Prevodovka na zber arašidov: Pohon na zdvíhanie a trasenie viniča

Dvojstupňový zber arašidov: rypadlo-invertor a kombajn

Na rozdiel od väčšiny obilnín a koreňových plodín, ktoré sa zberajú naraz, je zber arašidov dvojstupňový proces, ktorý využíva dva samostatné stroje poháňané vývodovým hriadeľom v rôzne dni. V 1. fáze prechádza rypadlo-invertorový traktor cez pole: horizontálna čepeľ reže pod radom rastlín v hĺbke 100 až 150 mm, čím zdvihne celú rastlinu (vinič, korene a struky) z pôdy. Trasiaci mechanizmus vibruje zdvihnuté rastliny, aby sa zbavil uvoľnenej pôdy z koreňovej hmoty, a invertujúci dopravník prevracia každú rastlinu hore nohami tak, aby struky smerovali k slnku na sušenie na poli. Prevrátené rastliny sa ukladajú do riadkov a nechajú sa na poli 2 až 5 dní, kým obsah vlhkosti v strukoch neklesne z 35 na 50 percent (pri kopaní) na 18 až 22 percent (vhodné na kombajn). V 2. fáze... Prevodovka vývodového hriadeľaPohonný kombajn na arašidy prechádza cez vysušený riadok, zbiera rastliny, oddeľuje struky od viniča pomocou zberacieho valca s pružinovými prstami, oddeľuje struky od zvyškov viniča pomocou čistiacich ventilátorov a oscilačných sít a vyprázdňuje struky do ťahaného voza.

Každá fáza si vyžaduje odlišnú konštrukciu prevodovky. Prevodovka rycieho stroja s invertorom poháňa trasiaci mechanizmus a invertujúci dopravník pri relatívne nízkych rýchlostiach s miernym krútiacim momentom – ide o kompaktnú, robustnú jednotku zameranú na odolnosť voči vibráciám a utesnenie piesku. Prevodovka kombajnu poháňa zberací valec, čistiaci ventilátor, oscilačné sitá a strukový výťah pri viacerých rýchlostiach – ide o väčšiu jednotku s viacerými výstupmi, ktorá sa viac podobá prevodovke malého mlátiča. Oba stroje sú poháňané vývodovým hriadeľom štandardných poľnohospodárskych traktorov (40 až 80 koní) a oba pracujú v rovnakom piesočnatom, prašnom a horúcom prostredí, ktoré je charakteristické pre oblasti pestovania arašidov na celom svete.

Pohon mechanizmu trasenia: Rovnováha na konzerváciu strukov

Trasiaci mechanizmus na vyorávači arašidov s invertorom využíva excentrický kľukový pohon (podobný oscilačnému podrývaču), ktorý vytvára rýchle vibrácie vpred a vzad alebo vertikálne pri 200 až 400 ot./min (3,3 až 6,7 Hz) s amplitúdou zdvihu 20 až 60 mm. Tieto vibrácie trasú voľnú piesočnatú pôdu z koreňovo-strukovej hmoty, zatiaľ čo rastlina visí na dopravníku – častice pôdy padajú cez otvory dopravníka späť na pole, čím sa znižuje hmotnosť pôdy prenášaná procesom invertovania. prevodovka na zber arašidov Pohon tejto excentrickej kľuky premieňa vstupný výkon vývodového hriadeľa s otáčkami 540 ot./min. na požadovanú rýchlosť trasenia prostredníctvom redukčného pomeru 1:1,3 až 1:2,7, zatiaľ čo excentrický kľukový mechanizmus premieňa rotačný výstup na vratný pohyb, ktorý vytvára trasenie.

Intenzita trasenia je najdôležitejším nastavením celého systému vykopávača-invertora – priamo určuje kompromis medzi účinnosťou odstraňovania pôdy a stratou strukov. Každý arašidový struk je pripevnený k viniču kolíkom (úzke stonkové spojenie), ktorý odolá iba ťahovej sile 5 až 15 N, kým sa nezlomí. Agresívne trasenie (vysoká frekvencia, veľká amplitúda) odstraňuje viac pôdy, ale kolíky sa zlomia a struky zostanú v zemi – strata, ktorá je počas kopania neviditeľná a zistí sa až vtedy, keď výnos poľa pri zberaní nedosiahne očakávania. Konzervatívne trasenie (nízka frekvencia, malá amplitúda) zachováva struky, ale prebytočnú pôdu prenáša procesom obracania, čím pridáva hmotnosť riadku a predlžuje čas sušenia o 1 až 2 dni.

Ten/Tá/To Prevodovka vývodového hriadeľa Výstupný výkon excentrickej kľuky preto musí byť nastaviteľný – buď pomocou vymeniteľných excentrických dosiek (s diskrétnym nastavením amplitúdy zdvihu 20, 30, 40 a 60 mm), alebo pomocou plynule premenlivého excentrického mechanizmu, ktorý umožňuje obsluhe nastaviť intenzitu trasenia počas prevádzky stroja. Ložiská prevodovky v excentrickej výstupnej polohe sú vystavené čisto striedavému zaťaženiu (dvojnásobná zmena smeru za otáčku) namiesto prevažne jednosmerného zaťaženia väčšiny výstupov poľnohospodárskych prevodoviek – čo si vyžaduje výber ložísk a nastavenia predpätia optimalizované pre oscilačný, a nie pre nepretržitý rotačný režim.

Kombinácia zberacieho valca a čistiaceho pohonu

Zberací valec kombajnu na arašidové plodiny pracuje pri 300 až 500 ot./min. – podstatne pomalšie ako mlátacie valce používané na obilniny (800 až 1 500 ot./min.), pretože škrupina arašidového struku je krehká a pri náraze ľahko praská. Pružinové zberacie prsty na valci sa zachytávajú o sušenú hmotu viniča a strhávajú struky z kolíkov česaním, a nie trením/nárazom, ako sa používa pri mlátení zrna. Tento jemný zberací proces vyžaduje, aby rýchlosť valca zostala v úzkom rozmedzí: pri 5 percentách nad optimálnou rýchlosťou začínajú škrupiny praskať (čo vytvára úlomky, ktoré kontaminujú vyčistenú vzorku struku a na trhu sa degradujú), zatiaľ čo pri 5 percentách pod optimálnou rýchlosťou zostávajú struky prichytené k viniču a znižuje sa účinnosť zberu o 3 až 8 percent. Kombajn prevodovka na zber arašidov musí udržiavať rýchlosť zberacieho valca v rozmedzí ±2 percent nominálnej hodnoty pri meniacej sa rýchlosti posuvu viniča – požiadavka na stabilitu zaťaženia je porovnateľná s rovnomernosťou otáčok vretena požadovanou pri zbere bavlny. Širšie porovnanie požiadaviek na pohon extrakcie koreňových plodín nájdete v našej technickej príručke na prevodovka na zemiakový kombajn aplikácie.

Čistiaci systém za zberacím valcom využíva odstredivý ventilátor s otáčkami 1 500 až 2 500 ot./min. na odfúknutie zvyškov viniča a prázdnych škrupín z vyčisteného prúdu strukov, plus oscilačné sitá s otáčkami 100 až 300 ot./min., ktoré oddeľujú struky od zvyšného rastlinného materiálu podľa veľkosti. Ventilátor vyžaduje zvýšenie otáčok vývodového hriadeľa s 540 ot./min. v pomere 1:2,8 až 1:4,6, zatiaľ čo sitá vyžadujú zníženie otáčok – čím sa vytvára široký rozsah prevodových pomerov, ktorému musí prevodovka kombajnu prispôsobiť prostredníctvom svojho viacvýstupného prevodového ústrojenstva. Celkový požadovaný výkon vývodového hriadeľa pre kombajn na pestovanie arašidov je 40 až 80 koní v závislosti od počtu zberaných riadkov a hustoty viniča.

Invertujúci pohon dopravníka a prispôsobenie rýchlosti vozovky

Invertujúci dopravník vezme každú zdvihnutú rastlinu z trasiacieho mechanizmu a otočí ju o 180 stupňov – struky umiestni lícom nahor do riadku, aby boli maximálne vystavené slnečnému žiareniu na sušenie na poli. Rýchlosť dopravníka sa musí čo najviac zhodovať s rýchlosťou jazdy traktora dopredu: príliš rýchlo sa rastliny hromadia na dopravníku (vytvárajú sa hrubé časti riadku, ktoré nerovnomerne schnú), príliš pomaly sa rastliny naťahujú pri presúvaní z trasiacieho mechanizmu na dopravník (pôsobí sa napätím na kolíky, ktoré odtrhávajú struky z viniča). Optimálny pomer rýchlosti dopravníka k rýchlosti zeme je 1,0 až 1,1:1 – dopravník sa pohybuje rovnakou alebo mierne rýchlejšou rýchlosťou ako jazda dopredu, pričom počas celého procesu inverzie zachováva šetrné zaobchádzanie.

Pri prevodovkách s pevným prevodovým pomerom je výstup invertovaného dopravníka zvyčajne poháňaný z vývodového hriadeľa prostredníctvom reťazového alebo remeňového koncového pohonu, ktorý je možné nastaviť (zmenou veľkosti ozubeného kolesa alebo remenice) tak, aby zodpovedal zamýšľanému rozsahu rýchlosti jazdy vpred. Pri pokročilejších invertorových prevodovkách pre bagre je dopravník poháňaný proporcionálnym mechanizmom medzi pozemným kolesom a vozidlom, ktorý automaticky upravuje rýchlosť dopravníka tak, aby zodpovedala rýchlosti jazdy vpred bez ohľadu na rýchlosť traktora voči zemi – čím sa eliminuje potreba, aby obsluha udržiavala konštantnú rýchlosť jazdy vpred na celom poli. prevodovka na zber arašidov Tieto stroji s proporcionálnym pohonom poskytujú mechanický odber vstupného výkonu z pozemného kolesa, ktorý sa prenáša do prevodového prvku s variabilným prevodovým pomerom, čím sa udržiava správny vzťah medzi dopravníkom a zemou v typickom rozsahu pracovných rýchlostí pri vykopávaní arašidov od 3 do 6 km/h.

Tepelný manažment v horúcom podnebí

Zber arašidov prebieha koncom leta až začiatkom jesene v tropických a subtropických oblastiach – na juhu Spojených štátov (Gruzínsko, Texas, Alabama), v Indii (Gudžarat, Ándhrapradéš), v Číne (Šan-tung, Henan) a v západnej Afrike (Nigéria, Senegal) – kde sa denné teploty okolia počas zberu pohybujú od 28 do 42 stupňov Celzia. Pri týchto teplotách okolia dosahujú teploty prevodového oleja počas trvalej prevádzky 75 až 95 stupňov Celzia, čím sa blížia k hornej prevádzkovej hranici pre štandardný minerálny prevodový olej a znižujú viskozitu oleja na úrovne, ktoré nemusia udržiavať dostatočnú hrúbku filmu v kontaktnej zóne zubov ozubeného kolesa. Syntetický prevodový olej EP na báze PAO ISO VG 220 si v tomto teplotnom rozsahu udržiava svoj index viskozity lepšie ako minerálny olej, čím poskytuje konzistentnú ochranu prevodov a ložísk od chladného ranného štartu (teplota okolia 20 až 25 stupňov Celzia) až po najvyššie popoludňajšie teplo (38 až 42 stupňov). Teleso prevodovky by malo byť navrhnuté s vonkajšími rebrami alebo rebrami, ktoré zväčšujú povrchovú plochu dostupnú na odvádzanie tepla konvekciou – 30 až 40-percentné zvýšenie rebrovanej povrchovej plochy v porovnaní s hladkým telesom môže znížiť rovnovážnu teplotu oleja o 8 až 12 stupňov Celzia v bezvetrí, čím sa olej bezpečne udrží pod prahom tepelnej degradácie počas najteplejšej časti dňa zberu.

Kryt utesnený pieskom: Inžinierstvo pre abrazívnu pôdu

Pôdy na pestovanie arašidov sú charakteristicky piesčité – s obsahom piesku 60 až 85 hmotnostných percent – ​​čo počas zberu vytvára prachové prostredie vo vzduchu, ktoré je oveľa abrazívnejšie ako ílovitý alebo hlinitý prach vznikajúci počas zberu obilnín alebo koreňových plodín. Častice piesku (prevažne oxid kremičitý, SiO₂, tvrdosť 7 na Mohsovej stupnici) majú priemer 50 až 500 mikrometrov a sú dostatočne tvrdé na to, aby prerazili povrchy hriadeľov z cementovanej ocele a štandardné tesniace okraje hriadeľa NBR do 200 až 400 hodín expozície. Štandardný... poľnohospodárska prevodovka Tesnenie určené na všeobecné použitie pri odstraňovaní prachu zlyhá v priebehu jedinej sezóny zberu arašidov v piesočnatej pôde – abrazívne častice opotrebujú drážku v tesniacom okraji, ktorá postupne vpúšťa viac piesku do prevodového oleja, kde častice pôsobia ako lapovacia zmes, ktorá ničí povrchy ozubených kolies a ložísk zvnútra.

Tesnenie prevodoviek zberačov arašidov s odolnosťou voči piesku si vyžaduje viacbariérový prístup: primárnu vylučovaciu bariéru (labyrintové predbežné tesnenie alebo odstrekovací krúžok v tvare V, ktorý odhazuje piesok z hriadeľa skôr, ako dosiahne tesniacu plochu), sekundárnu tesniacu bariéru (dvojbrusové tesnenie s medzikomorou pod tlakom tuku) a terciárnu filtračnú bariéru (magnetická vypúšťacia zátka a externý olejový filter, ktoré zachytávajú všetky častice, ktoré prejdú prvými dvoma bariérami predtým, ako cirkulujú cez záber ozubeného kolesa). Povrchová úprava hriadeľa pod primárnym tesnením by mala byť brúsená na Ra 0,2 až 0,4 mikrometra (jemnejšie ako štandard Ra 0,4 až 0,8 pre všeobecné poľnohospodárske prevodovky) – hladší povrch hriadeľa znižuje mikrokanáliky, cez ktoré môžu jemné častice piesku migrovať okolo tesniacej pery.

Údržba počas zberu úrody v piesočnatých podmienkach

Intervaly výmeny oleja v prevodovkách na zber arašidov by mali byť 100 až 150 prevádzkových hodín – patria medzi najkratšie v akejkoľvek poľnohospodárskej aplikácii, a to v dôsledku miery kontaminácie pieskom. Aj pri správne udržiavanom viacbariérovom tesnení migrujú stopové množstvá jemného piesku okolo tesnení a hromadia sa v olejovej vani. Magnetická vypúšťacia zátka zachytáva železné častice opotrebenia (ktoré signalizujú poškodenie ozubeného kolesa alebo ložiska), ale nezachytáva nemagnetický kremičitý piesok, ktorý je primárnym kontaminantom – nahromadený piesok zo systému sa odstráni iba výmenou oleja a prepláchnutím. Na konci každého prevádzkového dňa vypúšťajte teplý olej vždy, keď je potrebná výmena oleja – teplý olej suspenduje v prúde viac častíc piesku ako studený olej, čo umožňuje usadzovanie piesku na vnútorných povrchoch.

Vývodový hriadeľ Údržba v podmienkach zberu arašidov je obzvlášť náročná. Ložiská kardanových kĺbov na hnacom ústrojenstve sú vystavené rovnakému abrazívnemu pieskovému prostrediu ako tesnenia prevodovky a následky vniknutia piesku do ihlových ložísk sú rýchle a závažné: častice piesku sa zaseknú v klietke ložiska, poškodia povrchy ihiel a spôsobia hrubý chod v priebehu 100 až 200 hodín, ak sa neprepláchnu čerstvým mazivom každých 6 až 8 hodín. Drážkované spojenie rúrky (kde sa vonkajšia rúrka posúva po vnútornej rúrke, aby sa prispôsobila zmenám dĺžky hnacieho ústrojenstva) sa musí tiež mazať v rovnakom intervale – piesok medzi drážkovanými povrchmi spôsobuje zaseknutie a nerovnomerný prenos krútiaceho momentu, čo zvyšuje vibrácie v celom hnacom systéme.

Ovinutie viniča je druhoradá, ale pretrvávajúca starosť o údržbu. Arašidové viniče sú tenké (s priemerom 3 až 8 mm), ohybné a húževnato sa ovíjajú okolo akéhokoľvek odkrytého rotujúceho hriadeľa. Na rozdiel od kukuričných stoniek (ktoré sú dostatočne pevné na to, aby ich odklonili kužeľové ochranné kryty) sú arašidové viniče príliš ohybné na jednoduché deflektory – prispôsobujú sa povrchu hriadeľa a hromadia sa vo viacerých tesných obaloch, ktoré generujú trecie teplo a obrusujú hriadeľ aj akékoľvek susediace tesnenie. Denné odstraňovanie nahromadených viničov zo všetkých odkrytých hriadeľov, deflektorov a tesniacich plôch je nevyhnutné, aby sa zabránilo postupnému poškodeniu tesnenia, ktoré vedie k vniknutiu piesku a kontaminácii prevodovky.

Často kladené otázky

Redaktor: Cxm