het specifieke maaidorsermodel en de configuratie van de maaikop. Een fabrikant zoals Ever-Power PTO-versnellingsbak Dankzij de mogelijkheid om compatibele maaidorserkoppen voor Aziatische en Europese modellen te vergelijken, kunnen wij vervangingsonderdelen leveren tegen een fractie van de OEM-prijs en vaak met kortere levertijden.

Waterdichte behuizing: techniek voor gebruik onder water.

De bepalende technische uitdaging voor elke versnellingsbak van de rijstoogstmachine Het probleem is waterindringing. In tegenstelling tot stofverontreiniging (die kan worden aangepakt met standaard dubbele lipafdichtingen en afgedichte ontluchtingsopeningen), wordt waterindringing in een rijstveld veroorzaakt door hydrostatische druk: de versnellingsbakbehuizing staat in stilstaand water dat continu statische druk uitoefent op elke afdichting, verbinding en ontluchtingsopening. Een standaard afdichting voor landbouwversnellingsbakken, ontworpen om stof uit de lucht buiten te houden, wordt zelfs door 100 mm stilstaand water dat van buitenaf tegen de afdichtingslip drukt, overweldigd.

Effectieve afdichting van rijstveldkwaliteit vereist een meerlaagse barrière. Dubbele of driedubbele asafdichtingen met een onder druk staande vetkamer tussen de buitenste en binnenste afdichtingslippen creëren een positieve drukbarrière die de externe waterdruk tegengaat. De vetdruk (die wordt gehandhaafd door periodiek opnieuw smeren via een speciale smeernippel) moet hoger zijn dan de hydrostatische druk van de waterdiepte om indringing van water te voorkomen. Voor een versnellingsbak die werkt in 200 mm stilstaand water, bedraagt ​​de hydrostatische druk ongeveer 2 kPa (0,02 bar) – een bescheiden druk die standaard lipafdichtingen niet betrouwbaar kunnen tegenhouden tijdens continu bedrijf, maar die een onder druk staand meerlaags afdichtingssysteem met vet effectief weerstaat.

Het ontluchtingssysteem van de behuizing vereist bijzondere aandacht. Een standaard open ontluchtingsdop laat water in de behuizing komen wanneer de versnellingsbak gedeeltelijk onder water staat – en zelfs een korte onderdompeling tijdens het in- of uitrijden van een diepe rijstvelddijk kan voldoende water binnenbrengen om de olie te verontreinigen. Afgedichte terugslagklepontluchters die naar buiten openen onder positieve interne druk (waardoor thermische uitzettingslucht kan ontsnappen) maar afsluiten tegen instroom (waardoor water niet kan binnendringen wanneer de versnellingsbak afkoelt en de interne druk onder de atmosferische druk daalt) zijn de minimale specificatie. Volledig afgedichte, niet-ontluchtende behuizingen (die thermische uitzetting opvangen via een flexibel membraan of een interne luchtruimte) elimineren het ontluchtingskanaal volledig en bieden de hoogste mate van waterdichtheid voor versnellingsbakken die continu in stilstaand water werken.

Aziatische PTO-vertandingsnormen: Afstemming van versnellingsbak op tractor

De aftakas-vertandingsinterface tussen de tractor en de versnellingsbak van de rijstoogstmachine De ingaande as verschilt per Aziatische markt – een compatibiliteitsprobleem dat niet bestaat in de Europese of Noord-Amerikaanse landbouw, waar de ISO 500-standaardisatie universele uitwisselbaarheid garandeert. Japanse compacttractoren (Kubota, Yanmar, Iseki) gebruiken overwegend de JIS B 9209-norm met een 21-tands profiel bij een diameter van 35 mm – anders dan het ISO 6-tands profiel bij een diameter van 35 mm dat standaard is op Europese en Australische tractoren bij 540 tpm. Koreaanse tractoren (Daedong/KIOTI, TYM, LS) volgen de KS B 6320-norm, die grotendeels JIS-geharmoniseerd is voor compactmodellen, maar grotere exportmodellen kunnen ISO-compatibele aftakasstompjes hebben.

Voor rijstoogstmachines die werken met tractorvloten van verschillende merken (wat veel voorkomt bij landbouwcoöperaties en contractoogstbedrijven in Zuidoost-Azië), moet de specificatie van de ingaande as van de versnellingsbak worden gecontroleerd aan de hand van de aftakas van elke individuele tractor, in plaats van te worden aangenomen op basis van het tractormerk. Een leverancier van versnellingsbakken voor de Aziatische rijstoogstmarkt moet zowel JIS 21-spline als ISO 6-spline ingaande asconfiguraties aanbieden – idealiter als een in het veld verwisselbare ingaande asmodule waarmee dezelfde versnellingsbakbehuizing kan worden aangepast aan verschillende aftakasprofielen van tractoren door alleen de ingaande as te vervangen. Voor een uitgebreide handleiding over regionale aftakas-spline-normen in Japan, Korea, Australië en de ASEAN-landen, zie onze gedetailleerde informatie over PTO-versnellingsbak in Azië-Pacific.

Dorsen van natte gewassen: hoger koppel, grotere belasting van de versnellingsbak

Rijst wordt doorgaans geoogst met een vochtgehalte van 20 tot 26 procent – ​​aanzienlijk natter dan tarwe (12 tot 14 procent) of maïs (15 tot 20 procent) bij de oogst. Dit hoge vochtgehalte verhoogt het benodigde koppel voor het dorsen met 30 tot 50 procent in vergelijking met droge graangewassen bij dezelfde doorvoersnelheid. Het natte stro is taaier en flexibeler, waardoor het de snijdende werking van de raspstaven van de dorscilinder weerstaat en er meer mechanische energie nodig is om de korrels van de aar te scheiden. De korrels zelf zijn zachter bij een hoog vochtgehalte en gevoeliger voor scheuren als de cilindersnelheid te hoog is – waardoor er een smal werkingsgebied ontstaat tussen de minimale snelheid die nodig is voor effectief dorsen en de maximale snelheid die korrelbeschadiging voorkomt.

De PTO-versnellingsbak De aandrijving van een rijstdorsmachine moet worden afgestemd op het koppel dat nodig is voor natte rijst, niet op het vermogen voor droge rijst dat in algemene specificaties kan worden vermeld. Een dorsmachine met een vermogen van 25 pk voor droge rijst kan 35 tot 40 pk nodig hebben bij het verwerken van vers geoogste natte rijst met dezelfde doorvoer. Deze toename duwt een versnellingsbak met een relatief kleine capaciteit voorbij zijn continue vermogen en in de zone van thermische en mechanische overbelasting. De lagerconstructie van de versnellingsbak moet ook de hogere axiale stuwkrachten kunnen opvangen die ontstaan ​​door de interactie van natte rijst met de dorscilinder. Nat stro wikkelt zich gemakkelijker om de cilinder, waardoor wrijvingskrachten ontstaan ​​waar bij de constructie voor droge rijst geen rekening mee is gehouden. Het specificeren van een landbouwversnellingsbak Een frame dat één maat groter is dan de berekening voor droge gewassen aangeeft, biedt de thermische en mechanische marge die nodig is voor een betrouwbare dorsing van natte rijst gedurende een volledig oogstseizoen.

Onderhoudsstrategie voor versnellingsbakken in rijstvelden

De olieverversingsinterval voor een versnellingsbak van een rijstoogstmachine die in rijstvelden werkt, moet de kortste zijn van alle versnellingsbakken voor landbouwtoepassingen: elke 50 tot 100 bedrijfsuren, of onmiddellijk wanneer de afgetapte olie een melkachtige verkleuring vertoont die wijst op waterverontreiniging. Zelfs met goed functionerende meerlaagse afdichtingen en afgedichte ontluchters migreren er tijdens continu gebruik in rijstvelden kleine hoeveelheden water langs de afdichtingen door capillaire werking, microslijtage van de afdichtingslippen en condensatie door thermische cycli. Dit water hoopt zich op onderin het carter van de versnellingsbak (water is dichter dan versnellingsbakolie en zakt eronder), waar het in contact komt met de laagste lagerpositie en de onderste tandwieloverbrenging – precies de onderdelen die het meest te lijden hebben onder corrosiegerelateerde vermoeidheidsschade.

Dagelijkse inspectie van de afdichtingen is essentieel tijdens de rijstoogst. Controleer elke asafdichting op waterlekkage (zichtbaar vocht op het oppervlak van de behuizing rond de afdichting) en smeer de meerlaagse afdichtingskamers elke 8 tot 10 bedrijfsuren in om de positieve drukbarrière tegen extern water te behouden. PTO-as Een aandrijflijn die in rijstvelden met water werkt, moet minstens twee keer per dag gesmeerd worden. De afdichtingen van de kruiskoppelingslagers staan ​​tijdens het gebruik in het veld onder water, en water dat in de naaldlagers terechtkomt, veroorzaakt snelle corrosie. Deze corrosie leidt binnen 200 tot 400 uur tot defecten aan de kruiskoppeling als de lagers niet continu gesmeerd worden met vers vet dat het water verdringt.

Reiniging en opslagvoorbereiding na de oogst zijn cruciaal in rijstvelden. Rijstgrond bevat 60 tot 80 procent silica (het hoogste silicagehalte van alle landbouwgrondsoorten), en opgedroogde modder die op de versnellingsbakbehuizing achterblijft, fungeert als een schurend reservoir dat externe corrosie versnelt, koeloppervlakken verstopt en een vochtvasthoudende laag vormt die voorkomt dat de behuizing tussen de oogstseizoenen uitdroogt. Reinig alle versnellingsbakken direct na het oogstseizoen met een hogedrukreiniger, laat de olie aftappen en vervang deze (verwijder opgehoopt water en met silica verontreinigde slib), breng vers vet aan op alle externe afdichtingskamers en sla de apparatuur overdekt op in een droge omgeving. Een versnellingsbak van een rijstoogstmachine die schoon en droog wordt opgeslagen, behoudt 95 procent van zijn levensduur voor het volgende seizoen; een versnellingsbak die nat en met modder bedekt wordt opgeslagen, kan door corrosieschade alleen al 20 tot 30 procent van zijn levensduur verliezen.

Veelgestelde vragen

Redacteur: Cxm