เกียร์ทดรอบสำหรับสายพานลำเลียงแบบเกลียว: อัตราทดเกียร์และข้อกำหนดแรงบิด

สายพานลำเลียงแบบเกลียว (auger) เป็นเครื่องจักรสำคัญในการขนถ่ายเมล็ดพืช โดยจะลำเลียงเมล็ดพืชในแนวนอน บนทางลาด และในแนวตั้ง จากถังพักบนพื้นไปยังด้านบนของยุ้งฉาง จากบ่อขนถ่ายรถบรรทุกไปยังโรงงานแปรรูป และระหว่างโครงสร้างการจัดเก็บต่างๆ เกียร์ PTO การขับเคลื่อนสายพานลำเลียงแบบเกลียวต้องลดความเร็วรอบของรถแทรกเตอร์หรือมอเตอร์ลงให้เหลือความเร็วรอบที่เหมาะสมที่สุดของเกลียวลำเลียง ในขณะเดียวกันก็ต้องส่งแรงบิดอย่างต่อเนื่องที่จำเป็นในการผลักเมล็ดพืชผ่านรางลำเลียง โดยต้องต้านทานแรงเสียดทาน แรงโน้มถ่วง (บนทางลาด) และแรงดันย้อนกลับของเมล็ดพืชที่สะสมอยู่ที่ปลายด้านปล่อย

ความเร็วที่เหมาะสมของสายพานลำเลียงแบบเกลียวขึ้นอยู่กับชนิดของเมล็ดพืช เส้นผ่านศูนย์กลางของสายพานลำเลียง และมุมเอียง สำหรับสายพานลำเลียงข้าวสาลีแนวนอนที่มีใบพัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 ถึง 300 มม. ความเร็วในการทำงานโดยทั่วไปคือ 400 ถึง 600 รอบต่อนาที สายพานลำเลียงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า (400 ถึง 500 มม.) จะทำงานช้าลง — 200 ถึง 400 รอบต่อนาที — เพื่อลดความเสียหายของเมล็ดพืชจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่มากเกินไปบริเวณขอบใบพัด สายพานลำเลียงแบบเอียงต้องการความเร็วที่ลดลงเรื่อยๆ เมื่อมุมเพิ่มขึ้น: โดยทั่วไปแล้ว สายพานลำเลียงที่เอียง 45 องศาจะทำงานช้ากว่าสายพานลำเลียงแนวนอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ เพื่อรักษาประสิทธิภาพเชิงปริมาตร เนื่องจากเมล็ดพืชมีแนวโน้มที่จะไหลย้อนกลับระหว่างช่องว่างของใบพัดบนทางลาดชัน

สำหรับเครื่องลำเลียงแบบเกลียวเคลื่อนที่ที่ขับเคลื่อนด้วย PTO ซึ่งรับกำลังป้อน 540 รอบต่อนาที อัตราทดเกียร์ทั่วไปที่ 1:1 ถึง 1.3:1 (ลดความเร็ว) จะให้กำลังส่งออก 400 ถึง 540 รอบต่อนาที ซึ่งเหมาะสมสำหรับสายพานลำเลียงแนวนอนขนาดกลาง เครื่องลำเลียงแบบเกลียวเอียงหรือสายพานลำเลียงขนาดใหญ่อาจต้องการอัตราทด 2:1 ถึง 3:1 เพื่อลดความเร็วได้อย่างเหมาะสม ความต้องการแรงบิดส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสภาวะเริ่มต้น — สายพานลำเลียงแบบเกลียวที่ฝังอยู่ในเมล็ดพืชต้องการแรงบิดมากกว่าแรงบิดขณะทำงาน 2 ถึง 3 เท่าเพื่อเริ่มหมุน และ เกียร์สำหรับงานเกษตรกรรม ต้องได้รับการจัดอันดับให้รองรับแรงบิดเริ่มต้นนี้โดยไม่เกินความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุด

การเลือกขนาดเกียร์ทดกำลังสำหรับลิฟต์ลำเลียงแบบถังสำหรับโรงเก็บเมล็ดพืช

ลิฟต์ลำเลียงแบบถัง (Bucket elevator) ยกเมล็ดพืชขึ้นในแนวดิ่งจากระดับพื้นดินไปยังด้านบนของถังเก็บ ทางเข้าเครื่องอบแห้ง และอุปกรณ์ทำความสะอาดที่ความสูง 10 ถึง 40 เมตรขึ้นไป ชุดเกียร์ที่ขับเคลื่อนลิฟต์ลำเลียงแบบถังต้องส่งกำลังที่ความเร็วต่ำและแรงบิดสูงอย่างสม่ำเสมอไปยังเพลาหัว — โดยทั่วไปอยู่ที่ 30 ถึง 80 รอบต่อนาที ขึ้นอยู่กับความเร็วของสายพานและขนาดของถังลำเลียง ซึ่งต้องใช้การลดความเร็วจากมอเตอร์หรืออินพุต PTO อย่างมาก: มอเตอร์ 1,000 รอบต่อนาทีที่ขับเคลื่อนเพลาหัว 50 รอบต่อนาที ต้องใช้อัตราส่วนโดยรวม 20:1 ซึ่งโดยทั่วไปจะทำได้โดยการรวมเกียร์หนอนหรือเกียร์เกลียวเข้ากับขั้นตอนการขับเคลื่อนด้วยโซ่หรือสายพานรอง

กำลังไฟฟ้าที่ต้องการสำหรับลิฟต์ลำเลียงแบบถังขึ้นอยู่กับความสูงในการยก อัตราการลำเลียง และความหนาแน่นของเมล็ดพืช โดยทั่วไป การคำนวณสำหรับลิฟต์ลำเลียงข้าวสาลีที่เคลื่อนย้าย 100 ตันต่อชั่วโมง ผ่านความสูง 25 เมตร จะได้กำลังไฟฟ้าประมาณ 15 ถึง 20 กิโลวัตต์ (20 ถึง 27 แรงม้า) ที่เพลาหัวลิฟต์ ซึ่งอยู่ในขีดความสามารถของเกียร์ PTO สำหรับการติดตั้งแบบพกพาหรือขนาดฟาร์ม อย่างไรก็ตาม การเลือกเกียร์ที่เหมาะสมจะต้องคำนึงถึงการสูญเสียประสิทธิภาพในระบบส่งกำลัง (การเข้าคู่ของเฟือง การลื่นของสายพาน แรงเสียดทานของแบริ่ง) ที่ลดกำลังไฟฟ้าที่ใช้ได้ที่เพลาหัวลิฟต์เมื่อเทียบกับกำลังไฟฟ้าขาเข้าของมอเตอร์หรือ PTO

ชุดเกียร์ของลิฟต์ลำเลียงถังมีรูปแบบการรับภาระที่เฉพาะเจาะจง: แรงบิดค่อนข้างคงที่ในระหว่างการทำงานปกติ (น้ำหนักของถังที่บรรจุเต็มด้านที่กำลังขึ้นสร้างภาระจากแรงโน้มถ่วงที่คงที่) แต่มีภาระชั่วคราวที่รุนแรงในระหว่างการเริ่มต้นทำงาน (การเร่งความเร็วของมวลทั้งหมดของสายพาน ถัง และเมล็ดพืชจากหยุดนิ่ง) และในระหว่างเหตุการณ์ถังอุดตัน (เมื่อเมล็ดพืชไม่สามารถไหลออกที่หัวลำเลียงและสะสมอยู่ในส่วนท้าย ทำให้แรงตึงของสายพานเพิ่มขึ้นอย่างมาก) ชุดเกียร์ต้องทนต่อภาระเกินพิกัดชั่วคราวเหล่านี้ได้โดยไม่เกิดความเสียหายของฟันเฟืองหรือตลับลูกปืน สำหรับการใช้งานชุดเกียร์ทางการเกษตรแบบต่อเนื่องที่คล้ายคลึงกันซึ่งมีลักษณะการทำงานที่ต้องการประสิทธิภาพสูงเช่นเดียวกัน โปรดดูแหล่งข้อมูลทางเทคนิคของเราเกี่ยวกับ เกียร์สำหรับเครื่องกระจายปุ๋ยคอกซึ่งครอบคลุมความต้องการแรงบิดสูงที่เทียบเคียงได้

เครื่องลำเลียงเมล็ดพืชแบบเกลียวสำหรับกวาดถังเก็บ: ข้อกำหนดของเกียร์บ็อกซ์สำหรับการทำความสะอาดถังเก็บอย่างสมบูรณ์

สกรูลำเลียงแบบกวาด (Sweep auger) เป็นสายพานลำเลียงแบบเกลียวที่มีความสูงต่ำ หมุนรอบขอบด้านในของถังเก็บเมล็ดพืชแบบก้นแบน ดันเมล็ดพืชไปยังอ่างกลางเพื่อปล่อยออกทางสกรูลำเลียงด้านล่าง ชุดเกียร์ที่ขับเคลื่อนสกรูลำเลียงแบบกวาดต้องให้ความเร็วรอบต่ำมาก (10 ถึง 30 รอบต่อนาทีสำหรับการหมุนของแขนกวาด) ร่วมกับแรงบิดปานกลางเพื่อดันเมล็ดพืชไปบนพื้นถังต้านแรงเสียดทาน ซึ่งต้องใช้เกียร์ทดรอบสูง (30:1 ถึง 50:1) หรือระบบขับเคลื่อนหลายขั้นตอนที่รวมเกียร์ทดรอบเข้ากับระบบลดรอบด้วยโซ่

ชุดเกียร์ของเครื่องลำเลียงเมล็ดพืชแบบกวาดทำงานในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายที่สุดแห่งหนึ่งในการจัดการเมล็ดพืช นั่นคือ จมอยู่ใต้น้ำฝุ่นเมล็ดพืชที่ก้นถังเก็บ ฝุ่นเมล็ดพืชมีความละเอียดมาก มีฤทธิ์กัดกร่อน (ปริมาณซิลิกาแตกต่างกันไปตามชนิดของเมล็ดพืช แต่มีอยู่เสมอ) และจะเข้าไปในช่องเปิดที่ไม่ปิดสนิทภายในไม่กี่ชั่วโมงหลังการใช้งาน ชุดเกียร์ทางการเกษตรมาตรฐานที่มีฝาปิดระบายอากาศจะดูดฝุ่นเมล็ดพืชเข้าไปอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการปนเปื้อนในน้ำมันและเร่งการสึกหรอของพื้นผิวภายในทุกส่วน ชุดเกียร์ของเครื่องลำเลียงเมล็ดพืชแบบกวาดต้องใช้ตัวเรือนที่ปิดสนิท (IP65 หรือสูงกว่า) พร้อมระบบระบายอากาศแบบมีแรงดัน หรือการออกแบบที่ปิดสนิทตลอดอายุการใช้งานซึ่งกำจัดเส้นทางการดูดฝุ่นออกไปอย่างสิ้นเชิง

ตัวเรือนป้องกันฝุ่น: ปกป้องเกียร์ในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นเมล็ดพืช

ฝุ่นเมล็ดพืชถูกจัดอยู่ในประเภทฝุ่นที่ติดไฟได้ตามมาตรฐานความปลอดภัยทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ แต่ผลกระทบทางกลต่อชิ้นส่วนภายในของเกียร์ก็ร้ายแรงไม่แพ้กัน อนุภาคฝุ่นเมล็ดพืชขนาดเล็ก (10 ถึง 100 ไมโครเมตร) จะแทรกซึมเข้าไปในซีลมาตรฐานภายในไม่กี่วันของการใช้งานอย่างต่อเนื่อง ผสมกับน้ำมันเกียร์ก่อให้เกิดสารกัดกร่อน และเร่งการสึกหรอของพื้นผิวฟันเกียร์ รางลูกปืน และขอบซีล เกียร์ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นเมล็ดพืชและมีการซีลที่ไม่เพียงพอ อาจสูญเสียอายุการใช้งานที่คาดไว้ 50 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับเกียร์เดียวกันที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่สะอาด

การป้องกันฝุ่นอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับเกียร์ทดรอบในเครื่องจักรขนส่งเมล็ดพืชต้องใช้ระบบป้องกันหลายชั้น ซีลเพลาแบบสองชั้นที่มีห้องกลางบรรจุจาระบีเป็นชั้นป้องกันหลัก ขอบด้านนอกจะป้องกันฝุ่น ในขณะที่จาระบีระหว่างขอบจะดักจับอนุภาคใดๆ ที่ผ่านซีลด้านนอกก่อนที่จะไปถึงขอบด้านในและช่องว่างน้ำมัน วาล์วระบายอากาศแบบปิดสนิท (วาล์วระบายอากาศแบบดูดความชื้นหรือวาล์วตรวจสอบแรงดัน) จะมาแทนที่ฝาปิดระบายอากาศแบบเปิดเพื่อป้องกันฝุ่นเข้าสู่ภายในผ่านช่องระบายอากาศของตัวเรือน ข้อต่อตัวเรือนที่ผ่านการกลึงอย่างแม่นยำพร้อมปะเก็นหรือสารซีลจะมาแทนที่หน้าสัมผัสข้อต่อที่หล่อหยาบซึ่งทำให้ฝุ่นเข้าสู่ภายในผ่านแนวรอยต่อของตัวเรือนได้

สำหรับเครื่องลำเลียงเมล็ดพืชแบบเคลื่อนย้ายได้ที่ขับเคลื่อนด้วย PTO ซึ่งใช้งานสลับระหว่างการขนถ่ายจากทุ่งนาและการบรรจุลงยุ้งฉาง ปริมาณฝุ่นที่สัมผัสจะแตกต่างกันไปตามแต่ละการใช้งาน เกียร์ PTO ในทุ่งนา เครื่องลำเลียงเมล็ดพืชแบบเกลียวอาจทำงานในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างสะอาด ในขณะที่เครื่องลำเลียงแบบเกลียวเดียวกันนี้ เมื่อย้ายไปที่สถานีเติมเมล็ดพืชลงในถัง จะทำงานในกลุ่มฝุ่นหนาแน่นที่เกิดจากเมล็ดพืชที่ร่วงหล่น ผู้ผลิตเกียร์คุณภาพสูงอย่างเช่น เกียร์บ็อกซ์ PTO ของ Ever-Power นำเสนอโมเดลมาตรฐานที่ปิดสนิทกันฝุ่นสำหรับการใช้งานขนถ่ายเมล็ดพืช ติดต่อทีมวิศวกรของเรา สำหรับข้อมูลจำเพาะเกี่ยวกับตัวเลือกตัวเรือนแบบปิดผนึก เพลา PTO และ เกียร์สำหรับงานเกษตรกรรม เราออกแบบชุดอุปกรณ์สำหรับงานขนถ่ายเมล็ดพืช โดยนำเสนอโซลูชันแบบครบวงจร พร้อมระบบซีลกันฝุ่นที่เข้ากันได้ดีกับชิ้นส่วนขับเคลื่อนทั้งหมด

การทำงานต่อเนื่องที่อัตราผลผลิตเก็บเกี่ยว

ระบบลำเลียงเมล็ดพืชทำงาน 10 ถึง 16 ชั่วโมงต่อวันในช่วงฤเก็บเกี่ยว ซึ่งยาวนานกว่ารอบการทำงานแบบไม่ต่อเนื่องของระบบเกียร์ในงานเกษตรส่วนใหญ่มาก เครื่องตัดแบบโรตารี่ทำงานเป็นช่วงๆ ครั้งละไม่กี่นาทีระหว่างการหมุนและการปรับตำแหน่งใหม่ ส่วนเครื่องลำเลียงเมล็ดพืชแบบเกลียวทำงานต่อเนื่องเป็นเวลาหลายชั่วโมง ลำเลียงเมล็ดพืชจากรถบรรทุกไปยังยุ้งฉางโดยไม่หยุดพัก การทำงานต่อเนื่องนี้สร้างภาระความร้อนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะทำให้เห็นจุดอ่อนใดๆ ในการออกแบบการจัดการความร้อนของระบบเกียร์ได้ชัดเจน

เกียร์ที่ทำงานได้อย่างสบายที่อุณหภูมิน้ำมัน 60 องศาเซลเซียส ในรอบการทำงาน 30 นาที อาจสูงถึง 90-100 องศาเซลเซียส หลังจากใช้งานต่อเนื่อง 8 ชั่วโมง ที่ภาระเท่าเดิม ที่อุณหภูมิสูงเช่นนี้ น้ำมันเกียร์แบบแร่จะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว – สูญเสียความหนืด เกิดออกซิเดชันเร็วขึ้น และเกิดคราบเหนียวบนพื้นผิวภายใน ซึ่งจะไปเป็นฉนวนกันความร้อนและลดการระบายความร้อนลงไปอีก วงจรความร้อนนี้อาจนำไปสู่ความเสียหายของแบริ่งภายในไม่กี่วันหากไม่ได้รับการจัดการ สำหรับเกียร์ที่ใช้ในการขนส่งเมล็ดพืชที่คาดว่าจะทำงานมากกว่า 10 ชั่วโมงต่อวันในช่วงเก็บเกี่ยว แนะนำให้ใช้น้ำมันเกียร์สังเคราะห์ (EP 220 ที่มีส่วนประกอบของ PAO หรือเทียบเท่า) เป็นอย่างน้อย น้ำมันสังเคราะห์รักษาความหนืดและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันได้ที่อุณหภูมิที่น้ำมันแร่ไม่สามารถทำได้ ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของน้ำมันและปกป้องชิ้นส่วนเกียร์ที่ได้รับการปกป้อง

การออกแบบตัวเรือนยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการระบายความร้อนในการทำงานต่อเนื่องอีกด้วย เกียร์บ็อกซ์ที่มีพื้นที่ผิวภายนอกขนาดใหญ่และมีครีบระบายความร้อนจะระบายความร้อนสู่อากาศโดยรอบได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าตัวเรือนผนังเรียบขนาดกะทัดรัดที่มีปริมาตรภายในเท่ากัน เกียร์บ็อกซ์ที่ติดตั้งบนเพลาของหัวลำเลียงโดยตรงมักมีการระบายความร้อนตามธรรมชาติที่จำกัด เนื่องจากลักษณะการติดตั้งจำกัดการไหลของอากาศรอบตัวเรือน ในการติดตั้งเหล่านี้ ความจุของน้ำมันจึงกลายเป็นตัวกันความร้อนหลัก — ปริมาณน้ำมันที่มากขึ้นจะดูดซับพลังงานความร้อนได้มากขึ้นก่อนที่จะถึงอุณหภูมิวิกฤต ทำให้มีเวลามากขึ้นก่อนที่จะถึงจุดสมดุลทางความร้อน การระบุเกียร์บ็อกซ์ที่มีความจุของน้ำมันมากกว่าปริมาณขั้นต่ำที่ต้องการ 20 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ จะช่วยให้มีระยะเผื่อความร้อนที่เหมาะสมสำหรับการทำงานต่อเนื่องในวันเก็บเกี่ยว

กลยุทธ์การบำรุงรักษาเกียร์ในช่วงฤดูเก็บเกี่ยว

ช่วงเวลาเก็บเกี่ยวไม่ใช่เวลาสำหรับการบำรุงรักษาเกียร์ครั้งใหญ่ แต่เป็นช่วงเวลาที่การเตรียมพร้อมจะให้ผลตอบแทนที่ดีที่สุด การตรวจสอบก่อนเก็บเกี่ยวควรรวมถึงการถ่ายและเปลี่ยนน้ำมันเกียร์ในเกียร์ทุกตัวที่ใช้ในการขนถ่ายเมล็ดพืช (การเริ่มต้นการเก็บเกี่ยวแต่ละครั้งด้วยน้ำมันใหม่จะช่วยให้การปกป้องสูงสุดในช่วงเวลาที่ต้องการการใช้งานมากที่สุด) การตรวจสอบระดับน้ำมันและสภาพของซีลในทุกหน่วย การหล่อลื่นตลับลูกปืนภายนอกและข้อต่อยูของเพลาขับ PTO ทั้งหมด และการตรวจสอบว่าตัวยึดทั้งหมดขันแน่นตามข้อกำหนด เกียร์ใดก็ตามที่แสดงสัญญาณของความผิดปกติในระหว่างการเก็บเกี่ยวครั้งก่อน (เสียงผิดปกติ อุณหภูมิสูง การปนเปื้อนของน้ำมัน หรือการรั่วไหลของซีล) ควรได้รับการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่ก่อนเริ่มการเก็บเกี่ยวครั้งใหม่ ไม่ใช่หลังจากที่การขนถ่ายเมล็ดพืชครั้งแรกเผยให้เห็นว่าเกียร์ที่ใช้งานได้ไม่ดีในฤดูกาลที่แล้วได้กลายเป็นความเสียหายร้ายแรงในฤดูกาลนี้

ในช่วงฤเก็บเกี่ยว การบำรุงรักษาประจำวันจะจำกัดอยู่เฉพาะสิ่งที่สามารถทำได้อย่างรวดเร็วโดยไม่กระทบต่อปริมาณงาน เช่น การตรวจสอบระดับน้ำมันทุกเช้าก่อนที่รถบรรทุกคันแรกจะมาถึง การฟังเสียงผิดปกติของเกียร์ในช่วงนาทีแรกของการทำงานในแต่ละวัน (การเปลี่ยนแปลงระดับเสียงหรือการปรากฏของเสียงบดหรือเสียงคลิกใหม่ๆ บ่งชี้ถึงความเสียหายภายในที่กำลังเกิดขึ้น) และการตรวจสอบอุณหภูมิของตัวเรือนด้วยการสัมผัส (เกียร์ที่อุ่นเมื่อวานแต่ร้อนในวันนี้แสดงว่ามีบางอย่างเปลี่ยนแปลงไป) หากเกียร์เกิดปัญหาที่ได้รับการยืนยันในช่วงฤเก็บเกี่ยว กรอบการตัดสินใจนั้นง่ายมาก: หากคุณมีเกียร์สำรองอยู่ในสต็อก ให้เปลี่ยนทันทีและซ่อมแซมหน่วยที่เสียในช่วงนอกฤเก็บเกี่ยว หากคุณไม่มีเกียร์สำรอง ให้ติดต่อซัพพลายเออร์ของคุณเพื่อขอจัดส่งเกียร์ทดแทนแบบด่วนข้ามคืน — ค่าใช้จ่ายในการจัดส่งแบบด่วนนั้นเล็กน้อยเมื่อเทียบกับการสูญเสียกำลังการผลิตในการขนถ่ายเมล็ดพืชหนึ่งวันในช่วงฤเก็บเกี่ยว

หลังการเก็บเกี่ยว ให้ถ่ายน้ำมันออกจากเกียร์ของระบบลำเลียงเมล็ดพืชทั้งหมด และตรวจสอบสิ่งปนเปื้อน (ฝุ่นเมล็ดพืช น้ำ อนุภาคโลหะ) เติมน้ำมันใหม่และเดินเครื่องเกียร์แต่ละเครื่องสักครู่เพื่อให้น้ำมันเคลือบผิวภายในทั้งหมดเป็นฟิล์มป้องกันก่อนเก็บรักษาเป็นเวลานาน การเปลี่ยนน้ำมันหลังการเก็บเกี่ยวนี้จะช่วยขจัดสิ่งปนเปื้อนที่สะสมระหว่างการเก็บเกี่ยวและทำให้มั่นใจได้ว่าเกียร์จะเข้าสู่การเก็บรักษาด้วยน้ำมันที่สะอาด ซึ่งจะช่วยปกป้องพื้นผิวภายในทุกส่วนจากการกัดกร่อนในช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งานเป็นเวลาหลายเดือน

คำถามที่พบบ่อย