Prevodovka sejačky: Pohonné systémy pre presný výsev

Pneumatické rozvody: Prečo je prevodovka ventilátora srdcom vŕtačky

Pneumatické sejačky používajú vysokorýchlostný odstredivý ventilátor na generovanie prúdu vzduchu, ktorý prenáša jednotlivé semená z dávkovacieho mechanizmu cez sieť distribučných rúrok do každého otvárača riadkov. Ventilátor musí vytvárať dostatočnú rýchlosť vzduchu (zvyčajne 25 až 40 m/s v distribučných rúrkach), aby častice semien unášal do prúdu vzduchu a dopravil ich do najvzdialenejšieho výstupu riadku s rovnakou konzistenciou ako najbližší. Táto požiadavka na rýchlosť vzduchu určuje rýchlosť ventilátora – zvyčajne 3 000 až 5 500 ot./min. v závislosti od priemeru ventilátora, počtu distribučných riadkov, celkovej dĺžky rúrok a hmotnostných charakteristík semien vysievanej plodiny. A Prevodovka vývodového hriadeľa Zvyšovač otáčok premieňa výstup vývodového hriadeľa traktora s otáčkami 540 ot./min (alebo 1 000 ot./min) na požadované otáčky ventilátora v pomere 1:5,5 až 1:10 – čo patrí medzi najvyššie pomery zvýšenia otáčok v akejkoľvek poľnohospodárskej prevodovke.

Otáčky ventilátora musia zostať konštantné bez ohľadu na zmeny dávkovacieho výkonu sejačky alebo rýchlosti traktora voči zemi. V pneumatickej sejačke je dávkovací mechanizmus zvyčajne poháňaný pozemným kolesom (úmerným rýchlosti jazdy, čím sa zabezpečí, že výsevné množstvo na hektár zostane konštantné pri zrýchľovaní alebo spomaľovaní traktora), zatiaľ čo ventilátor je poháňaný vývodovým hriadeľom (konštantnou rýchlosťou, nezávisle od rýchlosti jazdy). Toto základné oddelenie dávkovania (úmerné rýchlosti jazdy) a distribúcie (konštantná rýchlosť ventilátora) znamená, že výkon prevodovky sa nesmie meniť so zmenou zaťaženia vývodového hriadeľa – silný tok semien cez dávkovací systém zvyšuje aerodynamické zaťaženie ventilátora, čo zvyšuje požiadavku na krútiaci moment na prevodovku, čo môže spôsobiť mierne spomalenie hraničnej prevodovky pri zvýšenom zaťažení. Toto mierne spomalenie znižuje rýchlosť vzduchu, čo znižuje nosnosť rozdeľovacej trubice, čo spôsobuje, že najťažšie semená vypadávajú z prúdu vzduchu skôr, ako dosiahnu najvzdialenejšie riadky – čo spôsobuje klasický nedostatok sejby známy ako „hladovanie vonkajších riadkov“.

Dvojstupňová konštrukcia prevodovky: Spoľahlivé dosiahnutie vysokých prevodových pomerov

Pomer zvýšenia rýchlosti 1:7 alebo vyšší z jedného stupňa kužeľového ozubeného kolesa je nepraktický – vysokorýchlostný výstupný pastorok sa stáva tak malým, že jeho zuby nemajú pevnosť v koreňovej časti na prenos požadovaného krútiaceho momentu bez únavového praskania a kontaktné napätie zubov na malom pastorku presahuje povrchovú tvrdosť aj cementovanej ocele ozubených kolies pri stredných úrovniach výkonu. Praktické maximum pre jednostupňový špirálový kužeľový zvyšovač rýchlosti je približne 1:5 až 1:6, čo pokrýva iba spodný koniec. prevodovka sejačky rozsah otáčok ventilátora. Pre otáčky ventilátora nad 3 000 ot./min. z vývodového hriadeľa s 540 ot./min. (prevodové pomery nad 1:5,5) je technickým riešením dvojstupňová prevodovka.

Dvojstupňová prevodovka sejačky kombinuje pravouhlý skosený prvý stupeň s rovnobežným hriadeľom a špirálovým druhým stupňom. Skosený stupeň premieňa horizontálnu rotáciu vývodového hriadeľa na vertikálnu alebo sklonenú os hriadeľa ventilátora a zároveň poskytuje mierne zvýšenie otáčok od 1:2 do 1:3. Špirálovitý druhý stupeň zabezpečuje zostávajúce násobenie od 1:2 do 1:3,5, čo vedie ku kombinovanému pomeru od 1:4 do 1:10,5 – pokrývajúci celý rozsah otáčok pneumatického ventilátora sejačky od vstupu vývodového hriadeľa 540 ot./min. Každý jednotlivý stupeň pracuje v rámci svojho pohodlného rozsahu prevodových pomerov (kde je optimalizovaná geometria zubov ozubeného kolesa, zaťaženie ložísk a účinnosť) a kumulatívna účinnosť oboch stupňov je 91 až 95 percent – ​​mierne menej ako u jednostupňovej jednotky, ale stále dodáva viac ako 90 percent vstupného výkonu vývodového hriadeľa na hriadeľ ventilátora.

Z vývodového hriadeľa s 1 000 ot./min. sa požadovaný celkový prevodový pomer zníži na 1:3 až 1:5,5 – čo je dosiahnuteľné v jednostupňovej kužeľovej prevodovke pre nižšie otáčky ventilátora a vyžaduje si len miernu dvojstupňovú konštrukciu pre najvyššie otáčky. Toto zníženie prevodového pomeru je významnou praktickou výhodou prevádzky vývodového hriadeľa s 1 000 ot./min. pre pneumatické vŕtačky: prevodovka je jednoduchšia, efektívnejšia a kompaktnejšia – čo priamo prospieva výrobcovi pri umiestnení prevodovky v priestorovo obmedzenej rozdeľovacej hlave vŕtačky. Výrobcovia ako Prevodovka vývodového hriadeľa Ever-Power ponúkajú jednostupňové aj dvojstupňové konfigurácie s prispôsobenými prevodovými pomermi pre špecifické požiadavky na rýchlosť ventilátora hlavných značiek sejačiek, čím sa eliminuje nutnosť metódy pokus-omyl pri prispôsobovaní generickej prevodovky aplikácii presného sejby.

Kombinované sejačky na sejbu a hnojenie: Požiadavky na multifunkčnú prevodovku

Kombinované sejačky, ktoré umiestňujú osivo a hnojivo súčasne do samostatných riadkov alebo do samostatných hĺbok, sú najbežnejšou konfiguráciou v modernom poľnohospodárstve na ornej pôde. Prevodovka vývodového hriadeľa na kombinovanej sejačke môže musieť poháňať dve samostatné funkcie: pneumatický ventilátor (na distribúciu osiva a/alebo hnojiva) a miešadlo alebo závitovku hnojiva (aby sa zabránilo hromadeniu granulovaného hnojiva v zásobníku nad dávkovacím mechanizmom). Pochopenie toho, ako zariadenie na prípravu sejbového lôžka interaguje s prechodom sejby, nájdete v našej technickej príručke na prevodovka rotačného kultivátora aplikácie a požiadavky na štruktúru pôdy.

Niektoré kombinované sejačky používajú jeden vysokokapacitný ventilátor na distribúciu semien aj hnojiva cez samostatné potrubné siete, zatiaľ čo iné používajú dva nezávislé ventilátory – jeden pre semená (vyžadujúci presnú distribúciu) a jeden pre hnojivo (kde je prijateľná rovnomernosť distribúcie ±10 percent). Konfigurácia s dvoma ventilátormi môže vyžadovať dva samostatné ventilátory. Prevodovka vývodového hriadeľa výstupy pri rôznych rýchlostiach alebo jeden výstup prevodovky, ktorý poháňa oba ventilátory rovnakou rýchlosťou prostredníctvom samostatných remeňových alebo reťazových pohonov. Menovitý výkon prevodovky musí zohľadňovať kombinovaný potrebný výkon ventilátora plus výkon miešadla plus straty hnacieho ústrojenstva – zvyčajne 20 až 60 HP spolu pre kombinovaný vrták s pracovným záberom 3 až 6 metrov, pričom 70 až 80 percent výkonu spotrebuje(jú) ventilátor(y) a zvyšok miešadlo a straty trením.

Stabilita otáčok ventilátora a rovnomernosť výsevu medzi riadkami

Rýchlosť vzduchu v každej rozdeľovacej trubici určuje, či sa semená dostanú k prevzdušňovaču riadkov v plnom počte, alebo či niektoré semená predčasne vypadnú z prúdu vzduchu. Na širokej sejačke (4 až 6 metrov s 24 až 48 vývodmi pre riadky) sú najvzdialenejšie úseky trubice 2 až 3-krát dlhšie ako najvnútornejšie úseky, čo vytvára vyšší aerodynamický odpor na vonkajších kanáloch. Ventilátor musí vytvoriť dostatok celkového prúdenia vzduchu na prekonanie odporu najdlhšieho úseku trubice – a pretože trubice zdieľajú spoločnú rozdeľovaciu hlavu, prúdenie vzduchu v kratších trubiciach musí byť riadené jednotlivými obmedzovačmi prietoku alebo kalibrovanými priemermi trubice, aby sa zabránilo tomu, aby kratšie trubice krádali prúdenie vzduchu z dlhších.

5-percentný pokles otáčok ventilátora znižuje rýchlosť vzduchu o 5 percent (zákon ventilátora: prietok vzduchu úmerný otáčkam), čo znižuje dynamický tlak v distribučných trubiciach približne o 10 percent (tlak úmerný druhej mocnine otáčok). Tento 10-percentný pokles tlaku môže stačiť na to, aby najvnútornejšie trubice (krátke riadky, nízky odpor) naďalej dodávali semená v plnom počte, zatiaľ čo najvzdialenejšie trubice (dlhé riadky, vysoký odpor) klesnú pod minimálnu rýchlosť potrebnú na zavesenie a prenášanie častíc semena – čím sa vytvára vzorec vzchádzania na poli, kde sú vnútorné riadky plne osídlené, ale vonkajšie riadky vykazujú postupné stenčovanie smerom k okrajom sejačky. Tento spôsob poruchy je neviditeľný v čase sejby a prejaví sa až o 7 až 14 dní neskôr, keď plodina vzchádza nerovnomerne – v tom čase sa okno sejby uzavrie a nie je možné vykonať žiadne nápravné opatrenie.

Predchádzanie tejto poruche si vyžaduje prevodovku, ktorá udržiava otáčky ventilátora v rozmedzí ±2 percent z nominálnej hodnoty za všetkých prevádzkových podmienok – kolísanie zaťaženia (zmena prietoku osiva), kolísanie teploty (od studeného rána po horúcu popoludňajšiu prevádzku) a kolísanie otáčok vývodového hriadeľa (regulácia traktora sa znižuje pri zmene ťahového zaťaženia zostavy pätiek). poľnohospodárska prevodovka Špecifikované pre pohon ventilátora sejačky by mali vykazovať pokles otáčok od stavu bez zaťaženia po stav s plným zaťažením menší ako 1 percento – špecifikácia, ktorá vyžaduje ozubené kolesá s nízkou vôľou, správne predpäté ložiská a vysokú účinnosť záberu, aby zvyšujúce sa zaťaženie ventilátora viedlo k minimálnemu zníženiu otáčok na výstupe z prevodovky.

Vysokorýchlostné výstupné ložiská: Komponent s obmedzujúcou životnosťou

Ložiská výstupného hriadeľa na prevodovke ventilátora sejačky pracujú s najvyššou trvalou rýchlosťou zo všetkých ložísk v bežných aplikáciách poľnohospodárskych prevodoviek. Ventilátor bežiaci pri 4 500 ot./min. nahromadí 270 000 otáčok vnútorného krúžku za hodinu – v porovnaní s 32 400 otáčkami pri štandardnom výstupe prevodovky s vývodovým hriadeľom s 540 ot./min. Toto 8-násobné znásobenie rýchlosti úmerne zrýchľuje akumuláciu únavy ložiska: ložisko s vypočítanou životnosťou L10 20 000 hodín pri 540 ot./min. dosiahne rovnaké poškodenie únavou približne za 2 500 hodín pri 4 500 ot./min. (životnosť ložiska je nepriamo úmerná rýchlosti pri konštantnom zaťažení podľa normy ISO 281). Prevodovka sejačky bežiaca 400 hodín za sejbu dosiahne 50-percentnú pravdepodobnosť únavy ložiska za 6 až 7 sezón – oveľa kratšie ako 20+ rokov, ktoré prevádzkovatelia očakávajú od kvalitnej poľnohospodárskej prevodovky.

Pri výbere ložiska sa preto musí uprednostniť únavová životnosť pri vysokých otáčkach pred statickou únosnosťou. Pre vysokorýchlostný výstup sú preferovanou voľbou radiálne guľkové ložiská (namiesto kuželíkových ložísk bežných v nízkorýchlostných poľnohospodárskych prevodovkách), pretože pri vysokých otáčkach generujú menej trecieho tepla, tolerujú vyššiu rotačnú rýchlosť bez nestability klietky a dosahujú lepšiu životnosť L10 pri prevažne radiálnom zaťažení hriadeľa ventilátora. Ložisko musí byť špecifikované s vnútornou vôľou C3 alebo C4 (väčšou ako bežne), aby sa prispôsobilo tepelnej rozťažnosti vnútorného krúžku pri zvýšenej prevádzkovej teplote – ložisko nainštalované so štandardnou vôľou môže pri zahrievaní počas trvalej vysokorýchlostnej prevádzky vyvinúť nadmerné predpätie, čo urýchľuje opotrebovanie a znižuje efektívnu únavovú životnosť o 30 až 50 percent.

Mazanie vysokorýchlostného výstupného ložiska je kritické. Pri 4 500 ot./min. ložisko generuje viac tepla na jednotku kontaktu s mazivom ako pri 540 ot./min. a olejový film medzi valivými telesami a obežnou dráhou sa musí udržiavať na zníženej viskozite, ktorá zodpovedá zvýšenej teplote ložiska. Syntetický prevodový olej (na báze PAO ISO VG 150 alebo 220) poskytuje tepelnú stabilitu a zachovanie viskozity potrebné pre spoľahlivú tvorbu filmu pri teplotách typických pre výstupné ložiská prevodovky vysokorýchlostných sejacích strojov – 60 až 90 stupňov Celzia počas trvalej sejby v teplých okolitých podmienkach.

Údržba počas výsadby a predsezónna príprava

Obdobie výsadby je zvyčajne časovo najkritickejšie v celom pestovateľskom kalendári – každý deň oneskorenia po optimálnom dátume výsadby znižuje potenciálny výnos o 0,5 až 2 percentá v závislosti od plodiny a regiónu. Porucha prevodovky počas tohto obdobia stojí nielen čas opravy, ale aj nenahraditeľné dni výsadby stratené, kým stroj stojí nečinne. Predsezónna príprava by mala zahŕňať výmenu oleja (čerstvý olej s plnou koncentráciou prísad pre najnáročnejšie obdobie), overenie vôle ložiska (ručne otočte výstupný hriadeľ, aby ste skontrolovali drsnosť alebo vôľu), Vývodový hriadeľ Kontrola mazania a opotrebovania kĺbového spoja a overenie otáčok ventilátora pomocou tachometra na potvrdenie, že skutočné otáčky ventilátora zodpovedajú špecifikácii výrobcu vŕtačky s toleranciou ±2 percentá.

Počas sejby je denná údržba obmedzená na vizuálnu kontrolu hladiny oleja a krátke počúvanie počas prvých minút prevádzky každý deň. Chemikálie na ošetrenie semien (fungicídne a insekticídne nátery na ošetrených semenách) produkujú jemný prach, ktorý sa usadzuje na telese prevodovky a môže byť korozívny pre štandardné nátery. Počas sejby čistite vonkajšiu časť prevodovky týždenne, aby ste zabránili hromadeniu chemického prachu, ktorý zachytáva vlhkosť a iniciuje koróziu. Vysokorýchlostné výstupné ložiská na prevodovke ventilátora sejačky zažívajú viac cyklov zaťaženia za prevádzkovú hodinu ako takmer akékoľvek iné ložisko poľnohospodárskej prevodovky – ventilátor bežiaci pri 4 500 ot./min. nahromadí 270 000 otáčok za hodinu v porovnaní s 32 400 pri výstupe prevodovky s vývodovým hriadeľom 540 ot./min. Tento zrýchlený počet cyklov znamená, že únavová životnosť ložiska sa dosiahne za menej kalendárnych hodín prevádzky, vďaka čomu je monitorovanie stavu ložiska (počúvanie zmien hluku, pocit vibrácií na telese) počas sejby vyššou prioritou ako počas ktorejkoľvek inej sezóny.

Často kladené otázky

Redaktor: Cxm