Планетарни мењач са гусеничним погоном за тракторе гусеничаре — коначни погон са ниским притиском на тло за пољопривредне и комуналне услуге

Применски инжењеринг
Трактори гусеничари · Пољопривреда · Комунална опрема

Планетарни мењач са гусеничним погоном за тракторе — од пиринчаних поља до цевоводних коридора

Булдожер гура земљу. Гусенични трактор вуче опрему. Та једина разлика – гурање наспрам вуче – мења радни циклус погона гусеница, профил обртног момента, термичко понашање и стратегију одржавања на начине које инжењери произвођача оригиналне опреме и менаџери возног парка морају разумети како би одредили прави коначни погон за пољопривредне и комуналне гусеничне тракторе.

Прегледајте планетарне мењаче са гусеничним погоном →

Гурање наспрам вучења — Зашто гусенични погони трактора гусеничара нису гусенични погони булдожера

Булдожер гура материјал помоћу ножа постављеног напред. Сила реакције ножа гура уназад о гусенице, а погон гусеница мора истовремено да савлада и отпор котрљања и отпор ножа. Гусенични трактор вуче опрему - плугове, рипере, диск дрљаче, бочне гране цевовода - кроз вучну полугу или тротачкасту куку позади. Сила вуче опреме вуче трактор уназад, а... планетарни мењач са погоном на гусеницама мора да савлада и отпор котрљања и нагиб машине да би одржао брзину кретања.

Механичка оптерећења су сличне величине. Разлика је у радном циклусу и профилу брзине:

Параметар Булдожер (гурање) Трактор гусеничар (вучни)
Типична брзина путовања 2 – 4 km/h (брзина са гурање) 4 – 8 km/h (брзина на пољу)
Профил захтева обртног момента Скоро константно, 80 – 100% Променљиво, 40 – 80% просек.
Промене смера по смени 100 – 200 (гурање + обртање) 10 – 30 (окрети на врату)
Годишњи радни сати 1.500 – 4.000 сати годишње 400 – 1.200 сати годишње (сезонски)
Примарни покретач хабања Трајно термичко оптерећење Сезонска корозија складиштења
Услови тла Инжењерска површина Природно земљиште, често засићено

Кључна разлика у димензионисању погонског система гусеница: Погон гусеничарског трактора ради са већом излазном брзином (4 до 8 км/х у односу на 2 до 4 км/х за булдожер), али са нижим континуираним обртним моментом (40 до 80% у односу на 80 до 100%). Већа брзина значи да погон гусеничарског трактора генерише мање топлоте по њутн-метру обртног момента (уље циркулише брже, побољшавајући хлађење). Али нижи континуирани обртни момент не значи да се погон гусеничарског трактора може смањити — вршни обртни момент током укључивања оруђа (плуг удара у камен, рипер наилази на корен) може порасти на 150 до 200% континуиране силе вуче.

Низак притисак на тло — приоритет дизајна који дефинише погоне гусеничних трактора

Главни разлог за коришћење гусеничарског трактора уместо точковачког је притисак на тло. Точковски трактор концентрише своју тежину на четири контактне површине гума укупне површине од 0,1 до 0,2 квадратна метра. Гусенични трактор распоређује исту тежину на два трака укупне површине од 0,8 до 2,0 квадратна метра — смањујући притисак на тло за 5 до 15 пута. Ово омогућава рад на тлу које би точковски трактор уништио.

15 – 30
kPa — гусеница за поплављена пиринчана поља
25 – 45
kPa — гусеничар на травњаку
120 – 250
kPa — трактор на точковима (за поређење)
Рад на пиринчаним пољима (15 – 30 kPa)

Поплављена пиринчана поља имају носивост од 10 до 25 kPa — најмекшу радну површину од свих пољопривредних операција. Гусенични трактор мора да плута по површини са барицама, а да не потоне испод врха папучица гусеница. Екстра широке гусенице (450 до 600 mm) користе се за постизање притиска на тло од 15 до 20 kPa. Погон гусеница ради делимично потопљен у воду и муљ током целе радне сезоне — што поставља екстремне захтеве на двоконусну заптивку и отпорност кућишта на корозију.

Рад цевоводног коридора (25 – 45 kPa)

Трактори гусеничари за цевоводе (трактори са бочном краком) носе окачене цевне терете од 5 до 40 тона са бочне стране крака док се крећу дуж трасе цевовода. Погон гусеницом мора да издржи тежину машине плус оптерећење цеви при притисцима на тло довољно ниским да пређу мочваре, пољопривредна поља и шумско тло без стварања колотрага. Комбинација бочног оптерећења цеви и кретања по меком тлу ствара јединствено асиметрично оптерећење на погонима гусеница — погон на страни крака носи знатно већу тежину од спољног погона.

Димензионисање силе вуче — Израчунавање обртног момента погона гусенице за гусенични трактор од 12 тона

Димензионисање погона трактора гусеничара — машина од 12 т, орање дисковима на влажној глини
Дато:
  Радна тежина трактора: 12.000 кг
  Опрема: плуг са 5 дискова, вучна сила 25 kN
  Брзина на терену: 5,5 км/х = 1,528 м/с
  PCD ланчаника: 420 mm (r = 0,21 m)
  Погони гусеница: 2
  Нагиб поља: 5% (2,86 степени)
Корак 1 — Отпор котрљања по стази (влажна глина, 8%):
  F_roll = (12.000 x 9,81 x 0,08) / 2 = 4.709 N
Корак 2 — Отпорност на нагиб по колосеку:
  F_оцена = (12.000 x 9,81 x sin(2,86)) / 2 = 2.939 N
Корак 3 — Имплементирајте нацрт по нумери (подједнако подељено):
  F_нацрт = 25.000 / 2 = 12.500 N
Корак 4 — Укупни континуирани обртни момент по гусеници:
  Т = (4.709 + 2.939 + 12.500) x 0,21
  Т = 4.231 Nm обртног момента
Корак 5 — Примена SF = 1,75 (удар машине + влажно земљиште):
  Потребна_Т = 4.231 x 1,75 = Минимално континуирано 7.404 Nm
→ Korea Ever-Power погонски гусеничарски погон са пољопривредним капацитетом од 8.500 Nm ✔
→ Снага прикључка (12.500 N) је 62% укупне силе — доминира димензионисањем

За разлику од погона гусеничара и багера (где тежина машине и нагиб доминирају у прорачуну обртног момента), обртни момент трактора гусеничара је доминиран силом вуче прикључка. Тежи прикључак - вишекраки рипер, велика диск дрљача или бочна грана цевовода која носи 20 тона цеви - може удвостручити или утростручити захтев за обртни момент погона гусеничара у поређењу са отпором котрљања само трактора. Спецификација погона гусеничара мора бити усклађена са најтежим прикључком који ће трактор вући, а не само са тежином трактора.

Планетарни мењач са гусеничним погоном за тракторе гусеничаре — коначни погон са ниским притиском на тло у пољопривредним радовима

Сезонски рад и складиштење — изазов одржавања јединствен за пољопривредне гусеничарске тракторе

Грађевинске машине раде током целе године. Пољопривредни гусенични трактори раде сезонски — интензивно недељама током садње, обраде земљишта и жетве, а затим се складиште месецима. Овај сезонски образац ствара јединствен изазов за одржавање гусеничног погона: мењач проводи већи део свог календарског века стационаран него у раду.

Кондензација влаге током складиштења

Термичко циклирање дан-ноћ током вансезоне пумпа влагу у заптивено кућиште мењача кроз одзрачник. Током 4 до 8 месеци складиштења, акумулирана влага се таложи на дну уљне купке и почиње да кородира најниже површине лежајева. Када се трактор врати у употребу у пролеће, контаминирано уље циркулише кроз цео мењач — ширећи производе корозије на сваку површину лежаја и зупчаника. Овај сезонски циклус кондензације и корозије је примарни механизам који ограничава век трајања пољопривредних гусеничних погона — а не хабање зубаца зупчаника или замор лежајева.

Сет заптивача и статичко трење

Двоструко-конусне заптивке које остају непокретне месецима развијају „меморију“ у еластомерним О-прстеновима — гума се прилагођава компримованом облику и губи силу опоравка. Када се трактор врати у рад, контактни притисак заптивке се смањује, што омогућава почетно цурење уља док се О-прстен не опорави. Поред тога, металне површине заптивке могу развити обрасце адхезије (слично адхезији диска ручне кочнице на гусеничним дизалицама) који захтевају кратко ломљење великим обртним моментом да би се одвојили. Месечна ручна ротација ланчаника током складиштења спречава оба стања.

Протокол за замену уља пре сезоне

Најучинковитија пракса одржавања погона пољопривредних гусеничних трактора: замена уља пре првог дана обраде у сезони — не после последњег дана. Испустите уље контаминирано током складиштења (које може да садржи 500 до 2.000 ppm влаге), исперите чистим уљем и допуните свежим уљем за мењаче, предвиђеним за очекивану температуру на пољу. Ова предсезонска замена уља уклања акумулирану кондензацију пре него што може да циркулише кроз лежајеве под оптерећењем. Кореја Евер-Пауер препоручује овај протокол за све гусеничарске тракторе са сезонским обрасцима рада.

Три начина отказа који доминирају код замене погона гусеничних трактора

1
Корозија лежајева изазвана складиштењем услед сезонске кондензације

Водећи узрок квара пољопривредних гусеничних погона широм света. Након 4 до 8 месеци складиштења, садржај влаге у уљу за мењаче може достићи 1.000 до 3.000 ppm — знатно изнад прага од 200 ppm на којем почиње корозија лежајева у стандардном челику. Првих 50 до 100 сати сезонског рада распоређује уље натопљено водом кроз сваки лежај — а комбинација воде, оптерећења и температуре убрзава корозију брже него што би то икада могао рад у сезони. Гусенични погон који је беспрекорно радио на крају прошле сезоне може показати буку лежајева у првој недељи нове сезоне ако уље за складиштење није промењено.

Превенција: Замена уља пре сезоне пре првог дана рада на пољу. Месечна ручна ротација ланчаника током складиштења. Чувајте трактор под поклопцем како бисте смањили амплитуду термичког циклуса.
2
Применити ударно оптерећење од подземних препрека

Ударање диска плуга или рипера у закопану стену, корен или стари стуб ограде производи скок обртног момента на погону гусеница од 150 до 250% силе вуче у стационарном стању. Пољопривредна поља - за разлику од пројектованих градилишта - садрже непознате подземне препреке које се не могу предвидети или избећи. Скок се преноси кроз вучну полугу на гусенице и у планетарни мењач као изненадно торзионо оптерећење. Током стотина таквих догађаја по сезони, жлеб сунчаног зупчаника и зубци планете првог степена акумулирају оштећења од замора која смањују век трајања испод основне вредности ограничене кондензацијом.

Превенција: Користите куке за машину са смицајним вијком или хидрауличним откидачем које ограничавају ударну силу која се преноси на трактор. Примените SF = 1,75 за машине за обраду земљишта и SF = 2,0 за машине за рипање/подрхтавање.
3
Деградација заптивача влажног тла услед дужег потапања

Трактори гусеничари за пиринчана поља и мочваре раде са гусеничним погоном делимично или потпуно потопљеним у воду и течни сок недељама. Континуирано излагање води деградира еластомер О-прстена са двоструким конусним заптивачем (стандардна NBR једињења апсорбују воду и бубре, смањујући контактни притисак). Након две до три сезоне рада на влажном пољу, еластичност О-прстена се смањује испод минимума потребног за одржавање контакта површине заптивача — и вода почиње да улази у уљну купку. Уље гусеничног погона постаје млечно у року од неколико дана, а затим брзо долази до корозије лежајева.

Превенција: За примену на влажним пољима наведите FKM (витон-тип) О-прстенове за заптивање — FKM апсорбује мање од 1% воде у односу на 8 до 15% за стандардни NBR. Замените двоструке конусне заптивке након 3.000 сати или сваке 3 сезоне у употреби на пиринчаним пољима.

Планетни мењач са гусеничним погоном за тракторе — Често постављана питања

Како се радни циклус погона трактора гусеничара упоређује са булдожером?

Гусенични трактор ради са 40 до 801 TP3T номиналног обртног момента (у односу на 80 до 1001 TP3T за булдожер) при већој излазној брзини (4 до 8 km/h у односу на 2 до 4 km/h). Термичко оптерећење по сату је мање, а годишњи радни сати су 30 до 501 TP3T булдожера (сезонски у односу на целогодишњи период). Зупчаници и лежајеви погона гусеница акумулирају оштећења од замора отприлике једном трећином брзине код булдожера — али оштећења од кондензације и корозије током складиштења могу премашити оштећења у употреби ако се не придржава правилног сезонског одржавања. Стратегија одржавања погона гусеничног трактора требало би да да приоритет управљању уљем у складишту у односу на управљање уљем у употреби — супротно од праксе рада са булдожером.

Који је типичан век трајања погона гусеничног трактора?

Пољопривредни гусенични трактор: 6.000 до 10.000 радних сати, што је еквивалентно 6 до 15 календарских година са 400 до 1.200 сати по сезони. Гусенични трактор за цевоводе/комуналне услуге: 8.000 до 12.000 сати са 1.500 до 2.500 сати годишње. Погон гусеница пољопривредног трактора обично има дужи календарски век трајања него радни век трајања када се замени — што указује на то да је деградација током складиштења, а не хабање током употребе, механизам који ограничава век трајања. Гусенични трактор за цевоводе, који раде током целе године, показују супротан образац: хабање током употребе (од континуираног кретања по меком тлу са бочним оптерећењима цеви) ограничава век трајања пре него што корозија током складиштења постане значајна.

Да ли треба да користим исти погон гусеница за диск плуг и подрвач на истом трактору?

Само ако је погон гусеница димензионисан за тежи прикључак. Плуг са 5 дискова генерише приближно 25 kN силе вуче. Подрхтавач са 3 крака на дубини од 400 mm може генерисати 40 до 60 kN — 1,6 до 2,4 пута више. Ако је погон гусеница димензионисан за плуг са дисковима при SF = 1,75 (T_required = 7.404 Nm у разрађеном примеру), подрхтавач би захтевао 12.000 до 18.000 Nm — што потенцијално премашује номиналну снагу погона гусеница. Увек димензионишите погон гусеница за најтежи прикључак у возном парку, а затим проверите да ли се лакши прикључци налазе у номиналном опсегу.

Који вискозитет уља је исправан за погоне гусеничних трактора за хладну климу?

За пролећну обраду земљишта која почиње на температурама околине од 0 до 10 степени Целзијуса: синтетичко уље 75W-90. За зимске радове на цевоводима на -20 до -40 степени Целзијуса: потпуно синтетичко уље 75W-80. На температурама испод нуле, вискозитет при хладном старту стандардног минералног уља 80W-90 прелази границу пумпања планетарног зупчаника — уље не циркулише до планетарних лежајева током првих 5 до 15 минута рада, што узрокује рад на суво и локализована оштећења површине. Синтетичка уља одржавају вискозитет за пумпање на температурама 20 до 30 степени Целзијуса нижим од еквивалентних минералних врста.

Да ли Korea Ever-Power испоручује гусеничне погоне са FKM заптивкама за радове на пиринчаним пољима?

Да. Кореа Евер-Пауер производи планетарне мењаче са погоном на гусеничарске тракторе са FKM (флуороеластомер) двоструко-конусним заптивним О-прстеновима као фабричку опцију за примене на пиринчаним пољима, мочварама и поплављеним пољима. FKM једињење је отпорно на апсорпцију воде (мање од 1% у односу на 8 до 15% за стандардни NBR), одржава еластичност током дужег потапања и толерише кисели pH опсег (4,5 до 6,5) уобичајен у води на пиринчаним пољима. Доступно за погоне на гусеницама од 3.000 до 25.000 Nm. Наведите „FKM опција за влажна поља“ приликом наручивања за услуге на пиринчаним или мочварним пољима.

Погони гусеничних трактора — од пиринчаних поља до цевоводних коридора

Кореа Евер-Пауер нуди планетарне мењаче за гусеничне тракторе од 3.000 до 25.000 Нм за пољопривредне и комуналне услуге. Доступне су FKM заптивке за влажна поља, спецификације синтетичког уља за хладну климу и подршка за сезонско складиштење. Наведите модел вашег трактора и примарни прикључак за препоруку спецификације.

Уредник: Cxm