Zašto gusjenični kombajni zamjenjuju kombajne na kotačima na premium poljoprivrednom zemljištu
Moderni kombajni su narasli na 25 do 38 tona kada je spremnik za žito pun - 3 do 5 puta teži od mašina od prije 30 godina. Na točkovima, ova težina se koncentriše u četiri ili šest kontaktnih površina guma ukupne površine od 0,4 do 0,8 kvadratnih metara, stvarajući pritisak na tlo od 150 do 300 kPa. Pri pritiscima iznad 100 kPa, dolazi do zbijanja podzemlja ispod dubine obrade - oštećujući strukturu tla koja je korijenju potrebna za pristup vodi i hranjivim tvarima. Ovo zbijanje traje 5 do 10 vegetacijskih sezona, smanjujući prinose usjeva za 5 do 151 TP3T godišnje na svakom zbijenom tragu kotača.
Gumene trake raspoređuju istu težinu na 2,5 do 4,5 kvadratnih metara, smanjujući pritisak na tlo na 35 do 60 kPa. Pri ovim pritiscima, zbijanje podzemlja je minimizirano ili eliminisano. planetarni mjenjač pogona na gusjenice koji pokreće ove gusjenice mora pružiti iste performanse žetve kao i kombajn na točkovima - istu brzinu, istu upravljivost, istu pouzdanost tokom 10-dnevnog perioda žetve - uz istovremeno dodavanje ograničenja očuvanja tla koje mašine na točkovima ne rješavaju.
Gusenične poljoprivredne mašine smanjuju pritisak na tlo za 5 do 8 puta u odnosu na gume – čuvajući strukturu podzemlja koja određuje prinos sljedeće sezone.
Nauka o zbijanju tla — Zašto pritisak na tlo nije samo specifikacija opreme
Zbijanje tla teškom mehanizacijom smanjuje prazan prostor (poroznost) između čestica tla. Ova poroznost je mjesto gdje se nalaze zrak i voda - i gdje raste korijenje. Zbijanje ispod 300 mm dubine (zbijanje podzemlja) ne može se poništiti godišnjom obradom tla i traje godinama. Pritisak gusjenica na tlo određuje da li kombajn doprinosi ili izbjegava ovu kumulativnu štetu.
| Konfiguracija | Pritisak na tlo | Zbijanje podzemlja | Utjecaj prinosa |
|---|---|---|---|
| S kotačima (jednostruke gume) | 200 – 300 kPa | Teško (do 600 mm) | -10 do -15%/god. |
| Na kotačima (dvostruki/plutajući) | 120 – 180 kPa | Umjereno (do 400 mm) | -5 do -10%/god. |
| Gumene trake za trake | 35 – 60 kPa | Minimalno (do 200 mm) | -0 do -3%/god. |
Ekonomski slučaj u jednoj brojci: Farma pšenice od 500 hektara koja daje prinos od 8 t/ha po cijeni od 280 USD/t generira 1,12 miliona USD po žetvi. Smanjenje prinosa kod 10% zbog zbijanja podzemlja košta 112.000 USD godišnje - i traje 5 do 10 godina. Troškovi zbijanja jedne sezone žetve na točkovima na vlažnom tlu tokom cijelog vijeka trajanja mogu premašiti 500.000 do 1.000.000 USD. Gusjenični kombajn eliminira ovaj rizik - a planetarni mjenjač s pogonom na gusjenice je komponenta koja to mehanički omogućava.
Planetarni reduktor pretvara brzinu hidrauličnog motora u kontroliranu brzinu gusjenice. Preciznost ove konverzije određuje konzistentnost brzine žetve i gubitak zrna.
Preciznost brzine žetve — Kako pogon gusjenica kontrolira gubitak zrna
Brzina žetve kombajna direktno utiče na gubitak zrna. Heder (platforma za rezanje) i sistem za vršidbu su kalibrirani za određenu brzinu kretanja - obično 5 do 7 km/h za pšenicu i 4 do 6 km/h za kukuruz. Ako pogon na gusjenicama daje nedosljednu brzinu, brzina uvlačenja usjeva varira i sistem za vršidbu ne može održati optimalnu efikasnost odvajanja.
Usjev ulazi u heder brže nego što ga lanac za dovod može skupiti. Stabljike se guraju naprijed i preklapaju bez rezanja. Glave zrna se lome od udara, a zrna padaju na tlo prije ulaska u kombajn. Gubitak hedera pri prekoračenju brzine od 10%: 1 do 3% ukupnog prinosa.
Vršidbeni bubanj je nedovoljno opterećen. Slama prolazi bez dovoljnog udara za odvajanje svih zrna. Zrno ostaje u slami i izlazi iz kombajna s pljevom. Gubitak pri odvajanju pri brzini od 15% ispod 300°C: 2 do 4% ukupnog prinosa.
Konzistentnost brzine pogona gusjenica direktno utiče na ekonomičnost žetve. Varijacija brzine od ±5% oko ciljane vrijednosti može povećati ukupni gubitak zrna za 2 do 5 procentnih poena - što predstavlja 15.000 do 55.000 USD izgubljene vrijednosti zrna na farmi pšenice od 500 hektara. Pogon gusjenica mora održavati konzistentnost brzine od ±3% u različitim uslovima tla (meka područja, kolotrazi, nagibi) tokom cijelog dana žetve.
Precizni kvalitet zupčanika. Zupčanici DIN klase 6 ili bolji u pogonu gusjenice osiguravaju konzistentnost brzine koja sprječava gubitak zrna zbog promjene brzine dodavanja.
Dimenzionisanje pogona gusjenica kombajna — Tamo gdje se težina mijenja tokom radnog dana
Za razliku od svake druge gusjenične mašine u ovoj seriji - gdje je radna težina u suštini konstantna - kombajn kontinuirano mijenja težinu dok puni i prazni svoj spremnik za zrno. Prazan kombajn od 25 tona postaje kombajn od 35 tona natovaren dok se spremnik za zrno puni (8 do 12 tona zrna). Pogon gusjenica mora podnijeti oba ekstrema unutar svakog ciklusa punjenja od 20 do 40 minuta.
Izazov promjenjive težine: Razlika težine od 10 tona između praznog i punog spremnika za žito mijenja otpor kotrljanja za 40% — i pritisak na tlo za 40%. Pri punom opterećenju na mokroj glini, pogon gusjenica radi sa svojim nazivnim obrtnim momentom. Nakon istovara na prikolici za žito, isti pogon gusjenica radi sa 60% nazivnog obrtnog momenta za sljedeći prolaz. Ovo kontinuirano cikliranje između opterećenja od 60% i 100% proizvodi obrazac zamora koji se razlikuje od mašina sa konstantnim opterećenjem (buldožeri, površinski kopači). Pogon gusjenica mora biti ocijenjen za stanje punog opterećenja, ali optimiziran za efikasnost pri prosječnom opterećenju od 70 do 80% koje predstavlja većinu radnih sati.
Inženjering gumenih trakastih gusjenica — Kako tip gusjenice utiče na specifikaciju pogona
Kombajni koriste gumene trakaste gusjenice - kontinuirane gumene trake s unutrašnjim ojačanjem od čelične užadi i oblikovanim gumenim pogonskim papučicama na unutrašnjoj površini. Ova vrsta gusjenice se fundamentalno razlikuje od čeličnih lančanih gusjenica na bagerima i buldožerima, a razlike direktno utiču na specifikaciju pogona gusjenice.
Gumene trake zahtijevaju veću prednapetost od čeličnih gusjenica kako bi se spriječilo klizanje pogonskog lančanika. Ova prednapetost stvara kontinuirano radijalno opterećenje na izlaznom ležaju pogona gusjenica - približno 15 do 25 kN na velikom kombajnu - koje ležaj mora podnijeti pored pogonskog momenta. Standardni pogoni gusjenica bagera možda nemaju izlazne ležajeve dimenzionirane za ovo trajno radijalno prednapetost.
Gumene pogonske papučice na unutrašnjoj površini remena spajaju se sa zubima lančanika u mekšem, fleksibilnijem spoju nego čelik na čelik. Ova fleksibilnost smanjuje buku od udara i vibracije, ali uvodi malo kašnjenje u spajanju - svaka papučica se malo deformiše prije prenosa obrtnog momenta. Pri brzini žetve od 5 do 7 km/h, ovo kašnjenje u spajanju je zanemarljivo. Ali tokom naglog usporavanja (zaustavljanje na kraju reda), fleksibilnost može proizvesti 10 do 20 mm dodatnog zaustavnog puta u poređenju sa čeličnim gusjenicama.
Kombajni se kreću javnim putevima između polja brzinom od 20 do 30 km/h - daleko brže od bilo koje druge gusjenične mašine u ovoj seriji. Pri brzini od 25 km/h, lančanik pogona gusjenica okreće se približno 16 o/min - dovoljno brzo da stvori puni hidrodinamički uljni film, ali i dovoljno brzo da generiše značajnu toplotu tokom putovanja cestom od 15 do 30 km. Produženo putovanje cestom maksimalnom brzinom predstavlja najveće termičko opterećenje s kojim se susreće pogon gusjenica kombajna - veće čak i od žetve na mokrim poljima.
Arhitekture planetarnih mjenjača. Gusjeničarski pogoni kombajna koriste dvostepene redukcije u omjerima od 30:1 do 60:1 - nižim nego kod bagera (80:1+) zbog većih brzina kretanja i žetve.
Tri načina kvara koja utiču na pogone gusjenica kombajna
Kao i gusjenični traktor (TD-08), kombajn radi sezonski - 200 do 600 sati godišnje, sa 6 do 10 mjeseci skladištenja. Mehanizam kondenzacije i korozije je identičan, ali kombajn od 35 tona ima veći pogon gusjenica s većom površinom ležaja izloženom ulju opterećenom vlagom. Protokol zamjene ulja prije sezone je podjednako važan - i podjednako zanemaren na mnogim farmama.
Gumena traka zahtijeva prednapon od 15 do 25 kN kako bi se održao pozitivan kontakt s pogonskim lančanikom - kontinuirano radijalno opterećenje na izlaznom ležaju koje mašine sa čeličnim gusjenicama ne doživljavaju (čelične gusjenice se zatežu mnogo manjom silom pomoću hidrauličnog zatezača). Na mašinama koje rade sa prekomjernom zategnutošću remena (uobičajeno kada operateri previše zategnu kako bi spriječili klizanje remena na mokrom tlu), radijalno opterećenje izlaznog ležaja može premašiti 30 kN - približavajući se dinamičkom kapacitetu standardnih ležajeva i smanjujući izračunati vijek trajanja ležaja sa 10.000 sati na 3.000 do 5.000 sati.
Kombajni se kreću između polja javnim putevima brzinom od 20 do 30 km/h - što je 3 do 5 puta brže od brzine žetve. Pri brzini od 25 km/h, pogon gusjenica radi na približno 16 obrtaja u minuti (u odnosu na 4 do 6 obrtaja u minuti tokom žetve). Veća brzina generira proporcionalno više toplote od trenja u zupčanicima i miješanja ulja. 30-minutni transfer cestom pri brzini od 25 km/h može povisiti temperaturu ulja za 25 do 35 stepeni Celzijusa - približavajući se termičkoj granici tokom vrućih ljetnih dana. Ponovljeni transferi s polja na polje tokom prometnog dana žetve mogu akumulirati termičku štetu koju jedna sesija na polju ne bi izazvala.
Planetarni mjenjač s pogonom na gusjenice za kombajne — Često postavljana pitanja
Korea Ever-Power nudi planetarne mjenjače za gusjenične kombajne s pogonom na gusjenice od 6.000 do 18.000 Nm s ležajevima s prednapetošću gumenog remena i povećanim termičkim kapacitetom za cestovni transport. Navedite model vašeg kombajna i primarnu kulturu za preporuku specifikacija.
Urednik: Cxm
