Защо верижните комбайни заместват колесните комбайни в първокласните земеделски земи
Съвременните зърнокомбайни са достигнали тегло от 25 до 38 тона, когато бункерът за зърно е пълен — 3 до 5 пъти по-тежки от машините отпреди 30 години. При колелата това тегло се концентрира в четири или шест контактни петна на гумите с обща площ от 0,4 до 0,8 квадратни метра, създавайки натиск върху земята от 150 до 300 kPa. При натиск над 100 kPa се получава уплътняване на подпочвата под дълбочината на обработка — увреждайки почвената структура, от която корените се нуждаят, за да имат достъп до вода и хранителни вещества. Това уплътняване продължава в продължение на 5 до 10 вегетационни сезона, намалявайки добивите на култури с 5 до 151 TP3T годишно на всяка уплътнена следа от колелата.
Гумените лентови вериги разпределят еднакво тегло върху площ от 2,5 до 4,5 квадратни метра, намалявайки налягането върху земята до 35 до 60 kPa. При тези налягания уплътняването на подпочвата е сведено до минимум или елиминирано. планетарна скоростна кутия с верижно задвижване който задвижва тези вериги, трябва да осигурява същата производителност при прибиране на реколтата като колесен комбайн – същата скорост, същата маневреност, същата надеждност в рамките на 10-дневен период на прибиране на реколтата – като същевременно добавя ограничението за опазване на почвата, което колесните машини не решават.
Верижните селскостопански машини намаляват натиска върху почвата от 5 до 8 пъти в сравнение с гумите, запазвайки структурата на подпочвата, която определя добива през следващия сезон.
Наука за уплътняване на почвата — Защо земното налягане не е просто спецификация на оборудването
Уплътняването на почвата от тежки машини намалява празното пространство (порьозността) между почвените частици. Тази порьозност е мястото, където се намират въздух и вода — и където растат корените. Уплътняването под 300 мм дълбочина (подпочвено уплътняване) не може да бъде обърнато чрез ежегодна обработка на почвата и продължава с години. Натискът върху земята от верижното задвижване определя дали комбайнът допринася за или избягва тези кумулативни щети.
| Конфигурация | Налягане на земята | Уплътняване на подпочвата | Въздействие на добива |
|---|---|---|---|
| Колесни (единични гуми) | 200 – 300 кПа | Тежки (до 600 мм) | -10 до -15%/год. |
| Колесен (двоен/флотационен) | 120 – 180 кПа | Умерено (до 400 мм) | -5 до -10%/год. |
| Гумени ленти | 35 – 60 кПа | Минимално (до 200 мм) | -0 до -3%/год. |
Икономическият аргумент в едно число: Ферма за пшеница от 500 хектара с добив 8 тона/ха при цена 280 щатски долара/тон генерира 1,12 милиона щатски долара на реколта. Намаляването на добива от 10% поради уплътняване на подпочвата струва 112 000 щатски долара годишно и се запазва в продължение на 5 до 10 години. Разходите за уплътняване през целия живот на един сезон на колесна жътва върху влажна почва могат да надхвърлят 500 000 до 1 000 000 щатски долара. Верижният комбайн елиминира този риск, а планетарната скоростна кутия с верижно задвижване е компонентът, който прави това механично възможно.
Планетарният редуктор преобразува скоростта на хидравличния двигател в контролирана скорост на верижния ремък. Прецизността на това преобразуване определя константността на скоростта на жътва и загубата на зърно.
Прецизност на скоростта на жътва — как задвижването на верижната система контролира загубата на зърно
Скоростта на жътва на комбайна влияе пряко върху загубата на зърно. Хедерът (площадката за рязане) и системата за вършитба са калибрирани за специфична скорост на движение – обикновено от 5 до 7 км/ч за пшеница и от 4 до 6 км/ч за царевица. Ако задвижването на веригите осигурява непостоянна скорост, скоростта на подаване на реколтата варира и системата за вършитба не може да поддържа оптимална ефективност на разделяне.
Реколтата постъпва в хедера по-бързо, отколкото веригата за подаване може да я събере. Стъблата се избутват напред и се сгъват, без да се отрязват. Главите на зърното се чупят от удара и зърната падат на земята, преди да влязат в комбайна. Загуба на хедера при превишена скорост 10%: от 1 до 3% от общия добив.
Вършачният барабан е недотоварен. Сламата преминава без достатъчен удар, за да отдели всички зърна. Зърното остава в сламата и излиза от комбайна с плявата. Загуба от сепариране при по-ниска скорост от 15%: от 2 до 4% от общия добив.
Постоянството на скоростта на верижното задвижване влияе пряко върху икономическата стойност на жътвата. Вариация на скоростта от ±5% около целевата стойност може да увеличи общата загуба на зърно с 2 до 5 процентни пункта, което представлява от 15 000 до 55 000 щатски долара загубена стойност на зърното в пшенична ферма с площ от 500 хектара. Верижното задвижване трябва да поддържа постоянство на скоростта от ±3% при различни почвени условия (меки участъци, коловози, склонове) през целия ден на жътвата.
Прецизно качество на зацепване на зъбните колела. Зъбните колела от клас DIN 6 или по-добри в задвижването на верижната верига осигуряват постоянство на скоростта, което предотвратява загубата на зърно от вариации в скоростта на подаване.
Оразмеряване на задвижването на верижните колела на комбайна — когато теглото се променя през работния ден
За разлика от всяка друга верижна машина от тази серия — където работното тегло е по същество постоянно — зърнокомбайнът променя теглото си непрекъснато, докато пълни и изпразва зърнения си бункер. Празен комбайн с тегло 25 тона се превръща в натоварен комбайн с тегло 35 тона, когато зърненият бункер се напълни (8 до 12 тона зърно). Задвижването на веригите трябва да се справя и с двете крайности в рамките на всеки 20 до 40 минути цикъл на пълнене.
Предизвикателството с променливото тегло: 10-тонното колебание на теглото между празен и пълен бункер за зърно променя съпротивлението при търкаляне с 401 TP3T — и налягането върху земята с 401 TP3T. При пълно натоварване върху мокра глина, задвижването на веригите работи с номиналния си въртящ момент. След разтоварване на зърнения бункер, същото задвижване на веригите работи с 601 TP3T номинален въртящ момент за следващото преминаване. Това непрекъснато циклиране между натоварване от 601 TP3T и 1001 TP3T води до модел на умора, различен от този при машините с постоянно натоварване (булдозери, повърхностни миньори). Задвижването на веригите трябва да бъде оценено за условието на пълно натоварване, но оптимизирано за ефективност при средно натоварване от 70 до 801 TP3T, което представлява по-голямата част от работните часове.
Инженеринг на гумени релси — как типът на релсите влияе върху спецификацията на задвижването
Зърнокомбайните използват гумени лентови вериги — непрекъснати гумени ленти с вътрешна армировка от стоманена корда и формовани гумени задвижващи уши на вътрешната повърхност. Този тип вериги е коренно различен от стоманените вериги с вериги и обувки на багери и булдозери, а разликите влияят пряко върху спецификацията на задвижването на веригите.
Гумените ремъци изискват по-високо предварително опъване от стоманените вериги, за да се предотврати приплъзване на задвижващото зъбно колело. Това предварително опъване генерира непрекъснато радиално натоварване върху изходния лагер на задвижването на веригите — приблизително 15 до 25 kN при голям комбайн — което лагерът трябва да поддържа в допълнение към въртящия момент на задвижването. Стандартните задвижвания на веригите на багерите може да нямат изходни лагери, разработени за това устойчиво радиално предварително натоварване.
Гумените задвижващи уши на вътрешната повърхност на ремъка се зацепват със зъбите на зъбното колело в по-меко и по-гъвкаво зацепване, отколкото стоманата върху стомана. Тази гъвкавост намалява шума от удар и вибрациите, но въвежда малко забавяне на зацепването — всяко ухо се деформира леко, преди да предаде въртящ момент. При скорост на жътва от 5 до 7 км/ч това забавяне на зацепването е незначително. Но по време на бързо забавяне (спиране в края на реда), гъвкавостта може да доведе до 10 до 20 мм допълнителен спирачен път в сравнение със стоманените вериги.
Комбайните се движат по обществени пътища между полета с 20 до 30 км/ч - много по-бързо от всяка друга верижна машина от тази серия. При 25 км/ч, зъбното колело на верижното задвижване се върти с приблизително 16 оборота в минута - достатъчно бързо, за да изгради пълен хидродинамичен маслен филм, но също така достатъчно бързо, за да генерира значително затопляне при преместване по пътя от 15 до 30 км. Продължителното пътуване по пътя с максимална скорост е най-голямото термично натоварване, с което се сблъсква верижното задвижване на комбайна - по-високо дори от това при жътва на мокро поле.
Архитектурите на планетарните скоростни кутии. Верижните задвижвания на комбайните използват двустепенни редуктори при съотношения от 30:1 до 60:1 — по-ниски от тези на багерите (80:1+) поради по-високите скорости на движение и прибиране на реколтата.
Три режима на повреда, които засягат задвижванията на верижните вериги на комбайна
Подобно на верижния трактор (TD-08), зърнокомбайнът работи сезонно — от 200 до 600 часа годишно, с 6 до 10 месеца съхранение. Механизмът на кондензация-корозия е идентичен, но 35-тонният комбайн има по-голямо задвижване на веригите с по-голяма площ на лагерите, изложена на влагонаситно масло. Протоколът за смяна на маслото преди сезона е също толкова важен — и също толкова пренебрегван в много ферми.
Гумената верижна лента изисква предварително опъване от 15 до 25 kN, за да поддържа положително зацепване със задвижващото зъбно колело – непрекъснато радиално натоварване върху изходния лагер, което машините със стоманени вериги не изпитват (стоманените вериги се опъват с много по-малка сила от хидравличен празен ход). При машини, които работят с прекомерно опъване на ремъка (често срещано, когато операторите презатягат, за да предотвратят приплъзване на ремъка върху мокра земя), радиалното натоварване на изходния лагер може да надвиши 30 kN – приближавайки се до динамичния капацитет на стандартните лагери и намалявайки изчисления живот на лагера от 10 000 часа до 3000 до 5000 часа.
Комбайните се придвижват между полетата по обществени пътища с 20 до 30 км/ч — 3 до 5 пъти по-висока скорост от тази на жътва. При 25 км/ч, верижното задвижване работи с приблизително 16 оборота в минута (в сравнение с 4 до 6 оборота в минута по време на жътва). По-високата скорост генерира пропорционално повече топлина от триенето в зъбното зацепване и разбиването на маслото. 30-минутно преместване по пътя при 25 км/ч може да повиши температурата на маслото с 25 до 35 градуса по Целзий — приближавайки се до термичния лимит в горещите летни дни. Многократните премествания от поле на поле по време на натоварен ден за жътва могат да натрупат термични щети, които една единствена полева работа не би причинила.
Планетна скоростна кутия с верижно задвижване за комбайни — Често задавани въпроси
Korea Ever-Power предлага планетарни скоростни кутии за верижни зърнокомбайни с верижно задвижване от 6000 до 18 000 Nm, с лагери с предварително опъване на гумени ремъци и повишен термичен капацитет за транспорт по пътищата. Предоставете модела на вашия комбайн и основната култура за препоръка за спецификация.
Редактор: Cxm
