Prevodovka kombajnu na cukrovú repu: Pohon na extrakciu koreňových plodín

Postupnosť zberu repy: Štyri funkcie, jedna prevodovka PTO

Kompletný zber cukrovej repy vykoná štyri sekvenčné operácie počas jediného pohybu stroja vpred. Po prvé, odstraňovač olistenie odstráni listovú korunu z každej stojacej repy v presnej výške 5 až 10 mm nad ramenom koreňa – príliš vysoko ponecháva cukornosné tkanivo koruny na poli (čo znižuje výťažnosť cukru o 0,5 až 1,5 percenta na milimeter prebytočnej koruny), zatiaľ čo príliš nízko položený odstraňuje rez do tela koreňa a vystavuje vnútorné tkanivo bakteriálnej infekcii, ktorá spôsobuje hnilobu počas 4 až 12 týždňového skladovania pred spracovaním v továrenskom závode. Po druhé, zdvíhací mechanizmus vytiahne vrchnú časť koreňa z pôdy pomocou protibežných zdvíhacích kolies, vibračných radlíc alebo kombinácie oboch. Po tretie, čistiaci systém (turbínové kolesá, valčekové sitá alebo hviezdicové separátory) odstráni priľnutú pôdu z povrchu repy. Po štvrté, elevátor prepraví vyčistenú repu do násypky kombajna alebo priamo do ťahaného dopravného vozidla. Každá funkcia vyžaduje inú výstupnú rýchlosť a krútiaci moment od... Prevodovka vývodového hriadeľa, vďaka čomu je kombajn na cukrovú repu jednou z najkomplexnejších aplikácií viacvýstupných prevodoviek v poľnohospodárskych strojoch.

Mechanizmus orezávania využíva rotujúce cepy (gumové alebo polyuretánové prsty, ktoré nárazom odstraňujú koreňovú vrstvu) pracujúce s rýchlosťou 800 až 1 500 ot./min. alebo rotujúce disky (oceľové rezné disky, ktoré čisto odrežú koreňovú vrstvu) pracujúce s rýchlosťou 400 až 600 ot./min. Z vývodového hriadeľa s 540 ot./min. vyžadujú cepy zvýšenie otáčok o 1:1,5 až 1:2,8, zatiaľ čo diskové orezávania pracujú s pomerom približne 1:1. Zdvíhacie kolesá sa otáčajú rýchlosťou 200 až 400 ot./min. – čo je zníženie otáčok v dôsledku vstupu vývodového hriadeľa – a vyžadujú najvyšší trvalý krútiaci moment zo všetkých funkcií v zberači, pretože každý pár kolies musí súčasne uchopiť a vytiahnuť viacero koreňov repy z pôdy, ktorá sa bráni vytiahnutiu trecími a adhéznymi silami úmernými vlhkosti pôdy a obsahu ílu. Čistiaca turbína pracuje s rýchlosťou 150 až 300 ot./min. pri miernom krútiacom momente a elevátor s rýchlosťou 50 až 150 ot./min. pri najnižšom krútiacom momente zo štyroch funkcií.

Architektúra viacvýstupnej prevodovky pre zberače repy

Ten/Tá/To prevodovka kombajnu na cukrovú repu musí poskytovať simultánne výstupy pri štyroch rôznych rýchlostiach z jedného vstupu vývodového hriadeľa – čo je konštrukčná výzva, ktorá presahuje konfigurácie s jedným alebo dvoma výstupmi používané vo väčšine ostatných poľnohospodárskych prevodoviek. Najbežnejšia architektúra využíva centrálny vstupný stupeň so skosením (premieňajúci horizontálnu rotáciu vývodového hriadeľa na vertikálny vnútorný pohon), ktorý napája ozubené koleso s viacerými vývodovými bodmi, pričom každý je zariadený na dosiahnutie požadovaných výstupných otáčok pre svoju príslušnú funkciu. Výstup z orezávača má zvyčajne najvyššiu rýchlosť (vyžaduje si zvýšenie rýchlosti), výstup zdvíhača je stredný (vyžaduje si mierne zníženie), čistič je nižší a elevátor je najpomalší (vyžaduje si najväčšie zníženie).

Každý výstupný hriadeľ musí byť zaťažený nezávisle bez ovplyvnenia rýchlosti alebo krútiaceho momentu ostatných výstupov. Táto nezávislosť vyžaduje, aby ozubené koleso bolo navrhnuté s dostatočnou tuhosťou, aby priehyb spôsobený silným zaťažením jedného výstupu (napríklad prudký nárast krútiaceho momentu na zdvíhacom zariadení pri náraze na zhutnenú pôdu) neposunul zarovnanie záberu susedných párov ozubených kolies. V praxi to znamená ozubené kolesá so širšou šírkou čela, tuhšie priemery hriadeľov a tesne rozmiestnené ložiskové podpery – to všetko zvyšuje Prevodovka vývodového hriadeľa veľkosť a hmotnosť puzdra v porovnaní s jednotkou s jedným výstupom a ekvivalentným celkovým výkonom.

Rozdelenie výkonu medzi štyri funkcie sa mení v závislosti od pôdnych podmienok a rýchlosti jazdy, ale riadi sa všeobecným vzorcom: zdvíhací mechanizmus 40 až 50 percent (dominantné zaťaženie), čistenie 20 až 30 percent, orezávanie 15 až 20 percent a elevátor 5 až 10 percent. Dvojradový repný kombajn poháňaný vývodovým hriadeľom pracujúci v stredne ílovitej pôde pri typickej rýchlosti jazdy (4 až 6 km/h) vyžaduje celkový výkon vývodového hriadeľa 50 až 80 koní, zatiaľ čo trojradový stroj v ťažkej pôde môže vyžadovať 80 až 120 koní. Prevodovka musí byť dimenzovaná na súčet všetkých súčasných špičkových zaťažení – nielen priemerného trvalého zaťaženia – pretože zdvíhacie kolesá narážajú na zhutnené pôdne zóny, kamene a zamotané koreňové masy, ktoré generujú okamžité krútiace momenty 2 až 3-násobku priemerného prevádzkového krútiaceho momentu.

Repa verzus zemiak: Geometria koreňa a rozdiely v zaťažení prevodovky

Kombajny na cukrovú repu a zemiaky zdieľajú základnú výzvu, ktorou je vytiahnutie koreňovej plodiny z pôdy a jej vyčistenie na uskladnenie – a mnohé z princípov konštrukcie prevodovky sú spoločné pre obe aplikácie. Kritické rozdiely v geometrii koreňov, interakcii s pôdou a načasovaní zberu však vytvárajú odlišné technické požiadavky, vďaka ktorým sa prevodovka kombajnu na cukrovú repu podstatne líši od... prevodovka na zemiakový kombajn v niekoľkých dôležitých dimenziách.

Cukrová repa má kužeľovitý tvar – zvyčajne má dĺžku 200 až 400 mm a priemer 80 až 150 mm v mieste ramena, pričom sa zužuje do úzkeho hrotu koreňa. Tento kužeľovitý tvar znamená, že sila pri vyťahovaní koreňa z pôdy sa postupne zvyšuje: najširšia časť koreňa sa pri prechode zónou vyťahovania stretáva s najvyšším odporom pôdy, čím vytvára rastúci profil zaťaženia krútiaceho momentu na zdvíhacích kolesách. Zemiak má naopak zhruba guľovitý alebo vajcovitý tvar (s priemerom 50 až 100 mm), je uložený plytšie v pôde (hĺbka 100 až 200 mm oproti 150 až 350 mm u repy) a vykazuje rovnomernejší profil sily pri vyťahovaní, pretože jeho najširší priemer sa dosahuje na začiatku vyťahovacieho zdvihu. Výsledkom je, že mechanizmus na zdvíhanie repy zažíva o 40 až 60 percent vyšší špičkový krútiaci moment na koreň ako vyorávač zemiakov pracujúci v porovnateľnej pôde – čo si vyžaduje ťažšie ozubené kolesá, väčšie ložiská a robustnejšie puzdro na výstupoch prevodovky, ktoré poháňajú zdvíhacie kolesá.

Načasovanie zberu úrody sa tiež výrazne líši: zemiaky sa zvyčajne zberajú koncom leta až začiatkom jesene (august až október na severnej pologuli), keď je mierna vlhkosť pôdy a mierne teploty vzduchu. Zber cukrovej repy trvá od konca septembra do decembra – najdaždivejšieho a najchladnejšieho obdobia poľnohospodárskeho kalendára vo väčšine oblastí pestovania repy. Prevodovka musí spoľahlivo fungovať pri okolitých teplotách od mínus 5 do plus 15 stupňov Celzia (v porovnaní s 10 až 25 stupňami pri zbere zemiakov), pričom úroveň vlhkosti pôdy je o 30 až 50 percent vyššia ako počas sezóny zemiakov. Toto prevádzkové prostredie v neskorej sezóne vyžaduje riadenie viskozity oleja pri studenom štarte (syntetický prevodový olej s dobrou tekutosťou pri nízkych teplotách) a vylepšené utesnenie proti nasýtenej pôde a stojatej vode, ktoré charakterizujú polia s repou neskoro na jeseň.

Podmienky jesenného zberu: Tesnenie a mazanie

Prevádzkové prostredie zberu cukrovej repy neskorou jesenou vytvára jedinečnú kombináciu výziev pre prevodovka kombajnu na cukrovú repu tesnenie a mazanie. Vlhká ílovitá pôda s obsahom vlhkosti 30 až 40 percent vytvára suspenziu jemných abrazívnych častíc zmiešaných s vodou, ktorá pokrýva všetky exponované povrchy harvestora – vrátane skríň prevodoviek, tesniacich plôch hriadeľa a odvzdušňovacích uzáverov. Táto abrazívna suspenzia je pre tesnenia hriadeľa škodlivejšia ako suchý prach alebo čistá voda, pretože voda prináša abrazívne častice do tesného kontaktu s povrchom tesniacej pery a zároveň poskytuje mazanie, ktoré umožňuje časticiam kĺzať sa po tesniacej ploche a obrusovať tesniacu hranu.

Dvojbrusové tesnenia hriadeľa s medziľahlou mazacím priestorom sú minimálnou špecifikáciou pre prevodovky repných kombajnov. Vonkajší brit vylučuje väčšinu pôdnej suspenzie, tuková bariéra zachytáva častice, ktoré prechádzajú cez vonkajší brit, a vnútorný brit zabraňuje vniknutiu kontaminovaného maziva do prevodovky. poľnohospodárska prevodovka olej. Medziľahlé komory namažte každých 8 až 10 prevádzkových hodín, aby ste udržali pozitívny tlak maziva, ktorý zabraňuje vniknutiu kontaminovanej pôdnej vody dovnútra. Utesnené odvzdušňovacie ventily spätného ventilu zabraňujú nasávaniu kalu do telesa prevodovky počas cyklov tepelného dýchania – štandardný otvorený odvzdušňovací uzáver na prevodovke kombajnu na repu absorbuje vodu kontaminovanú pôdou už v prvý deň prevádzky.

Výber maziva pre prevádzku neskoro na jeseň musí vyvážiť viskozitu pri studenom štarte s pevnosťou filmu pri vysokých teplotách. Syntetický prevodový olej na báze PAO ISO VG 220 poskytuje dostatočnú pevnosť filmu pri miernych prevádzkových teplotách jesenného zberu repy (prevodový olej zvyčajne dosahuje 50 až 70 stupňov Celzia, čo je oveľa menej ako u zariadení na letný zber) a zároveň si zachováva prijateľnú tekutosť pri chladných ranných štartovacích teplotách od mínus 5 do plus 5 stupňov Celzia, ktoré sú bežné počas novembrového a decembrového zberu v severnej Európe. Minerálny prevodový olej s rovnakou triedou viskozity pod 0 stupňov Celzia nadmerne hustne, čo spôsobuje vysoký štartovací krútiaci moment, opotrebovanie ložísk počas prvých minút prevádzky a zrýchlené opotrebovanie tesnení v dôsledku zvýšeného viskózneho odporu na studených tesneniach hriadeľa.

Ochrana pred nárazmi kameňov a zachovanie kvality cukru

Kamene, stvrdnuté hrudy pôdy a kovové úlomky (plotové drôty, stratené nástroje, zlomené hroty pluhu) vstupujú do čistiaceho systému zmiešané s prúdom repy. V čistiacej turbíne – najrýchlejšej súčasti čistiaceho systému – tieto cudzie predmety narážajú na lopatky turbíny a hviezdicové kolesá poháňané prevodovkou rýchlosťami, ktoré generujú okamžité silové špičky 5 až 10-násobku normálneho prevádzkového zaťaženia. Bez dostatočnej ochrany proti preťaženiu môže jeden veľký náraz kameňa prasknúť uloženie lopatiek turbíny, ohnúť hriadeľ hviezdicového kolesa alebo zlomiť koreň zuba ozubeného kolesa vo výstupnom pohone čistiaceho zariadenia. prevodovka kombajnu na cukrovú repuŠtandardným prístupom je ochrana každého čistiaceho prvku strižnou skrutkou: strižná skrutka sa zlomí pri kalibrovanom prahu krútiaceho momentu, čím sa čistiaci prvok odpojí od pohonu skôr, ako sila nárazu dosiahne prevodovku, a náhradná skrutka obnoví pohon za menej ako 5 minút.

Interakcia medzi výkonom prevodovky a kvalitou cukru sa často prehliada. Rýchlosť zdvíhacieho kolesa priamo ovplyvňuje poškodenie koreňov – príliš vysoká rýchlosť a kolesá pomliaždia alebo zlomia korene repy (vystavujú vnútorné tkanivo bakteriálnej kontaminácii, ktorá znižuje obsah cukru počas skladovania o 0,1 až 0,3 percenta za týždeň), zatiaľ čo príliš pomalá rýchlosť riskuje neúplnú extrakciu (ponecháva špičku koreňa v pôde, čo tiež znižuje získateľný cukor). Rýchlosť čistiacej turbíny podobne ovplyvňuje rovnováhu medzi účinnosťou odstraňovania pôdy a poškodením povrchu koreňov – agresívne čistenie pri vysokých otáčkach turbíny odstraňuje viac pôdy (znižuje prepravnú hmotnosť a náklady na spracovanie v továrni), ale odlupuje šupku koreňa a spôsobuje poškodenie buniek, ktoré urýchľuje inverziu cukru počas skladovania. Tieto interakcie kvality znamenajú, že výstupné rýchlosti prevodovky nie sú len technickými špecifikáciami, ale priamo prispievajú k ekonomickej hodnote zozbieranej úrody.

Údržba počas sezóny a skladovanie po zbere

Sezóna zberu repy trvá 6 až 12 týždňov nepretržitej dennej prevádzky – 300 až 600 prevádzkových hodín sústredených v najkratšom, najdaždivejšom a najchladnejšom období poľnohospodárskeho roka. Intervaly výmeny oleja by mali byť 150 až 200 hodín (výmena v polovici sezóny sa odporúča pre sezónu s trvaním viac ako 400 hodín) s okamžitou výmenou, ak olej vykazuje mliečne sfarbenie (kontaminácia vodou) alebo viditeľné usadeniny pôdnych častíc pri vypúšťacej zátke. Každý Vývodový hriadeľ Kardanový kĺb by sa mal mazať denne – vlhké pôdne prostredie urýchľuje koróziu v ihlových ložiskách, ktoré nie sú neustále naplnené čerstvým mazivom.

Čistenie po zbere je kritické. Pôda po repe má zvyčajne vysoký obsah ílu a počas zimného skladovania po zaschnutí na telese prevodovky stvrdne na hmotu podobnú betónu. Celú prevodovku ihneď po poslednom dni zberu umyte tlakovou vodou (kým je pôda ešte mokrá a odnímateľná), vypustite a vymeňte olej (odstráňte nahromadenú vodu a pôdne sedimenty), naneste čerstvé mazivo na všetky vonkajšie tesniace komory a kombajn uskladnite pod ochrannou vrstvou. Prevodovka, ktorá vstúpi do zimného skladu čistá a suchá, bude na nasledujúcu jeseň mať 95 percent svojej potenciálnej životnosti neporušených; prevodovka skladovaná s mokrou hlinou pritlačenou k telesu môže stratiť 15 až 25 percent v dôsledku degradácie tesnení a povrchovej korózie počas 9 až 10 mesiacov mimo sezóny.

Často kladené otázky

Redaktor: Cxm