Prečo samotná hydraulika traktora nestačí

Väčšina moderných traktorov je vybavená integrovaným hydraulickým systémom – čerpadlom poháňaným motorom cez prevodovku, ktoré napája diaľkové spojky v zadnej alebo stredovej časti traktora. Tieto okruhy zvyčajne dodávajú 30 až 80 litrov za minútu pri prevádzkovom tlaku 170 až 210 barov, čo stačí na zdvihnutie trojbodového závesu, pohon čelného nakladača alebo ovládanie dvojice dvojčinných valcov na nástroji na obrábanie pôdy. Akonáhle si však zariadenie vyžaduje nepretržitý hydraulický výkon s vysokým prietokom – štiepačky dreva s prietokom viac ako 100 l/min, vysávače veľkého obilia, nožnice na stromy, mobilné betónové čerpadlá alebo vysokokapacitné postrekovače plodín – integrovaný okruh dosahuje svoje limity.

Základným obmedzením je objemový prietok. Čerpadlo poháňané motorom traktora je dimenzované na prerušovanú prevádzku a je rozdelené medzi viacero okruhov. Presmerovanie všetkého dostupného prietoku na jedno zariadenie vyčerpáva okruhy riadenia, brzdenia a mazania prevodovky, ktoré sú závislé od toho istého čerpadla. Výsledkom je v najlepšom prípade pomalá odozva riadenia a v najhoršom prípade bezpečnostne kritická strata hydraulického posilňovača brzdenia u traktorov, ktoré sa spoliehajú na hydrostatické brzdové okruhy.

Hydraulická prevodovka vývodového hriadeľa rieši tento problém vytvorením úplne nezávislého hydraulického okruhu. Vývodový hriadeľ poháňa prevodovka so zvyšovačom rýchlosti ktorý otáča vyhradené hydraulické čerpadlo správnou vstupnou rýchlosťou. Toto čerpadlo má vlastnú nádrž, vlastný filter, vlastný pretlakový ventil a vlastnú sadu hadíc vedúcich k náradiu. Palubný hydraulický systém traktora zostáva nedotknutý – riadenie, brzdy, ťažné zariadenie a nakladač naďalej fungujú presne tak, ako by fungovali bez pripojeného náradia.

Ako funguje zvyšovač rýchlosti hydraulických čerpadiel

Zvyšovač rýchlosti je mechanickou inverziou redukčného prevodu. Zatiaľ čo redukčný prevod prijíma vysokorýchlostný vstup s nízkym krútiacim momentom a premieňa ho na nízkorýchlostný výstup s vysokým krútiacim momentom, zvyšovač rýchlosti robí opak: prijíma relatívne pomalé otáčky vývodového hriadeľa – 540 ot./min. na traktoroch kategórie I a II alebo 1 000 ot./min. na strojoch kategórie III a väčších – a vynásobí ich na rozsah 1 500 až 3 000 ot./min., ktorý ozubené a piestové hydraulické čerpadlá vyžadujú pre efektívnu prevádzku.

Ozubené koleso vo vnútri prevodovky s vývodovým hriadeľom zvyčajne používa jednu z troch konfigurácií. Najjednoduchšia je jeden stupeň s čelným ozubeným kolesom s malým hnacím ozubeným kolesom na vstupnom hriadeli vývodového hriadeľa, ktoré zaberá s väčším hnaným ozubeným kolesom na predlohovom hriadeli, a potom druhým malým ozubeným kolesom na tomto predlohovom hriadeli, ktoré poháňa výstup. Toto dvojstupňové usporiadanie s čelnými ozubenými kolesami môže dosiahnuť prevodové pomery od 1:2 do 1:4 v kompaktnom balení, ale generuje viac hluku a vibrácií ako špirálové alternatívy, pretože zuby čelných ozubených kolies sa zapájajú a vypínajú súčasne pozdĺž celej šírky ich čelnej plochy.

Špirálové ozubené prevody používajú zuby rezané pod uhlom k osi ozubeného kolesa, takže záber sa postupne rozprestiera po celej šírke čela, a nie naraz. To vedie k plynulejšiemu prenosu krútiaceho momentu, nižšej hlučnosti a dlhšej životnosti zubov pri aplikáciách pohonu čerpadla s nepretržitou prevádzkou. Axiálny posuv, ktorý vytvára špirálové ozubenie, je riadený kuželíkovými ložiskami na každom konci výstupného hriadeľa – dôležitý detail pri výbere ložiska, ktorý odlišuje komerčné ozubené prevody od lacného dovozu, ktoré používajú guľôčkové ložiská s hlbokou drážkou a predčasne zlyhávajú pri axiálnom zaťažení.

Tretia konfigurácia je planétová. Planétový prevodník otáčok blokuje ozubený veniec, poháňa unášač planét z vývodového hriadeľa a odoberá vysokorýchlostný výstup zo slnečného kolesa. Planétové jednotky dosahujú vysoké prevodové pomery – až 1:6 – pri veľmi krátkej axiálnej dĺžke, vďaka čomu sú vhodné pre inštalácie, kde je priestor medzi čapom vývodového hriadeľa a čerpadlom obmedzený. Taktiež rozkladajú zaťaženie medzi viacero planétových ozubených kolies (zvyčajne tri alebo štyri), čo znižuje namáhanie na ktorýkoľvek zub a zvyšuje trvalý krútiaci moment prevodovky v porovnaní s jej fyzickou veľkosťou.

Výpočty pomeru pohonu čerpadla

Výber správneho prevodového pomeru zrýchlenia vyžaduje zladenie troch premenných: výstupných otáčok vývodového hriadeľa traktora, menovitých vstupných otáčok hydraulického čerpadla a požiadaviek na prietok a tlak náradia. Nesprávny výber vedie buď k nedostatočnému výkonu hydraulického okruhu (príliš nízky prevodový pomer, príliš pomalé otáčanie čerpadla na dosiahnutie menovitého prietoku), alebo k katastrofickej poruche čerpadla (príliš vysoký prevodový pomer, nadmerné otáčky a kavitácia čerpadla).

Začnite so špecifikáciou výtlaku čerpadla, vyjadrenou v kubických centimetroch na otáčku (cm³/ot). Vynásobte výtlak cieľovými otáčkami výstupného hriadeľa a vydeľte 1 000, aby ste získali teoretický prietok v litroch za minútu. Potom použite objemový faktor účinnosti – zvyčajne 0,90 až 0,95 pre nové zubové čerpadlá, 0,92 až 0,97 pre piestové čerpadlá – aby ste získali skutočný dodávaný prietok. Ak tento skutočný prietok spĺňa alebo mierne prevyšuje požiadavku zariadenia, pomer je správny.

Rovnako kritická je aj požiadavka na vstupný výkon. Hydraulický výkon v kilowattoch sa rovná prietoku (l/min) vynásobenému tlakom (bar) a delenému 600. Systém dodávajúci 80 l/min pri 200 baroch vyžaduje vstupný výkon 26,7 kW. Keďže prevodovka vývodového hriadeľa má vlastné mechanické straty – zvyčajne 3% až 6% pre prevodovku so špirálovým ozubeným kolesom, 5% až 10% pre planétovú jednotku – skutočný dopyt po výkone vývodového hriadeľa sa v tomto príklade zvyšuje na približne 28 až 30 kW. Traktor musí mať k dispozícii aspoň tento výkon vývodového hriadeľa pri regulovaných otáčkach motora s bezpečnostnou rezervou 10% až 15% pre prechodné zaťaženie.

Jednou z chýb, ktorá sa v praxi často vyskytuje, je spárovanie vývodového hriadeľa s 540 ot./min. s prevodovým stupňom s vysokým prevodovým pomerom, aby sa dosiahli otáčky čerpadla nad 3 000 ot./min. Aj keď je to matematicky možné (pomer 1:6 pri 540 ot./min. poskytuje 3 240 ot./min.), násobenie krútiaceho momentu na vstupnom konci vývodového hriadeľa sa stáva extrémnym – vstupný hriadeľ prevodovky musí absorbovať plné zaťaženie systému pri 540 ot./min., čo znamená veľmi vysoký krútiaci moment pri danej úrovni výkonu. Slabým článkom sa stáva drážkové spojenie medzi čapom vývodového hriadeľa a vstupným hriadeľom prevodovky. Vývodový hriadeľ s 1 000 ot./min., ktorý poskytuje rovnaký výkon, dosahuje rovnaký krútiaci moment približne pri polovici, čím sa namáhanie drážkového rozhrania znižuje na polovicu. Pre vysokovýkonné hydraulické aplikácie s výkonom nad približne 30 kW sa dôrazne odporúča vývodový hriadeľ s 1 000 ot./min.

Vzťahy medzi prietokom, tlakom a výstupnou rýchlosťou prevodovky

Hydraulické systémy sa riadia základným vzťahom: prietok určuje rýchlosť ovládača, zatiaľ čo tlak určuje silu ovládača. Valec, ktorý sa rozprestiera danou rýchlosťou, potrebuje určitý počet litrov za minútu na naplnenie; zaťaženie tohto valca určuje tlak, ktorý musí čerpadlo vygenerovať. Hydraulická prevodovka PTO sa na tento vzťah vzťahuje prostredníctvom svojej výstupnej rýchlosti, pretože prietok čerpadla je priamo úmerný rýchlosti čerpadla pri akomkoľvek danom objeme.

Ak znížite výstupné otáčky prevodovky vývodového hriadeľa o 10% – napríklad znížením otáčok motora z menovitých otáčok na nastavenie čiastočného plynu – prietok čerpadla klesne o rovnakých 10%. Na postrekovači plodín to znamená o 10% menší objem postreku za minútu. Na štiepačke dreva sa valec vysúva 10% pomalšie. Tento lineárny vzťah robí z regulácie otáčok vývodového hriadeľa najjednoduchší spôsob jemného doladenia hydraulického výkonu za chodu, ale tiež to znamená, že akákoľvek zmena otáčok vývodového hriadeľa sa priamo prejaví vo výkone náradia.

Tlak je na druhej strane závislý od zaťaženia. Čerpadlo generuje taký tlak, aký systém potrebuje, až po nastavenie poistného ventilu. Prevodovka s vývodovým hriadeľom neovplyvňuje tlak priamo – ovplyvňuje prietok. Existuje však nepriama súvislosť: keď tlak v systéme stúpa smerom k nastaveniu poistného ventilu, čerpadlo vyžaduje od prevodovky väčší vstupný krútiaci moment. Tento zvýšený krútiaci moment viac zaťažuje ložiská prevodovky, ozubené kolesá a drážkové spoje. V praxi je hydraulická prevodovka s vývodovým hriadeľom, ktorá prevádzkuje čerpadlo pri tlaku poistného ventilu 70%, vystavená výrazne menšiemu mechanickému namáhaniu ako rovnaká prevodovka, ktorá prevádzkuje čerpadlo pri tlaku poistného ventilu 100%. Správna kalibrácia poistného ventilu je preto faktorom životnosti prevodovky, nielen hydraulickým bezpečnostným opatrením.

Teplota pridáva ďalší rozmer. Viskozita hydraulického oleja klesá so zvyšujúcou sa teplotou, čím sa znižuje objemová účinnosť čerpadla a mierne sa zvyšuje vnútorná netesnosť. Pri aplikáciách s dlhým pracovným cyklom, ako je kontinuálny prenos obilia alebo dlhodobé strihanie stromov, môže teplota oleja v nezávislom hydraulickom okruhu vystúpiť nad 80 °C, ak je nádrž poddimenzovaná alebo chladič je nedostatočný. Pri týchto teplotách sa znižuje aj pevnosť mazacieho filmu oleja – a tento olej je zvyčajne tá istá kvapalina, ktorá cirkuluje cez samotnú prevodovku vývodového hriadeľa v kombinovaných nádržiach. Udržiavanie teploty hydraulického oleja pod 65 °C podstatne predlžuje životnosť čerpadla aj prevodovky.

Tepelný manažment v nepretržitej hydraulickej prevádzke

Hydraulické aplikácie s nepretržitou prevádzkou posúvajú tepelné limity prevodovky vývodového hriadeľa spôsobom, akým to prerušované poľnohospodárske náradie dosahuje len zriedka. Vývodový hriadeľ Pohon rotačného rezača prenáša špičkový výkon iba počas rezného kontaktu – medzi prechodmi klesá zaťaženie takmer na nulu. Hydraulická prevodovka vývodového hriadeľa poháňajúca čerpadlo naopak prenáša nepretržitý výkon počas celej doby hydraulickej operácie, čo môžu byť hodiny pri manipulácii s obilím alebo postrekovaní.

Teplo generované vo vnútri prevodovky so zvyšovačom rýchlosti pochádza z troch zdrojov. Najväčší podiel má trenie v zábere ozubených kolies – klzná činnosť medzi zubami ozubených kolies premieňa 2% až 5% prenášaného výkonu na teplo v závislosti od typu ozubeného kolesa, povrchovej úpravy a kvality maziva. Trenie v ložisku pridáva ďalších 0,5% k 2%, ktoré sa líši v závislosti od typu ložiska a predpätia. Vírenosť oleja – energia, ktorá sa plytvá pri pretečení ozubených kolies olejovým kúpeľom – môže k tomu významne prispieť, ak je hladina oleja príliš vysoká alebo je viskozita oleja príliš vysoká na prevádzkovú teplotu.

Pre prevodovku, ktorá nepretržite prenáša výkon 30 kW, sa celkové vnútorné generovanie tepla pohybuje od približne 1 kW do 2 kW. Toto teplo sa musí odvádzať cez teleso prevodovky do okolitého vzduchu. Liatinové telesá odvádzajú teplo pri vysokých teplotách efektívnejšie ako hliníkové kvôli vyššej tepelnej hmotnosti železa, ale hliníkové telesá fungujú lepšie v konvekčných chladiacich situáciách kvôli ich vyššej tepelnej vodivosti. V oboch prípadoch plocha povrchu telesa a prúdenie vzduchu okolo prevodovky určujú prevádzkovú teplotu v ustálenom stave.

Inštalácie, ktoré uzatvárajú prevodovku vo vnútri plechového ochranného krytu alebo ju montujú do zapusteného priestoru, znižujú prúdenie vzduchu a zachytávajú teplo. V závažných prípadoch teplota oleja vo vnútri prevodovky prekročí 110 °C – bod, v ktorom väčšina prevodových olejov s vysokým výkonom začína rýchlo oxidovať a stráca svoje vlastnosti proti opotrebovaniu a peneniu v priebehu stoviek hodín, namiesto tisícok hodín, ktoré by vydržali pri teplote 70 °C až 80 °C. Pridanie jednoduchého chladiča oleja s ventilátorom do spätného potrubia hydraulického okruhu – alebo vedenie spätného oleja cez vzduchový chladič predtým, ako vstúpi do nádrže – môže znížiť prevádzkové teploty o 20 °C až 30 °C a zdvojnásobiť servisný interval pre čerpadlo aj prevodovku.

Zubové čerpadlo vs. piestové čerpadlo: Prispôsobenie typu čerpadla prevodovke

Typ hydraulického čerpadla priskrutkovaného k výstupnej prírube prevodovky určuje veľkú časť prevádzkového charakteru prevodovky. Zubové čerpadlá – najbežnejšia voľba pre hydraulické obvody poháňané vývodovým hriadeľom – sú konštrukcie s vonkajším ozubeným kolesom s dvoma zaberajúcimi čelnými ozubenými kolesami vo vnútri puzdra s úzkou toleranciou. Sú jednoduché, odolné voči kontaminácii, samonasávacie a relatívne lacné. Ich pulzácia prietoku je mierna a produkujú konzistentný výkon v širokom teplotnom rozsahu. Väčšina zubových čerpadiel pracuje efektívne medzi 1 200 a 2 800 ot./min, takže štandardnou kombináciou je prevodník s pomerom 1:2 až 1:4 na vývodovom hriadeli s 540 ot./min.

Zubové čerpadlá vytvárajú radiálne zaťaženie na svojom hnacom hriadeli, pretože tlakový rozdiel v zábere ozubených kolies tlačí obe ozubené kolesá smerom od vysokotlakového výtlačného otvoru. Toto radiálne zaťaženie sa prenáša priamo cez spojku hnacieho hriadeľa čerpadla do výstupného ložiska zvyšovača rýchlosti. Vo vysokotlakových aplikáciách (nad 200 barov nepretržite) môže byť táto radiálna sila značná – dostatočná na to, aby sa životnosť výstupného ložiska skrátila o 40% až 60% v porovnaní s vypočítanou životnosťou založenou len na krútiacom momente. Výrobcovia zvyšovačov rýchlosti, ktorí dimenzujú svoje prevodovky na prevádzku s hydraulickým čerpadlom, toto dodatočné radiálne zaťaženie zohľadňujú; bežné poľnohospodárske prevodovky používané ako zvyšovače rýchlosti to zvyčajne nezohľadňujú.

Axiálne piestové čerpadlá sú vysokovýkonnou alternatívou. Používajú rotujúci blok valcov obsahujúci 7 až 9 piestov, ktoré sa vratne pohybujú vo svojich otvoroch, keď sa blok nakláňa oproti výkyvnej doske. Piestové čerpadlá dosahujú vyššie tlaky (až 350 barov nepretržite), vyššiu objemovú účinnosť (92% až 97%) a môžu mať variabilný prietok – čo znamená, že prietok sa automaticky prispôsobuje požiadavkám zmenou uhla výkyvnej dosky. Táto schopnosť variabilného prietoku výrazne znižuje plytvanie energiou v aplikáciách s meniacimi sa požiadavkami na zaťaženie, pretože čerpadlo produkuje iba prietok, ktorý okruh v danom okamihu potrebuje, a nie prebytočný prietok vypúšťa cez poistný ventil ako teplo.

Vplyv piestových čerpadiel na prevodovku sa líši od zubových čerpadiel. Piestové čerpadlá generujú menšie radiálne zaťaženie na hnací hriadeľ, ale vytvárajú vyššie torzné pulzácie, pretože každý zdvih piesta vytvára samostatný krútiaci moment. S 9 piestami pri 2 500 otáčkach za minútu prevodovka zaznamenáva 375 impulzov krútiaceho momentu za sekundu – vysokofrekvenčné budenie, ktoré môže rezonovať s frekvenciami záberu ozubených kolies a zosilňovať vibrácie. Zvyšovače otáčok so špirálovými ozubenými kolesami to zvládajú lepšie ako konštrukcie s čelnými ozubenými kolesami, pretože inherentný vyhladzujúci účinok záberu špirálových zubov tlmí torzné pulzácie piestového čerpadla skôr, ako dosiahnu hnací ústrojenstvo vývodového hriadeľa.

Najlepšie postupy inštalácie pre hydraulické prevodovky s vývodovým hriadeľom

Správna inštalácia ovplyvňuje životnosť hydraulickej prevodovky s vývodovým hriadeľom viac ako vnútorná konštrukcia prevodovky. Presne vyrobený zvyšovač rýchlosti priskrutkovaný do nesprávne zarovnaného montážneho rámu s poddimenzovaným poľnohospodárska prevodovka Hnacia sústava zlyhá skôr ako jednotka strednej triedy nainštalovaná so správnym nastavením a primeranou podporou hnacej sústavy.

Pohonný systém vývodového hriadeľa spájajúci čap traktora so vstupným hriadeľom prevodovky musí prispôsobiť sa vertikálnym a horizontálnym uhlovým zmenám, ku ktorým dochádza pri otáčaní traktora a pri odrážaní nástroja na nerovnom teréne. Univerzálne kĺby na hriadeli hnacieho ústrojenstva zvládajú tieto zmeny uhla, ale každý kĺb zavádza cyklickú zmenu rýchlosti (efekt kardanového kĺbu), ktorá sa zvyšuje s prevádzkovým uhlom. Pri 10 stupňoch uhla kĺbu je zmena výstupnej rýchlosti približne 1,51 TP3T – sotva badateľná. Pri 25 stupňoch stúpa na viac ako 101 TP3T, čím vytvára pulzujúci vstup, ktorý namáha vstupné ložiská prevodovky a ozubené kolesá dvojnásobnou frekvenciou otáčania vývodového hriadeľa. Udržiavanie prevádzkových uhlov hnacieho ústrojenstva pod 15 stupňov – a ideálne pod 10 stupňov – je nevyhnutné pre dlhú životnosť prevodovky.

Spojka medzi čerpadlom a prevodovkou je rovnako dôležitá. Väčšina zvyšovačov rýchlosti používa na výstupnej ploche pilotný otvor a rozteč skrutiek podľa normy SAE, ktoré zodpovedajú bežným montážnym prírubám hydraulického čerpadla (SAE A, SAE B alebo SAE C, v závislosti od veľkosti čerpadla). Hnací hriadeľ čerpadla sa spája s výstupom prevodovky pomocou drážkovanej alebo perovej spojky. Táto spojka musí byť nainštalovaná so správnou hĺbkou záberu – ak je príliš plytká, kontaktná plocha drážky je nedostatočná, čo vedie k rýchlemu opotrebovaniu drážky; ak je príliš hlboká, hriadeľ čerpadla dosadá na výstupné ložisko prevodovky, čím vytvára axiálne predpätie, ktoré nikdy nebolo zamýšľané, a urýchľuje poruchu ložiska.

Montáž zostavy prevodovky a čerpadla vyžaduje pevný rám alebo konzolu, ktorá zabraňuje pohybu spôsobenému vibráciami. Kombinovaná hmotnosť prevodovky a piestového čerpadla môže dosiahnuť 35 až 60 kg a rotujúca hmotnosť pri viac ako 2 500 otáčkach za minútu vytvára počas otáčania traktora gyroskopické sily, ktoré sa snažia zostavu skrútiť z jej držiaka. Gumové izolačné úchyty absorbujú časť vibrácií, ale musia byť dostatočne tuhé, aby zabránili nadmernému pohybu – príliš mäkké úchyty umožňujú zostave kmitať, čo unavuje spoje hydraulických hadíc a kĺby hnacieho ústrojenstva.

Bežné aplikácie hydraulických systémov poháňaných vývodovým hriadeľom

Všestrannosť hydraulickej prevodovky s vývodovým hriadeľom spočíva v tom, že hydraulický výkon je nekonečne deliteľný a diaľkovo prenosný. Keď prevodovka s vývodovým hriadeľom roztočí čerpadlo, hydraulická kvapalina sa môže potrubím priviesť kamkoľvek na náradie – alebo dokonca k samostatným náradiam pracujúcim súčasne prostredníctvom rozdeľovačov prietoku. Táto flexibilita viedla k jej prijatiu v širokej škále poľnohospodárskych, lesníckych, stavebných a komunálnych aplikácií.

V lesníctve poháňajú hydraulické okruhy poháňané vývodovým hriadeľom drapákové píly, nožnice na stromy, štiepačky guľatiny a procesory palivového dreva. Tieto aplikácie vyžadujú vysokotlakové okruhy so stredným prietokom – zvyčajne 180 až 280 barov pri 30 až 60 l/min. Vývodový hriadeľ s 540 ot./min. a prevodníkom 1:3, ktorý poháňa zubové čerpadlo s objemom 28 cm3/ot., produkuje pri menovitých otáčkach približne 45 l/min, čo je dostatočné pre väčšinu jednovalcových lesníckych príslušenstva. Dvojvalcové stroje – tie, ktoré súčasne upínajú a režú – môžu potrebovať viac ako 70 l/min, čo zvyšuje požiadavku na vývodový hriadeľ s 1 000 ot./min. a prevodovým pomerom 1:2,5, ktorý poháňa čerpadlo s väčším objemom.

V poľnohospodárstve okrem štandardného náradia montovaného na traktory poháňajú hydraulické prevodovky vývodového hriadeľa aj vysávače obilia (vysokotlakové okruhy s prietokom viac ako 100 l/min), postrekovače ovocných sadov s hydraulickým pohonom ventilátorov a hydraulicky poháňané systémy vstrekovania hnoja, ktoré vyžadujú vysoký prietok aj vysoký tlak na vstrekovanie hnoja do pôdy cez kotúčové vstrekovacie štrbiny. inžiniersky tím v spoločnosti Ever-Power pravidelne špecifikuje prevodové pomery zvyšujúcich rýchlosť pre tieto náročné aplikácie, pričom prispôsobuje výkon prevodovky špecifickým požiadavkám čerpadla a okruhu systému každého zákazníka.

Medzi komunálne a úžitkové aplikácie patria hydraulické pohonné jednotky poháňané vývodovým hriadeľom na zdvíhacích plošinách montovaných na nákladné vozidlá, zametacie stroje a mobilné kompresory. Tieto inštalácie často využívajú výstupy vývodového hriadeľa nákladných vozidiel s otáčkami 1 000 ot./min. a pracujú nepretržite počas celých pracovných zmien – 6 až 10 hodín denne. Pri výbere prevodovky pre tieto aplikácie sa musí uprednostniť tepelná odolnosť pri nepretržitej prevádzke, odolné ložiská a vysoko kvalitné tesnenia hriadeľa, ktoré odolávajú vystaveniu sa nečistotám a soli z cestných strojov.

Harmonogram údržby hydraulických prevodových systémov vývodového hriadeľa

Keďže hydraulická prevodovka s vývodovým hriadeľom pracuje s nepretržitým zaťažením a nie s prerušovaným režimom, ktorý je bežný pre väčšinu poľnohospodárskych prevodoviek, jej plán údržby by mal byť prísnejší ako intervaly publikované pre univerzálne prevodovky s vývodovým hriadeľom.

Stav oleja je najlepším ukazovateľom stavu vnútorného systému prevodovky. Pri každom servisnom intervale odoberte cez vypúšťací otvor vzorku oleja s objemom 100 ml a vizuálne ju skontrolujte. Číry, jantárovo sfarbený olej bez kovového lesku indikuje normálnu prevádzku. Mliečny vzhľad signalizuje kontamináciu vodou – často v dôsledku kondenzácie v strojoch, ktoré striedavo prevádzku za tepla a skladovanie v chladnom nočnom stave. Jemný kovový trblietanie na dne priehľadnej nádoby na vzorku naznačuje zrýchlené opotrebovanie zubov ozubeného kolesa, zvyčajne buď v dôsledku kontaminovaného oleja, alebo preťaženého záberu ozubeného kolesa. Tmavý, oxidovaný olej so zápachom spáleniny indikuje chronické prehrievanie a vyžaduje si okamžité vyšetrenie systému tepelného manažmentu predtým, ako prevodovka bude pokračovať v prevádzke.

Tesnenia vstupného a výstupného hriadeľa si vyžadujú kontrolu každých 250 hodín. Na vstupnej strane netesné tesnenie umožňuje mazivu vývodového hriadeľa kontaminovať olej prevodovky – to spoznáte podľa sivastého sfarbenia oleja v blízkosti vstupného konca. Na výstupnej strane, kde hnací hriadeľ čerpadla vystupuje z prevodovky, netesné tesnenie vystavuje vnútorné časti prevodovky hydraulickej kvapaline. Zatiaľ čo mnohé zvyšovače otáčok vývodového hriadeľa zdieľajú olej s čerpadlom (najmä v kombinovaných konštrukciách krytu), jednotky so samostatnými mazacími systémami musia udržiavať prevodový olej a hydraulickú kvapalinu oddelene, pretože prísady v týchto dvoch kvapalinách môžu byť chemicky nekompatibilné.

Hnacia sústava spájajúca vývodový hriadeľ traktora so vstupom prevodovky by sa mala mazať každých 50 hodín prevádzky – ložiská univerzálnych kĺbov, drážky klzných vidlí a ložiská krytov vyžadujú čerstvé mazivo, aby sa zabránilo korózii pri chode nasucho, ktorá sa vyvíja medzi prevádzkovými sezónami. Priečne ložiskové univerzálne kĺby sú najčastejším bodom poruchy v celom hydraulickom systéme vývodového hriadeľa a ich preventívna výmena (každých 500 až 800 hodín, v závislosti od prevádzkového uhla) je oveľa lacnejšia ako škoda spôsobená chybným kĺbom, ktorý umožní odpojenie hnacej sústavy pri vysokej rýchlosti.

Ako vybrať správnu hydraulickú prevodovku s vývodovým hriadeľom

Výber začína štyrmi informáciami: otáčkami vývodového hriadeľa traktora (540 alebo 1 000 ot./min.), dostupným výkonom vývodového hriadeľa traktora, špecifikáciami hydraulického čerpadla (objem, menovité otáčky, montážna príruba a konfigurácia hnacieho hriadeľa) a hydraulickými požiadavkami náradia (prietok, tlak a pracovný cyklus).

S týmito štyrmi vstupmi proces výberu sleduje logickú postupnosť. Najprv určte požadované výstupné otáčky prevodovky vydelením menovitých vstupných otáčok čerpadla otáčkami vývodového hriadeľa. Po druhé, vypočítajte maximálny trvalý krútiaci moment, ktorý musí prevodovka prenášať – ten sa rovná maximálnemu vstupnému krútiacemu momentu čerpadla pri nastavení tlaku poistného ventilu plus rezerva 15% pre prechodné zaťaženie. Po tretie, overte, či publikovaný trvalý menovitý krútiaci moment prevodovky pri vypočítaných výstupných otáčkach prevyšuje túto požiadavku. Po štvrté, potvrďte mechanické rozhranie – vstupná drážka sa musí zhodovať s čapom vývodového hriadeľa (zvyčajne 6-drážková 1-3/8 palca pre 540 ot./min. alebo 21-drážková 1-3/8 palca pre 1 000 ot./min.) a výstupná príruba sa musí zhodovať s montážnym vzorom čerpadla.

Vyhnite sa bežnej chybe výberu prevodovky výlučne na základe výkonu bez overenia krútiaceho momentu. Dve prevodovky s menovitým výkonom „50 HP“ môžu mať veľmi odlišné krútiace momenty, ak je jedna dimenzovaná na pomer 1:2 (nižší výstupný krútiaci moment) a druhá na pomer 1:4 (vyšší výstupný krútiaci moment). Skutočný krútiaci moment na zuboch ozubeného kolesa – nie výkon na štítku – určuje, či ozubené kolesá a ložiská vydržia zamýšľanú aplikáciu. Prehliadať Prevodovka vývodového hriadeľa Ever-Power zoznamy produktov na nájdenie jednotiek s kompletnými špecifikáciami krútiaceho momentu pri každom prevodovom pomere, čo zjednodušuje výber špecifickej aplikácie.

Často kladené otázky

Redaktor: Cxm