Мењач сејалице: Системи погона за прецизну сетву

Пнеуматска дистрибуција: Зашто је мењач вентилатора срце бушилице

Пнеуматске сејалице користе центрифугални вентилатор велике брзине за генерисање ваздушне струје која преноси појединачно семе од механизма за дозирање кроз мрежу дистрибутивних цеви до сваког отварача реда. Вентилатор мора да произведе довољну брзину ваздуха (обично 25 до 40 м/с у дистрибутивним цевима) да би суспендовао честице семена у ваздушној струји и испоручио их до најудаљенијег излаза реда са истом конзистенцијом као и најближи. Овај захтев за брзину ваздуха диктира брзину вентилатора - обично од 3.000 до 5.500 о/мин у зависности од пречника вентилатора, броја дистрибутивних редова, укупне дужине цеви и карактеристика тежине семена усева који се сади. А PTO мењач Повећавач брзине претвара излазну брзину прикључног вратила трактора од 540 о/мин (или 1.000 о/мин) у потребну брзину вентилатора кроз однос од 1:5,5 до 1:10 — што је међу највећим односима повећања брзине у било којој примени пољопривредног мењача.

Брзина вентилатора мора остати константна без обзира на промене у брзини дозирања сејалице или брзини кретања трактора. Код пнеуматске сејалице, механизам дозирања обично покреће точак на земљи (пропорционално брзини кретања, осигуравајући да количина семена по хектару остане константна док трактор убрзава или успорава), док вентилатор покреће прикључно вратило (константном брзином, независно од брзине кретања). Ово фундаментално одвајање дозирања (пропорционално брзини кретања) и дистрибуције (константна брзина вентилатора) значи да излаз мењача не сме да варира са променом оптерећења прикључног вратила — велики проток семена кроз систем дозирања повећава аеродинамичко оптерећење вентилатора, што повећава захтев обртног момента на мењачу, што може проузроковати да маргинални мењач благо успори под повећаним оптерећењем. То благо успоравање смањује брзину ваздуха, што смањује носивост дистрибутивне цеви, што доводи до тога да најтеже семе испадне из струје ваздуха пре него што стигне до најудаљенијих редова — што ствара класичан недостатак сетве познат као „гладовање спољашњих редова“.

Двостепени дизајн мењача: Поуздано постизање високих преносних односа брзине

Однос повећања брзине од 1:7 или више код једног степена конусног зупчаника је непрактичан — излазни зупчаник велике брзине постаје толико мали да његовим зубима недостаје чврстоћа корена за пренос потребног обртног момента без пуцања услед замора, а контактни напон зуба на малом зупчанику превазилази капацитет површинске тврдоће чак и код цементираног челика за зупчанике при умереним нивоима снаге. Практични максимум за једностепени спирални конусни повећач брзине је приближно 1:5 до 1:6, што покрива само доњи крај. мењач сејалице опсег брзине вентилатора. За брзине вентилатора изнад 3.000 о/мин са прикључним вратилом од 540 о/мин (преносни односи изнад 1:5,5), двостепени мењач је инжењерско решење.

Двостепени мењач сејалице комбинује први степен са правим углом и спиралним другим степеном са паралелним вратилом. Конусни степен претвара хоризонталну ротацију прикључног вратила у вертикалну или угаону осу вратила вентилатора, док истовремено обезбеђује умерено повећање брзине од 1:2 до 1:3. Спирални други степен обезбеђује преостало множење од 1:2 до 1:3,5, што резултира комбинованим односом од 1:4 до 1:10,5 — покривајући цео опсег брзина пнеуматског вентилатора сејалице са улазним прикључним вратилом од 540 о/мин. Сваки појединачни степен ради унутар свог удобног опсега односа (где су геометрија зубаца зупчаника, оптерећења лежајева и ефикасност оптимизовани), а кумулативна ефикасност два степена је од 91 до 95 процената — незнатно ниже него код једностепене јединице, али и даље испоручује преко 90 процената улазне снаге прикључног вратила на вратило вентилатора.

Од прикључног вратила са 1.000 обртаја у минути, потребан укупни однос пада на 1:3 до 1:5,5 — што се може постићи у једностепеном конусном мењачу за ниже брзине вентилатора и захтева само умерен двостепени дизајн за највеће брзине. Ово смањење односа је значајна практична предност рада прикључног вратила са 1.000 обртаја у минути за пнеуматске бушилице: мењач је једноставнији, ефикаснији и компактнији — што директно користи произвођачу јер смешта мењач унутар просторно ограниченог подручја дистрибутивне главе бушилице. Произвођачи попут Ever-Power PTO мењач нуде и једностепене и двостепене конфигурације са усклађеним преносним односима за специфичне захтеве брзине вентилатора главних произвођача сејалица, елиминишући покушаје и грешке прилагођавања генеричког мењача апликацији прецизне сетве.

Комбиноване сејалице за сетву и ђубриво: Захтеви за вишефункционални мењач

Комбиноване сејалице које истовремено постављају семе и ђубриво у одвојене редове или на одвојене дубине су најчешћа конфигурација у модерној пољопривреди. Мењач са приводним вратилом на комбинованој сејалици може морати да покреће две одвојене функције: пнеуматски вентилатор (за дистрибуцију семена и/или ђубрива) и мешалицу или пуж за ђубриво (како би се спречило накупљање гранулираног ђубрива у резервоару изнад механизма за дозирање). Да бисте разумели како опрема за припрему сетвеног леја интерагује са пролазом за садњу, погледајте наш инжењерски водич на мењач ротационе фрезе примене и захтеви структуре тла.

Неке комбиноване сејалице користе један вентилатор великог капацитета за дистрибуцију и семена и ђубрива кроз одвојене мреже цеви, док друге користе два независна вентилатора — један за семе (што захтева прецизну дистрибуцију) и један за ђубриво (где је прихватљива уједначеност дистрибуције од ±10 процената). Конфигурација са два вентилатора може захтевати два одвојена PTO мењач излази при различитим брзинама, или један излаз мењача који покреће оба вентилатора истом брзином путем појединачних каишних или ланчаних погона. Снага мењача мора узети у обзир комбиновану потражњу за снагом вентилатора плус снагу мешалице плус губитке погонског склопа — обично 20 до 60 КС укупно за комбиновану бушилицу од 3 до 6 метара, при чему 70 до 80 процената снаге троши вентилатор(и), а остатак мешалица и губици трења.

Стабилност брзине вентилатора и уједначеност сетве од реда до реда

Брзина ваздуха у свакој дистрибутивној цеви одређује да ли семе стиже до отварача редова у пуном обиму или ће неко семе прерано испасти из ваздушне струје. Код широке сејалице (4 до 6 метара са 24 до 48 излаза у редовима), најудаљенији делови цеви су 2 до 3 пута дужи од најдубљих делова, стварајући већи аеродинамички отпор на спољашњим каналима. Вентилатор мора да произведе довољно укупног протока ваздуха да би превазишао отпор најдужег дела цеви — а пошто цеви деле заједничку дистрибутивну главу, проток ваздуха у краћим цевима мора бити контролисан појединачним ограничивачима протока или калибрисаним пречницима цеви како би се спречило да краће цеви краду проток ваздуха од дужих.

Пад брзине вентилатора од 5 процената смањује брзину ваздуха за 5 процената (закони вентилатора: проток ваздуха пропорционалан брзини), што смањује динамички притисак у дистрибутивним цевима за приближно 10 процената (притисак пропорционалан квадрату брзине). Овај пад притиска од 10 процената може бити довољан да најдубље цеви (кратки редови, низак отпор) наставе да испоручују семе у пуном обиму, док најудаљеније цеви (дуги редови, висок отпор) падну испод минималне брзине потребне за суспендовање и ношење честица семена — стварајући образац ницања поља где су унутрашњи редови потпуно попуњени, али спољашњи редови показују прогресивно проређивање према ивицама сејалице. Овај начин квара је невидљив у време сетве и постаје очигледан тек 7 до 14 дана касније када усев ниче неравномерно — до тада се прозор сетве затвара и нису могуће никакве корективне мере.

Спречавање овог квара захтева мењач који одржава брзину вентилатора унутар ±2 процента од номиналне вредности у свим радним условима — варијација оптерећења (промена протока семена), варијација температуре (од хладног јутарњег почетка до врућег поподневног рада) и варијација брзине прикључног вратног вратоломије (регулатор трактора се спушта под променљивим оптерећењем склопа раоника). пољопривредни мењач Спецификовани погон вентилатора сејалице треба да показује пад брзине мањи од 1 процента од стања без оптерећења до стања пуног оптерећења — спецификација која захтева зупчанике са малим зазором, правилно претходно оптерећене лежајеве и високу ефикасност зацепања тако да повећање оптерећења вентилатора производи минимално смањење брзине на излазу мењача.

Излазни лежајеви велике брзине: компонента која ограничава век трајања

Лежајеви излазног вратила на мењачу вентилатора сејалице раде највећом континуираном брзином од било ког лежаја у главним пољопривредним мењачима. Вентилатор који ради на 4.500 о/мин акумулира 270.000 обртаја унутрашњег прстена на сат — у поређењу са 32.400 за стандардни излаз мењача привода за принудно вожњу од 540 о/мин. Ово множење брзине од 8× пропорционално убрзава акумулацију замора лежаја: лежај са израчунатим веком трајања L10 од 20.000 сати при 540 о/мин достиже исто оштећење од замора за приближно 2.500 сати при 4.500 о/мин (век трајања лежаја је обрнуто пропорционалан брзини при константном оптерећењу, према ISO 281). Мењач сејалице који ради 400 сати по сезони сетве достићи ће праг вероватноће замора лежаја од 50% за 6 до 7 сезона — далеко краће од века трајања од 20+ година који оператери очекују од квалитетног пољопривредног мењача.

Избор лежаја стога мора дати приоритет веку трајања при замору при великој брзини у односу на статички капацитет оптерећења. Куглични лежајеви са дубоким жлебовима (а не конусним ваљкастим лежајевима уобичајеним у пољопривредним мењачима са малом брзином) су преферирани избор за позицију излаза велике брзине јер генеришу мање топлоте трења при великој брзини, толеришу већу брзину ротације без нестабилности кавеза и постижу бољи век трајања L10 под претежно радијалним оптерећењима вратила вентилатора. Лежај мора бити специфициран са унутрашњим зазором C3 или C4 (већим од нормалног) како би се прилагодио термичком ширењу унутрашњег прстена на повишеној радној температури — лежај инсталиран са стандардним зазором може развити прекомерно преднапрезање док се загрева током континуираног рада великом брзином, убрзавајући хабање и смањујући ефективни век трајања при замору за 30 до 50 процената.

Подмазивање излазног лежаја велике брзине је кључно. При 4.500 обртаја у минути, лежај генерише више топлоте по јединици контакта са мазивом него што би то чинио при 540 обртаја у минути, а уљни филм између котрљајућих елемената и тркаће стазе мора се одржавати на смањеној вискозности која одговара повишеној температури лежаја. Синтетичко уље за зупчанике (на бази PAO ISO VG 150 или 220) обезбеђује термичку стабилност и задржавање вискозности потребно за поуздано формирање филма на температурама типичним за излазне лежајеве мењача велике брзине сејалице - од 60 до 90 степени Целзијуса током континуиране сетве у топлим условима околине.

Одржавање током сезоне садње и припрема пре сезоне

Период садње је обично временски најкритичнији период у целом календару усева — сваки дан кашњења након оптималног датума садње смањује потенцијални принос за 0,5 до 2 процента у зависности од усева и региона. Квар мењача током овог периода кошта не само време поправке већ и ненадоместиве дане садње изгубљене док машина мирује. Припрема пре сезоне треба да укључује замену уља (свеже уље са пуном јачином адитива за најзахтевнији период), проверу зазора лежаја (ручно окрените излазно вратило да бисте проверили храпавост или зазор), Карданско вратило Провера подмазивања и хабања U-зглоба и провера брзине вентилатора помоћу тахометра како би се потврдило да стварна брзина вентилатора одговара спецификацији произвођача бушилице унутар ±2 процента.

Током сезоне садње, дневно одржавање је ограничено на визуелну проверу нивоа уља и кратку процену слушањем током првих минута рада сваког дана. Хемикалије за третман семена (фунгицидни и инсектицидни премази на третираном семену) производе фину прашину која се таложи на кућишту мењача и може бити корозивна за стандардне завршне обраде боја. Чистите спољашњост мењача недељно током садње како бисте спречили накупљање хемијске прашине која задржава влагу и покреће корозију. Излазни лежајеви велике брзине на мењачу вентилатора сејалице доживљавају више циклуса напрезања по радном сату него скоро сваки други пољопривредни лежајеви мењача — вентилатор који ради на 4.500 о/мин акумулира 270.000 обртаја на сат, у поређењу са 32.400 за излаз мењача са прикључним вратилом од 540 о/мин. Овај убрзани број циклуса значи да се век трајања лежаја достиже за мање календарских сати рада, што праћење стања лежајева (ослушкивање промена буке, осећај вибрација на кућишту) чини већим приоритетом током садње него током било које друге сезоне.

Често постављана питања

Уредник: Cxm