Prevodovka kombajnu na cukrovú trstinu: Pohon na spracovanie ťažkých plodín

Pohon základného rezača: Prevodovka s najvyšším krútiacim momentom s vývodovým hriadeľom

Základný rezač je prvým a najprudším bodom kontaktu medzi zberačom a stojacim porastom. Dve protibežné diskové zostavy – každá s 3 až 5 ťažkými nožmi – sa otáčajú rýchlosťou 400 až 800 ot./min. na úrovni zeme a oddeľujú každú stonku trstiny v rámci šírky rezu zberača (zvyčajne 1 až 2 rady, vzdialené od seba 1,2 až 1,5 metra). Každý zásah noža oddelí stonku, ktorá vyžaduje reznú silu 500 až 2 000 N v závislosti od priemeru stonky, hustoty vlákien a obsahu vlhkosti – a jedna otáčka disku narazí na 8 až 15 stoniek pri typickej hustote trstiny. Kumulatívny rezný krútiaci moment plus odstredivá zotrvačnosť ťažkých nožových zostáv vytvára trvalý krútiaci moment, ktorý spotrebuje 40 až 60 percent z celkovej energie. Prevodovka vývodového hriadeľa výstup počas nepretržitého zberu.

Prevodovka základnej frézy je pravouhlá kužeľová jednotka, ktorá premieňa horizontálnu rotáciu vývodového hriadeľa na vertikálnu rotáciu disku v rovine zeme. Pomer je typicky 1:1 pre vývodový hriadeľ s 540 ot./min. (ktorý produkuje rýchlosť disku 540 ot./min.) alebo 1:1 až 1:1,5 pre vývodový hriadeľ s 1 000 ot./min. (ktorý produkuje 500 až 700 ot./min.). Na rozdiel od vysokorýchlostných aplikácií, kde je výzvou prevodovka tepelné riadenie pri zvýšených otáčkach, je výzvou základnej frézy čistý krútiaci moment – ​​zuby ozubeného kolesa musia prenášať plné rezné zaťaženie plus nárazové hroty od nárazov do skál bez únavového praskania v koreňoch zubov a ložiská musia zvládnuť kombinované radiálne zaťaženie od hmotnosti disku a reznej reakčnej sily plus axiálny tlak zo záberu špirálového kužeľového ozubeného kolesa. Špirálové kužeľové ozubené kolesá s cementovaným puzdrom s povrchovou tvrdosťou 58 až 62 HRC a tvrdosťou jadra 32 až 38 HRC poskytujú kombináciu odolnosti voči opotrebovaniu povrchu a húževnatosti jadra potrebnú pre tento profil zaťaženia.

Protibežné usporiadanie s dvoma diskami vyžaduje buď dve samostatné prevodovky (jednu na disk, pričom každá prijíma pohon z hlavnej prevodovky prostredníctvom reťazového alebo ozubeného pohonu), alebo jednu prevodovku s dvoma výstupmi a dvoma zvislými hriadeľmi otáčajúcimi sa v opačných smeroch. Konfigurácia s dvoma výstupmi zaisťuje zhodné rýchlosti diskov (dôležité pre čisté oddelenie stebiel pri základni bez ťahania alebo trhania) a zjednodušuje systém pohonu kombajnu – skriňa prevodovky však musí byť podstatne väčšia a pevnejšia ako jednotka s jedným výstupom, aby sa do nej zmestili dve výstupné ložiskové zostavy a reakčné momenty z oboch diskov pôsobiacich súčasne. Širší pohľad na to, ako sú multifunkčné systémy pohonu kombajnu navrhnuté na spracovanie ťažkých plodín, nájdete v našej technickej príručke. prevodovka kombajnu architektúra pohonu.

Podávací valec a mechanizmus sekačky: Požiadavky na sekundárny pohon

Po tom, čo základné rezačky odrežú stonky, tok plodiny vstupuje do postupnosti podávacích valcov, ktoré uchopia, orientujú a prepravujú trstinu cez telo zberača do zostavy rezačky. Podávacie valce sú oceľové valce s agresívnym povrchovým vrúbkovaním alebo zváranými čeľusťami, ktoré uchopia vláknité, často bahnité stonky a ťahajú ich strojom kontrolovanou rýchlosťou 1,5 až 3 m/s. Každý pár protibežných valcov vyžaduje... prevodovka na zber cukrovej trstiny výstupný alebo reťazou poháňaný vývod pri 200 až 400 ot./min. – relatívne nízka rýchlosť, ale pri veľmi vysokom krútiacom momente, pretože valce musia súčasne uchopiť a stlačiť viacero hustých stebiel proti značnému treniu a spätnému tlaku z následne zaradeného rezača.

Zostava sekačky na zberači polôh rozreže súvislý tok stebiel na polôhy (krátke dĺžky 200 až 350 mm), ktoré sa potom zdvíhajú do prepravného vozidla. Bubny sekačky – dva protibežné valce, z ktorých každý nesie 3 až 6 čepelí – pracujú pri 500 až 800 ot./min. a generujú najťažšie cyklické zaťaženie v pohonnom systéme zberača. Každá čepeľ prereže 6 až 12 priemerov stebiel s hustým vláknom na jednu otáčku, čím vytvára krútiace impulzy, ktoré dosahujú 3 až 5-násobok priemerného prevádzkového krútiaceho momentu pri každom rezaní. Prevodovka sekačky musí odolávať tomuto nepretržitému pulzujúcemu zaťaženiu bez toho, aby sa vyvinula únava zubov ozubeného kolesa, ktorá by obmedzila jej životnosť na zlomok 4 až 6-mesačnej sezóny zberu cukrovej trstiny.

Rozdelenie výkonu medzi tieto sekundárne funkcie si vyžaduje starostlivé dimenzovanie prevodovky. Zberač cukrovej trstiny poháňaný vývodovým hriadeľom s celkovým výkonom 80 koní môže tento výkon rozdeliť približne takto: základné rezačky 35 až 45 koní (40 až 55 percent), podávacie valce 15 až 20 koní (18 až 25 percent), rezačka 15 až 20 koní (18 až 25 percent) a elevátor 5 až 8 koní (6 až 10 percent). Hlavná prevodovka musí byť dimenzovaná na súčet všetkých súčasných zaťažení plus 25 až 30-percentnú rezervu pre špičky krútiaceho momentu z preťaženia stebiel a nárazov kameňov, ktoré sa vyskytujú nepredvídateľne počas každej hodiny prevádzky.

Tropické prevádzkové prostredie: Teplo, šťava a balenie vlákien

Cukrová trstina sa pestuje výlučne v tropických a subtropických oblastiach, kde sa denné teploty okolia počas obdobia zberu pohybujú od 28 do 42 stupňov Celzia – čo je podstatne viac ako 15 až 25 stupňov typických počas obdobia zberu v miernych oblastiach pestovania obilnín. Táto zvýšená teplota okolia znižuje teplotný rozdiel dostupný pre odvod tepla z prevodovky (prenos tepla je úmerný teplotnému rozdielu medzi povrchom krytu a okolitým vzduchom), čo znamená, že prevodovka, ktorá v miernom podnebí beží pohodlne pri 80 stupňoch Celzia, môže v tropickom poli s cukrovou trstinou dosiahnuť 100 až 110 stupňov Celzia – čo je ďaleko za bezpečným prevádzkovým limitom pre štandardný minerálny prevodový olej a blíži sa k prahu tepelnej degradácie aj pre syntetické mazivá.

Šťava z cukrovej trstiny je korozívny roztok organickej kyseliny (pH 5,0 až 5,5), ktorý strieka z každej odrezanej stonky a pokrýva celý zberač – vrátane Prevodovka vývodového hriadeľa teleso, tesnenia hriadeľa a vonkajšie spojovacie prvky – v lepkavom, kyslom filme, ktorý priťahuje prach, podporuje rast mikróbov a iniciuje koróziu na akomkoľvek nechránenom povrchu. Šťava tiež obsahuje rozpustené cukry, ktoré karamelizujú na horúcich telesách prevodoviek (pracujúcich pri teplote 70 až 100 a viac stupňov Celzia), čím vytvárajú tvrdú, izolačnú kôru, ktorá zachytáva vlhkosť na kovovom povrchu a blokuje konvekčný prenos tepla, od ktorého je teleso závislé pri chladení. Výrobcovia ako Prevodovka vývodového hriadeľa Ever-Power Pre prevodovky vyrobené z cukrovej trstiny špecifikujte epoxidový práškový náter s minimálnou hrúbkou 80 až 120 mikrometrov – hrubší ako štandardný náter s hrúbkou 40 až 60 mikrometrov používaný pre poľnohospodárske prevodovky mierneho podnebia – aby odolal kombinovanému chemickému a tepelnému pôsobeniu cukrovej šťavy na vonkajšiu stranu krytu.

Navíjanie vlákien predstavuje mechanické riziko, ktoré je špecifické pre zber vláknitých plodín. Voľné vlákna cukrovej trstiny a lístie migrujú pozdĺž rotujúcich hriadeľov smerom k telesu prevodovky a hromadia sa v mieste tesnenia hriadeľa, až kým navinutá hmota nevygeneruje dostatočné trenie na prehriatie a poškodenie tesniacej manžety – alebo v závažných prípadoch na úplné zastavenie hriadeľa. Deflektory hriadeľa (kužeľové alebo diskovité ochranné kryty namontované na hriadeli bezprostredne vonku od tesnenia) zachytávajú migrujúce vlákna skôr, ako dosiahnu tesnenie, a odstredivým pôsobením ich odvrhujú od hriadeľa. Každý exponovaný rotujúci hriadeľ na zbere cukrovej trstiny by mal mať nainštalovaný deflektor vlákien do 20 mm od tesniacej plochy – lacný doplnok, ktorý zabraňuje najbežnejšiemu spôsobu poruchy tesnenia na zariadeniach na zber cukrovej trstiny.

Pohony odstraňovačov orezákov a odlistovačov: Príprava plodín proti prúdu

Predtým, ako základné rezačky odrežú stonku, dva protiprúdové mechanizmy pripravia plodinu na čistý zber. Vrchnák – rotujúci disk alebo zostava nožov namontovaná v prednej časti stroja vo výške vrcholu trstiny (2 až 4 metre nad zemou) – odreže listový rastový bod každej stonky. Odstránený vrchol obsahuje nezrelé internódiá s nízkym obsahom cukru, ktoré by pri zbere so zrelým stonkom znížili kvalitu šťavy. Disk vrchnáka pracuje pri 600 až 1 000 ot./min. a je poháňaný z hlavnej prevodovky cez dlhý zvislý hriadeľ alebo špeciálny remeňový pohon. Náročnosť na výkon je mierna (5 až 10 koní), pretože vrchol je mäkký a šťavnatý, ale hnací hriadeľ vrchnáka je najdlhší nepodopretý rotujúci hriadeľ na stroji – až 3 až 4 metre – a musí byť dynamicky vyvážený, aby sa predišlo vibráciám a vibráciám pri prevádzkovej rýchlosti.

Odlistovač (tiež nazývaný odlistovač alebo odstraňovač odpadu) odstraňuje suché lístie zo stojacich stoniek skôr, ako sa dostanú k podávacím valcom. Zostavy odlistovačov používajú rotujúce gumené prsty, rotujúce drôtené slučky alebo oscilujúce gumené podložky, ktoré trením odstraňujú suché listy, pričom stonka zostáva neporušená. Rýchlosť pohonu odlistovača je typicky 300 až 600 ot./min – podobná rýchlosti podávacieho valca – a požadovaný krútiaci moment je mierny, ale veľmi variabilný v závislosti od stavu plodiny: suché, voľné listy sa ľahko odlupujú, zatiaľ čo zelené alebo dažďom namočené listy sa držia stonky a vyžadujú podstatne väčšiu silu na odstraňovanie. Táto variabilita vytvára kolísanie zaťaženia na prevodovka na zber cukrovej trstiny výstup, ktorý znásobuje cyklické zaťaženie od základných nožov a sekačky – čím sa do už aj tak zložitému profilu krútiaceho momentu pridáva ďalší rozmer, ktorý musí prevodovka zvládnuť bez poškodenia ložiska alebo únavy zubov ozubeného kolesa.

Ochrana proti preťaženiu pre frézy na úrovni zeme

Základné frézy pracujú na povrchu pôdy – v mieste s najväčším nárazom na akomkoľvek zberacom stroji. Kamene, stvrdnuté hrudy pôdy, zakopané zavlažovacie armatúry a koreňové masy sa nachádzajú v dráhe rezu a generujú okamžité krútiace momenty, ktoré môžu v priebehu milisekúnd 5 až 10-krát prekročiť menovitú kapacitu prevodovky. Primárnym ochranným mechanizmom je klzná spojka hnacieho ústrojenstva vývodového hriadeľa, ale musí byť doplnená jednotlivými strižnými skrutkami alebo pružinovými spojovacími zariadeniami na každom disku základného frézy, aby sa zabránilo prenosu jediného nárazu cez celý pohonný systém.

Tvárna liatina (Tvárna liatina, trieda EN-GJS-400-15 alebo ekvivalent) je minimálnou špecifikáciou materiálu krytu pre prevodovky rezačiek cukrovej trstiny. Štandardná sivá liatina (EN-GJL-250), ktorá je vhodná pre aplikácie v čistých poliach, kde je rázové zaťaženie mierne, praskliny pri silnom rázovom zaťažení typickom pre prevádzku rezačky cukrovej trstiny – prasklina v stene krytu vedie k úplnej strate oleja, zlyhaniu ložiska a niekoľkodňovej oprave, ktorá stojí oveľa viac ako cenový rozdiel medzi krytmi zo sivej a tvárnej liatiny. Niektorí výrobcovia špecifikujú zvárané oceľové kryty pre najextrémnejšie aplikácie (skalnaté sopečné pôdy na Havaji, v Indonézii a na Filipínach), pričom obetujú výhodu tepelnej vodivosti liatiny v prospech vynikajúcej rázovej húževnatosti konštrukčnej ocele.

Údržba počas zberu úrody v tropických podmienkach

Sezóna zberu cukrovej trstiny trvá vo väčšine produkčných regiónov 4 až 6 mesiacov – čo je jedno z najdlhších období nepretržitej spotreby v histórii. poľnohospodárska prevodovka aplikácia. Pri 10 až 14 hodinách denne prevodovka nahromadí 1 200 až 2 500 prevádzkových hodín za jednu sezónu – čo si vyžaduje rovnakú úroveň plánovania údržby ako celoročná inštalácia priemyselnej prevodovky.

Intervaly výmeny oleja by mali byť 200 až 300 hodín pre syntetický prevodový olej a 100 až 150 hodín pre minerálny olej, pričom skutočný interval sa má ešte skrátiť, ak olej vykazuje vizuálne známky tepelnej degradácie (stmavnutie) alebo kontaminácie vodou (mliečny vzhľad v dôsledku kondenzácie v tropickej vlhkosti). Teplý olej vypustite na konci každého prevádzkového dňa vždy, keď je potrebná výmena oleja – teplý olej odvádza suspendované nečistoty z telesa účinnejšie ako studený olej, ktorý umožnil usadzovanie častíc na vnútorných povrchoch. Syntetický olej ISO VG 320 na báze PAO (o jeden stupeň ťažší ako VG 220 používaný v miernom podnebí) poskytuje zvýšenú viskozitu potrebnú na udržanie primeranej hrúbky olejového filmu pri vyšších prevádzkových teplotách pri zbere tropickej cukrovej trstiny.

Vývodový hriadeľ Údržba kombajnov na cukrovú trstinu si vyžaduje denné mazanie U-kĺbov a drážkovaných rúrok – prostredie cukrovej šťavy a vlákien urýchľuje koróziu a zasekávanie komponentov hnacieho ústrojenstva oveľa rýchlejšie ako pri prevádzke na čistom poli. Každý týždeň kontrolujte kalibráciu klznej spojky (tropické teplo môže spôsobiť zasklievanie trecieho materiálu spojky, čím sa aktivačný krútiaci moment zvýši nad zamýšľaný prah ochrany) a deflektory vlákien na všetkých exponovaných rotujúcich hriadeľoch, či sa v nich nenahromadil materiál. Okamžite odstráňte všetky nahromadené vlákna – deflektor, ktorý je už naplnený zabaleným materiálom, nemôže odviesť ďalšie vlákna od tesnenia.

Často kladené otázky

Redaktor: Cxm