Čo je prevodovka zavlažovacieho navijaka?
Jeden prevodovka zavlažovacieho navijaka je jednotka s vysokým prevodovým pomerom, ktorá premieňa rýchle otáčanie turbíny alebo vývodového hriadeľa na ultrapomalé otáčky bubna potrebné na navinutie polyetylénovej hadice (dlhej 200 až 800 metrov, s priemerom 50 až 125 mm) na veľký navijak, zatiaľ čo dažďová pištoľ alebo postrekovač na druhom konci hadice zavlažuje pole, keď sa hadica ťahá späť k stroju. prevodovka navijaka hadice musí znížiť vstupnú rýchlosť – zvyčajne 500 až 1 500 ot./min. z vodnej turbíny alebo 540 ot./min. z vývodového hriadeľa – na výstupnú rýchlosť bubna iba 0,5 až 5 ot./min., čo vedie k rýchlostiam vyťahovania hadice 5 až 120 metrov za hodinu, ktoré priamo určujú rýchlosť a rovnomernosť aplikácie vody.
Ten/Tá/To prevodovka zavlažovacieho navijaka je presným riadiacim centrom pojazdného zavlažovača. Rýchlosť bubna určuje rýchlosť pohybu dažďovej pištole po poli – rýchlejšie nasávanie znamená menej vody na jednotku plochy (ľahšia aplikácia), pomalšie nasávanie znamená viac vody na jednotku plochy (ťažšia aplikácia). 5-percentná zmena rýchlosti bubna spôsobuje 5-percentnú zmenu v aplikačnej dávke – vytvára viditeľné mokré a suché pásy po poli, ktoré znižujú výnos plodín v nedostatočne zavlažovaných zónach a plytvajú vodou a energiou v nadmerne zavlažovaných zónach. Táto požiadavka na presnosť rýchlosti v kombinácii s neustálym vystavením vonkajšiemu prostrediu vode, blatu a poveternostným vplyvom definuje jedinečné technické požiadavky... prevodovka zavlažovacieho navijaka.
Dva zdroje pohonu: vodná turbína verzus vývodový hriadeľ
Väčšina moderných cestovných zavlažovačov používa vodná turbína na pohon kotúča – malá turbína Peltonovho alebo Francisovho typu poháňaná rovnakým tlakovým zdrojom vody, ktorý napája dažďovú pištoľ. Turbína premieňa energiu tlaku vody na mechanickú rotáciu pri 500 až 1 500 ot./min. a prevodovka zavlažovacieho navijaka znižuje to na rýchlosť bubna 0,5 až 5 ot./min. pomocou viacstupňového ozubeného prevodu (zvyčajne závitovkový prevod plus špirálové čelné stupne, dosahujúce celkové prevodové pomery 50:1 až 200:1). Výhodou je samostatná prevádzka: bubon sa automaticky prevíja, pokiaľ je k dispozícii tlak vody, takže počas zavlažovania nie je potrebné pripojenie traktora.
Pohon z vývodového hriadeľa systémy navíjania používajú traktor Vývodový hriadeľ pri 540 ot./min. prostredníctvom pravouhlej prevodovky a redukcie s reťazou a ozubeným kolesom na pohon bubna navijaka. Systémy poháňané vývodovým hriadeľom sú mechanicky jednoduchšie (bez turbíny) a poskytujú vyšší krútiaci moment na navíjanie ťažkých hadíc naplnených vodou – vyžadujú si však, aby traktor zostal pripojený počas celej zavlažovacej jazdy, čo viaže cenný stroj na 4 až 12 hodín na sadu. Pohon vývodovým hriadeľom sa používa predovšetkým na menších navijakoch (200 až 400 m hadica) alebo ako záložný pohon na strojoch vybavených turbínou na vyťahovanie, keď nie je k dispozícii tlak vody.
Prevodovka zavlažovacieho bubna – pohon s vysokým redukčným prevodom pre kontrolované vyťahovanie hadice
Presnosť rýchlosti: Prečo sú dôležité všetky otáčky
Miera aplikácie vody pojazdného zavlažovača je nepriamo úmerná rýchlosti vyťahovania hadice – zníženie rýchlosti vyťahovania na polovicu zdvojnásobí množstvo vody aplikovanej na jednotku plochy. Tento priamy vzťah znamená, že prevodovka zavlažovacieho navijaka musí poskytovať konzistentnú a opakovateľnú výstupnú rýchlosť v každom bode cyklu navíjania. Požiadavka na krútiaci moment na prevodovke však nie je konštantná – postupne sa zvyšuje s navíjaním hadice na bubon, pretože každá ďalšia vrstva pridáva hmotnosť a zvyšuje efektívny priemer bubna (a tým aj krútiaci moment). Plná cievka s dĺžkou 800 m a hadicou s priemerom 110 mm môže vyžadovať 3 až 5-násobok krútiaceho momentu navíjania v poslednej vrstve v porovnaní s prvou vrstvou.
A prevodovka pre zavlažovanie cestujúcich Nerovnomerné rozloženie vody v zavlažovanom páse spôsobuje nerovnomerné rozloženie vody. Pri vysokohodnotných plodinách (zemiaky, zelenina, cukrová repa) môže 10-percentná nerovnomernosť aplikácie znížiť výnos o 3 až 8 percent v nedostatočne zavlažovaných zónach a zároveň plytvať vodou a podporovať choroby v nadmerne zavlažovaných zónach. Na 50-hektárovom zavlažovanom pozemku s aplikáciou 25 mm na prejazd plytvá 10-percentná nerovnomernosť približne 125 000 litrov vody na prejazd – náklady na energiu, čerpanie a vodu sa počas celej zavlažovacej sezóny s 10 až 20 prejazdmi výrazne sčítajú.
Moderné prevodovka zavlažovacieho navijaka Systémy riešia problém s premenlivým krútiacim momentom dvoma prístupmi. Systémy poháňané turbínou používajú regulačný ventil, ktorý upravuje prietok vody do turbíny a udržiava konštantné otáčky turbíny so zvyšujúcim sa dopytom po krútiacom momente – prevodovka potom poskytuje proporcionálne konzistentnú výstupnú rýchlosť. Elektronické systémy riadenia rýchlosti používajú senzor na vedení hadice na meranie skutočnej rýchlosti vyťahovania a automaticky nastavujú vstupný ventil turbíny prostredníctvom regulácie v uzavretej slučke – kompenzujú tak rastúci krútiaci moment z hromadenia hadice, ako aj kolísanie tlaku vody zo systému prívodu vody. Presnosť prevodového pomeru a mechanická konzistentnosť sú základom, na ktorom tieto riadiace systémy fungujú – nepravidelná prevodovka poráža aj to najsofistikovanejšie elektronické riadenie.
Utesnenie proti vode a poveternostným vplyvom pre prevádzku v teréne
Ten/Tá/To prevodovka zavlažovacieho navijaka pracuje v neustálom vystavení vode – striekajúca voda z dažďovej pištole, únik z hadice, dažďová voda a stojatá voda v bahnitých podmienkach na poli. Prevodovka poháňaná turbínou je obzvlášť zraniteľná, pretože tesnenie hriadeľa turbíny musí zadržiavať prívod tlakovej vody (3 až 8 barov) a zároveň utesňovať olej prevodovky na opačnej strane. Akékoľvek poškodenie tesnenia turbíny umožňuje vniknutie tlakovej vody do prevodovky, ktorá emulguje olej a ničí povrchy ložísk a ozubených kolies v priebehu niekoľkých hodín po pokračujúcej prevádzke.
Dvojité mechanické tesnenie s tlakovou bariérovou kvapalinou medzi vodou a olejom. Keramicko-uhlíkové tesniace plochy pre dlhú životnosť pri nepretržitom kontakte s vodou. Životnosť tesnenia: 3 000 až 5 000 hodín s čistou vodou. Sediment vo vode urýchľuje opotrebovanie tesnenia – odporúča sa filtrácia priamo v potrubí.
Kryt s krytím IP65/IP67 s utesnenými spojmi v tvare O-krúžku. Dvojité tesnenia hriadeľa na výstupe z bubna s komorou preplachovanou mazivom. Epoxidový práškový náter s hrúbkou viac ako 100 mikrometrov. Upevňovacie prvky a vypúšťacia zátka z nehrdzavejúcej ocele. Utesnený odvzdušňovací ventil určený na dočasné ponorenie počas prepravy na poli cez zaplavené úvrati.
Stručný prehľad technických špecifikácií
Olej a mazanie prevodovky zavlažovacieho valca
Odporúča sa syntetický PAO EP ISO VG 320 olej v prevodovke zavlažovacieho valca — ťažšia trieda zabezpečujúca hrubý olejový film, ktorý vyžaduje klzný kontakt závitovkového prevodu a nízkorýchlostné výstupné ložiská s vysokým krútiacim momentom. Závitovkový prevodový stupeň (prítomný v prevodovkách poháňaných turbínou) generuje vyššie kontaktné tlaky a teploty ako špirálové alebo kužeľové prevodové stupne s rovnakým výkonom, čo vyžaduje vynikajúcu pevnosť filmu a odolnosť voči oxidácii syntetického oleja VG 320. Pre vretená poháňané vývodovým hriadeľom s pravouhlými kužeľovými prevodovkami bez závitovkového prevodového stupňa je VG 220 postačujúci – ale použitie VG 320 vo všetkých prevodovkách vretien na farme zjednodušuje riadenie zásob a poskytuje dodatočnú ochrannú rezervu.
Hlavným problémom mazania pre prevodovka zavlažovacieho navijaka je kontaminácia vodou – najčastejší spôsob poruchy v prevodovke vretien. Skontrolujte stav oleja na začiatku každej zavlažovacej sady: mliečny alebo zakalený olej naznačuje vniknutie vody, čo si vyžaduje okamžitú výmenu oleja a kontrolu tesnení. Intervaly výmeny oleja sú 500 až 1 000 hodín alebo ročne pre čisté a utesnené poľnohospodárska prevodovka inštalácie. Ak došlo ku kontaminácii vodou, skráťte interval výmeny na 250 hodín, kým sa zdroj kontaminácie trvalo neutesní. Magnetická vypúšťacia zátka by sa mala skontrolovať pri každej výmene – bronzové častice (z opotrebovania závitovkového kolesa poháňaného turbínou) alebo hrdzavé vločky (z ložísk kontaminovaných vodou) poskytujú včasné varovanie pred vznikajúcimi problémami.
Konštrukcia variabilného krútiaceho momentu vinutia a ložiska
Krútiaci moment navíjania prevodovka zavlažovacieho navijaka Výstupný hriadeľ sa postupne zväčšuje počas každého cyklu vyťahovania. Na začiatku vyťahovania (hadica úplne nasunutá, bubon takmer prázdny) je efektívny priemer bubna minimálny a hmotnosť hadice na bubne je minimálna – požiadavka na krútiaci moment je najnižšia. Keď sa hadica navíja na bubon, každá ďalšia vrstva zväčšuje priemer bubna (čo si vyžaduje väčší krútiaci moment na otáčku, aby sa udržala rovnaká rýchlosť vyťahovania hadice) aj celkovú hmotnosť hadice na bubne (pridáva sa gravitačné zaťaženie). V poslednej vrstve celého 800 m navijaka môže krútiaci moment dosiahnuť 3 až 5-násobok počiatočnej hodnoty – čo znamená, že výstupné ložiská prevodovky a ozubené kolesá sú na konci každého cyklu vyťahovania najviac zaťažené.
Kuželíkové ložiská v polohe výstupného hriadeľa bubna sú určené na zvládnutie tohto premenlivého zaťaženia – poskytujú kombinovanú radiálnu (z ozubeného záberu) a axiálnu (z hmotnosti bubna a napätia hadice) nosnosť potrebnú pri maximálnom krútiacom momente. Životnosť ložiska L10 sa musí vypočítať pre maximálny krútiaci moment vo vrstve, nie pre priemerný cyklický krútiaci moment – pretože poškodenie ložiska sa akumuluje prednostne pri najvyšších zaťaženiach, aj keď predstavujú iba 10 až 20 percent celkového času vyťahovania. Drážkované guľôčkové ložiská, hoci sú postačujúce pre priemerný krútiaci moment, sa môžu pri špičkovom zaťažení v posledných vrstvách hadice na veľkokapacitných cievkach (dĺžka hadice 600 až 800 m) prechladnúť.
Kvalita vody a životnosť tesnenia turbíny
Kvalita dodávanej vody priamo ovplyvňuje životnosť mechanického tesnenia turbíny v prevodovka zavlažovacieho navijakaČistá voda z vrtu alebo vodovodného potrubia umožňuje životnosť tesnenia 3 000 až 5 000 prevádzkových hodín. Riečna alebo kanálová voda obsahujúca piesok, bahno alebo organické nečistoty môže skrátiť životnosť tesnenia na 500 až 1 500 hodín, pretože abrazívne častice poškodzujú keramicko-uhlíkové tesniace plochy a otvárajú mikrokanály, ktoré umožňujú tlakovej vode obtekať do olejovej komory prevodovky. Vstavané sitko alebo filter (s veľkosťou ôk 100 až 200 mikrometrov) pred vstupom do turbíny je najúčinnejším a najlacnejším opatrením na predĺženie životnosti tesnenia turbíny aj celkovej životnosti prevodovky – filter za 50 až 100 dolárov môže zabrániť výmene prevodovky za 500 až 1 500 dolárov tým, že ochráni mechanické tesnenie za 150 až 300 dolárov pred poškodením abrazívnymi časticami.
Pohon PTO pre vretená poháňané traktorom
Zavlažovacie valce poháňané vývodovým hriadeľom sa pripájajú k traktoru štandardným Pohon vývodového hriadeľa s ochranou proti preklzávaniu spojky. Nepretržitá prevádzka pri nízkych otáčkach a vysokom krútiacom momente (4 až 12 hodín na zavlažovaciu súpravu) vytvára trvalý a stabilný vzorec zaťaženia, ktorý je šetrnejší k pohonnému ústrojenstvu ako rázové zaťaženie prevodoviek pri obrábaní pôdy alebo žaní – ale predĺžený nepretržitý čas prevádzky spôsobuje rýchlejšiu únavu ložísk kĺbu v kalendárnom období. Pohonné ústrojenstvá série 2 až 4 sú postačujúce pre skromné úrovne výkonu (5 až 20 koní typických pre vretená poháňané vývodovým hriadeľom), pričom mazanie kĺbu každých 8 až 10 prevádzkových hodín je nevyhnutné pre dlhé nepretržité časy prevádzky počas každej zavlažovacej súpravy.
Harmonogram sezónnej údržby
Úplná výmena oleja za syntetický VG 320. Skontrolujte tesnenie mechanického tesnenia turbíny, či nedochádza k úniku (prepláchnite prevodovkou bez oleja). Po prvom spustení overte priehľadnosť oleja – akýkoľvek zákal naznačuje poruchu tesnenia. Skontrolujte všetky tesnenia krytu a O-krúžky. Skontrolujte činnosť snímača regulácie otáčok a ventilu. V prípade potreby namažte hnaciu sústavu vývodového hriadeľa.
Kontrola hladiny oleja (v prípade potreby doplnenie). Kontrola priehľadnosti oleja cez kontrolné okienko alebo odber vzorky z vypúšťacej zátky – mliečny olej znamená vniknutie vody, okamžite ho vymeňte a skontrolujte tesnenie. Počas jazdy sledujte konzistentnosť rýchlosti vyťahovania. Po každej sade odstráňte blato a nečistoty z okolia tesnení prevodovky.
Vypustite všetku vodu z turbíny a prívodných potrubí, aby ste predišli poškodeniu mrazom. Doplňte olej v prevodovke. Naneste mazivo na exponované povrchy hriadeľa. Ak je to možné, skladujte navijak pod strechou – UV žiarenie a poveternostné podmienky degradujú povrchovú úpravu krytu a tesniace materiály. Zaznamenajte si celkový počet hodín zavlažovania pre plánovanie údržby na ďalšiu sezónu.
Výmena prevodovky zavlažovacieho bubna z druhovýroby
Výmena prevodovky zavlažovacieho bubna je spôsobená predovšetkým poruchou mechanického tesnenia turbíny (čo umožňuje kontamináciu oleja vodou) a opotrebovaním závitovkového kolesa v dôsledku nahromadenej prevádzky pri nízkych otáčkach a vysokom krútiacom momente. Dobre udržiavaná prevodovka s čistým prívodom vody a funkčnými tesneniami zvyčajne vydrží 8 až 20 rokov (3 000 až 8 000 prevádzkových hodín). Kontaminácia vodou z chybného tesnenia môže zničiť prevodovku už v jednej zavlažovacej sezóne, ak sa nezistí. Medzi parametre krížového odkazu patrí konfigurácia hriadeľa turbíny (pohon turbínou) alebo drážkovanie vstupného hriadeľa (pohon vývodovým hriadeľom), veľkosť a spojka výstupného hriadeľa bubna, celkový prevodový pomer, montážne usporiadanie a kompatibilita priemeru bubna hadice a navijaka.
Náš technický tím uchováva krížové referenčné údaje pre hlavné značky pojazdných zavlažovacích systémov a môže dodať prevodovky s overeným prevodovým pomerom a rozmerovou kompatibilitou. Pre operátorov, ktorí uprednostňujú rekonštrukciu pred výmenou celej poľnohospodárskej prevodovky, sú k dispozícii kompletné zostavy prevodoviek (vrátane mechanického tesnenia turbíny) aj jednotlivé sady závitovkových kolies, ložísk a tesnení. Pre presné zladenie špecifikácií kontaktujte náš tím s modelom vášho navijaka, dĺžkou hadice a typom pohonu.
Často kladené otázky
Zavlažujte s presnosťou, valec za valcom
Vodoutesné prevodovky zavlažovacích valcov s presným prevodovým pomerom pre rovnomernú aplikáciu – od kompaktných jednotiek poháňaných vývodovým hriadeľom až po vysokokapacitné systémy poháňané turbínou, ktoré pokrývajú 200 až 800 metrov na jeden prejazd.
Redaktor: Cxm
