Редуктор для обработки силоса: привод воздуходувки и измельчителя.

Привод вентилятора силосоуборочной машины: подача кормовых культур в силос.

Башенные силосы (вертикальные бетонные или стальные конструкции с облицовкой из стекла высотой от 6 до 25 метров) заполняются путем подачи измельченного корма вверх по заправочной трубе с помощью центробежного вентилятора, приводимого в движение валом отбора мощности. Вентилятор должен создавать достаточную скорость воздушного потока (30–45 м/с в заправочной трубе), чтобы взвешивать и перемещать частицы измельченного корма — плотность которого варьируется от 100 кг/м³ (сухая трава) до 350 кг/м³ (влажный кукурузный силос) — от уровня земли до вершины силоса против силы тяжести. Вентилятор работает со скоростью от 1500 до 3000 об/мин в зависимости от высоты силоса и плотности корма, что требует... редуктор ВОМ Увеличение скорости вращения с 540 об/мин до 1:2,8–1:5,5. Это позволяет редуктору воздуходувки находиться в том же диапазоне передаточных чисел, что и приводы центробежных насосов штанговых опрыскивателей, но при этом обеспечивает значительно большую непрерывную мощность (от 30 до 80 л.с. для воздуходувки против 15–40 л.с. для большинства насосов опрыскивателей) и более длительные периоды непрерывной работы (от 8 до 14 часов в день в течение 2–6-недельного сезона заготовки силоса).

Вентилятор обрабатывает влажный, кислый растительный материал, который гораздо агрессивнее воздуха или чистой воды. Измельченный корм с содержанием сухого вещества от 30 до 40 процентов (влажность от 60 до 70 процентов) выделяет растительный сок, который имеет слабокислую реакцию (pH от 5,5 до 6,5 для свежего корма, снижаясь до pH от 3,5 до 4,5 по мере начала ферментации) и содержит органические кислоты (молочную, уксусную и масляную), которые вызывают коррозию стандартных стальных поверхностей и разрушают стандартные уплотнения вала из нитрида каучука (NBR). Частицы влажного корма также с высокой скоростью ударяются о лопасти и корпус вентилятора, вызывая абразивный износ, который усиливается с увеличением скорости подачи корма. редуктор силосного оборудования Необходимо обеспечить герметичность от кислотного тумана, пропитывающего воздух вокруг воздухозаборника нагнетателя — для этой химически агрессивной среды минимальными требованиями являются уплотнения вала из ФКМ и корпуса с эпоксидным порошковым покрытием.

Установки для обработки и обработки поверхности силоса: точное управление обработкой поверхности силоса.

Силосный измельчитель (также называемый торцовочным измельчителем или блочным измельчителем) удаляет силос с открытой поверхности бункерного или накопительного силоса, срезая тонкий, равномерный слой по всей ширине поверхности. Режущий механизм обычно представляет собой вращающийся барабан (диаметром от 400 до 600 мм), оснащенный ножами из закаленной стали, или цепной молотильный узел, работающий со скоростью от 400 до 800 об/мин. Барабан перемещается по поверхности на гидравлической или механической раме, срезая слой силоса глубиной от 50 до 150 мм за один проход. Для привода режущего барабана требуется передаточное число, близкое к 1:1, при скорости вращения ВОМ 540 об/мин (что обеспечивает скорость вращения барабана от 400 до 540 об/мин) или небольшое увеличение передаточного числа на 1:1,5 для более высокоскоростных цепных молотильных конфигураций, работающих со скоростью 800 об/мин.

Качество среза напрямую влияет на стабильность силоса. Гладкая, чистая и равномерно срезанная поверхность минимизирует площадь поверхности, через которую кислород может проникать в силосную массу, ограничивая аэробную порчу тонким слоем (10–20 мм) на поверхности, который удаляется при каждом кормлении. Шероховатая, порванная или поврежденная поверхность (образующаяся при работе ковшового погрузчика, который является альтернативой специализированному измельчителю) позволяет кислороду проникать на глубину 100–300 мм в силосную массу, создавая глубокую зону порчи, которая приводит к потере 5–15% доступного сухого вещества. Редуктор ВОМ, приводящий в движение барабан измельчителя, должен обеспечивать плавную и стабильную выходную скорость для получения такого чистого среза — колебания скорости приводят к тому, что режущие ножи вибрируют о поверхность силоса, разрывая, а не срезая материал. Для получения информации о том, как оборудование для измельчения и обработки кормов взаимодействует с системой хранения силоса, см. наше инженерное руководство. редуктор кормоуборочного комбайна приложения.

Зимняя эксплуатация создает дополнительные сложности при работе с замерзшим силосом. В холодных климатах (Северная Европа, Канада, север США) открытая поверхность силоса промерзает на глубину от 50 до 200 мм при ночных температурах от минус 10 до минус 20 градусов Цельсия. Для измельчения замерзшего силоса требуется в 3-5 раз больший крутящий момент, чем для измельчения незамерзшего материала при той же скорости вращения барабана — резкое увеличение нагрузки, которое редуктор должен выдержать, не заглохнув и не повредив зубья шестерни. редуктор силосного оборудования Для применения в условиях холодного климата расходомеры должны быть рассчитаны на пиковый крутящий момент замерзшего материала (а не только на постоянный крутящий момент незамерзшего материала), а муфта скольжения на трансмиссии ВОМ должна быть откалибрована таким образом, чтобы срабатывать при крутящем моменте, в 2,0–2,5 раза превышающем номинальный постоянный крутящий момент, а не в 1,5 раза, как это обычно бывает в условиях умеренного климата.

Редуктор миксера TMR: Экстремальное снижение скорости вращения шнека

Смесители для полнорационных кормов (TMR) смешивают силос с концентратами, минералами и другими кормовыми ингредиентами в однородный рацион, который подается к кормушкам для скота. Шнеки смесителя (вертикальные винтовые шнеки в вертикальных смесителях, горизонтальные лопастные или шнековые узлы в горизонтальных смесителях) вращаются со скоростью от 15 до 40 об/мин — одной из самых низких скоростей вращения среди всех сельскохозяйственных редукторов с приводом от ВОМ. При скорости вращения ВОМ 540 об/мин это требует передаточного отношения 1:13,5–1:36 — экстремального передаточного отношения, которое невозможно достичь в обычной одноступенчатой ​​или двухступенчатой ​​конической с винтовыми шестернями конструкции и вместо этого требует многоступенчатых планетарных редукторов, червячных редукторов или комбинации конических зубчатых передач на входе и планетарных зубчатых передач на выходе.

Крутящий момент на выходе шнека, соответственно, чрезвычайно велик. Входной вал отбора мощности 60 л.с. при 540 об/мин создает входной крутящий момент 795 Нм. При передаточном отношении 1:27 (обеспечивающем выходную частоту 20 об/мин) выходной крутящий момент составляет 795 × 27 × 0,92 (с учетом КПД редуктора 92%) = приблизительно 19 700 Нм — почти 20 000 Нм непрерывного крутящего момента на валу шнека. Такой уровень крутящего момента требует диаметра выходного вала от 100 до 150 мм, модулей планетарных передач от 6 до 10 мм и конструкций корпуса, способных выдерживать полную нагрузку крутящего момента без отклонения подшипников. Редукторы смесителей TMR являются самыми тяжелыми и конструктивно сложными. сельскохозяйственная коробка передач Применение в животноводстве — один редуктор вертикального шнекового смесителя может весить от 150 до 350 кг.

Редукторы смесителей TMR работают ежедневно, круглый год — 365 дней в году, от 1 до 3 часов в сутки, накапливая от 400 до 1000 и более часов работы в год. Эта непрерывная ежедневная работа при экстремальных уровнях крутящего момента делает усталость подшипников ограничивающим фактором срока службы. Планетарные подшипники (которые несут весь выходной крутящий момент, распределенный между 3–5 планетарными шестернями) испытывают наибольшую суммарную усталостную нагрузку среди всех подшипников в редукторе. Стандартной спецификацией для качественных редукторов смесителей TMR являются предварительно нагруженные конические роликовые подшипники с расчетным сроком службы L10, рассчитанным на 15 000+ часов (15–20 лет ежедневной эксплуатации), а фактический достигнутый срок службы в значительной степени зависит от дисциплины замены масла и постоянной привычки оператора тщательно избегать ударных нагрузок на смеситель, например, при выгрузке больших порций корма на неподвижный шнек.

Привод для обмотчиков тюков и оборудование для погрузки силоса

Силос в тюках — круглые или квадратные тюки, обернутые стрейч-пленкой, — становится все более распространенной альтернативой бункерным или башенным хранилищам, особенно на небольших животноводческих фермах и для специализированных высокоценных кормовых культур (люцерна, цельнозерновые злаки, гофрированное зерно). Обмотчик тюков использует обмоточный рычаг, приводимый в движение валом отбора мощности (ВОМ), который вращается вокруг тюка со скоростью от 20 до 40 об/мин, нанося от 4 до 6 слоев пластиковой пленки под контролируемым натяжением. Редуктор, приводящий в движение обмоточный рычаг, требует существенного снижения скорости (от 1:13,5 до 1:27 от ВОМ 540 об/мин) — что ставит его в аналогичный диапазон передаточных чисел, как у редукторов смесителей полнорационных кормов, но при гораздо меньшей мощности (от 5 до 15 л.с. по сравнению с 40–120 л.с. у смесителя). редуктор ВОМ Таким образом, для обмотчика тюков можно использовать более простой червячный редуктор (вместо многоступенчатой ​​планетарной конструкции, необходимой для высокомоментного смесителя), достигая требуемого передаточного отношения в одной компактной ступени с присущей ему самоблокирующейся функцией, которая удерживает обмоточный рычаг в неподвижном положении при отключении ВОМ.

Скорость вращения обмоточного рычага должна оставаться постоянной на протяжении каждого цикла обмотки тюка, чтобы обеспечить равномерное перекрытие пленки. Переменная скорость приводит к неравномерному слою пленки — толстому с одной стороны и тонкому с другой — что создает слабые места, где кислород проникает сквозь пленочный барьер во время хранения, вызывая локальное повреждение, которое распространяется по всему тюку. Червячный редуктор с прецизионно отшлифованным червяком и бронзовым колесом обеспечивает необходимую стабильность скорости для стабильной обмотки: высокое передаточное число и геометрия скользящего контакта червячных передач естественным образом гасят колебания скорости от входного вала отбора мощности, обеспечивая более плавную выходную скорость, чем у зубчатой ​​передачи с прямым или косозубым зацеплением аналогичного передаточного числа.

Оборудование для погрузки силоса (грейферные вилы, блочные измельчители, установленные на телескопических погрузчиках, и конвейерные погрузчики) может также включать гидравлические силовые агрегаты с приводом от ВОМ, которые обеспечивают необходимый гидравлический поток и давление для механизма погрузки. В этих силовых агрегатах используется гидравлический шестеренчатый насос с приводом от редуктора, работающий со скоростью от 1500 до 2500 об/мин (увеличение скорости на 1:2,8–1:4,6 по сравнению с ВОМ 540 об/мин) при мощности от 15 до 30 л.с. Редуктор силового агрегата для погрузки силоса работает в той же агрессивной кислотной влажной среде, что и редукторы измельчителей и смесителей TMR, что требует использования того же уплотнения из FKM и кислотостойкого покрытия. Прерывистый рабочий цикл погрузочного оборудования (работа от 1 до 2 часов в день с частыми циклами запуска-остановки) создает термические циклы, которые ускоряют конденсацию внутри корпуса редуктора — герметичные обратные клапаны и регулярный контроль уровня масла необходимы для предотвращения накопления влаги, вызывающей внутреннюю коррозию в течение длительных периодов простоя между погрузками.

Кислотостойкая конструкция для контакта с ферментированным силосом.

Хорошо ферментированный силос имеет pH от 3,5 до 4,5 — он кислее апельсинового сока и сравним с уксусом. Органические кислоты, ответственные за эту кислотность (молочная кислота в количестве 60–80 г/кг сухого вещества, уксусная кислота в количестве 10–30 г/кг, а также меньшие количества масляной и пропионовой кислот), вызывают коррозию стандартной углеродистой стали, разрушают резиновые уплотнения из NBR и повреждают стандартные оцинкованные крепежные элементы. Каждый компонент редуктора, непосредственно контактирующий с силосом или силосным соком (внутренняя часть корпуса воздуходувки, корпус привода барабана измельчителя), должен выдерживать воздействие этой химической среды в течение 5–15 лет сезонного или ежедневного воздействия.

Спецификация покрытия корпуса редукторов, контактирующих с силосом, предусматривает двухкомпонентное эпоксидное или полиэфирное порошковое покрытие толщиной более 100 микрометров — более толстое и химически стойкое, чем покрытие толщиной 60–80 микрометров, используемое в редукторах общего назначения для сельскохозяйственной техники. Наружные крепежные элементы (болты, сливные пробки, смотровые крышки) должны быть изготовлены из нержавеющей стали (марки A2 или A4), а не из оцинкованной низкоуглеродистой стали. Уплотнения вала должны быть изготовлены из фторэластомера (FKM), а не из нитрида каучука (NBR) — FKM устойчив к органическим кислотам в концентрациях, присутствующих в силосном соке, в то время как NBR размягчается и набухает в течение 6–12 месяцев непрерывного воздействия кислот. Вал отбора мощности Для приводных валов силосной техники также следует использовать компоненты из нержавеющей стали или цинково-никелевого сплава для хомута и поперечной цапфы, поскольку ежедневное воздействие кислоты ускоряет коррозию стандартного цинкового покрытия на поверхностях приводных валов, которые трудно осматривать и обслуживать.

Техническое обслуживание оборудования в трех режимах работы

Три основных типа редукторов для силосования имеют принципиально разные ритмы эксплуатации и требования к техническому обслуживанию. Редуктор воздуходувки интенсивно работает от 2 до 6 недель в течение сезона силосования (от 200 до 500 часов), а затем простаивает 10-11 месяцев, требуя замены масла перед началом сезона и очистки и защиты от коррозии после окончания сезона. Редуктор измельчителя работает ежедневно в течение 6-9-месячного сезона кормления (от 200 до 600 часов), с заменой масла в середине сезона и после окончания сезона при подготовке к хранению. Редуктор смесителя TMR работает ежедневно круглый год (от 400 до 1000+ часов в год), требуя замены масла каждые 500 часов или ежегодно, в зависимости от того, что наступит раньше, — и постоянного контроля шума подшипников, указывающего на начало усталости планетарных подшипников.

Для всех трех применений рекомендуется использовать синтетическое трансмиссионное масло на основе полиальфаолефинов (PAO) с противозадирными свойствами (ISO VG 220 для воздуходувки и измельчителя, ISO VG 320 для смесителя TMR). Воздуходувка выигрывает от термической стабильности синтетического масла при высокоскоростной работе в летнее время. Измельчитель выигрывает от текучести синтетического масла при низких температурах во время запуска зимой утром при температуре от -10 до -20 градусов Цельсия. Смеситель TMR выигрывает от превосходной прочности масляной пленки синтетического масла при экстремальных контактных давлениях, создаваемых низкоскоростным зацеплением планетарных шестерен с высоким крутящим моментом. Во всех трех случаях улучшенные водоотделительные характеристики синтетического масла помогают справиться с неизбежным загрязнением влагой в условиях обработки силоса.

Часто задаваемые вопросы

Редактор: Cxm