Maszyny rolnicze

Przypadek zastosowania cykloidalnego silnika hydraulicznego BMR-160 w napędzie zespołu tnącego małego kombajnu 4LZ-0.8

I. Tło warunków pracy

Mały kombajn zbożowy 4LZ-0.8 to specjalistyczny model przeznaczony do małych działek na terenach pagórkowatych i górzystych, odpowiedni do uprawy pszenicy i ryżu o szerokości redliny ≤ 1,8m. Podstawowe wymagania operacyjne skupiają się głównie na działaniu koła młócącego na platformie tnącej i działaniu tnącym noża.

Takie warunki pracy wiążą się z trzema podstawowymi problemami: Po pierwsze, zespół tnący wymaga napędu o niskiej prędkości i wysokim momencie obrotowym, kompatybilnego z prędkością obrotową 40–80 obr./min. Tradycyjne motoreduktory mają niewystarczający moment obrotowy i są podatne na zgaśnięcie podczas podawania słomy; po drugie, środowisko pracy jest trudne, z splątaniem słomy, unoszącym się kurzem i dużą wilgotnością na polu, co nakłada rygorystyczne wymagania dotyczące ochrony i szczelności silnika; po trzecie, cała maszyna musi być lekka (o masie całkowitej ≤ 2,5 tony), a przestrzeń montażowa elementów napędowych jest ograniczona. Tradycyjne silniki są zbyt duże i nie można ich dostosować. Wcześniej w tym modelu używano zwykłych motoreduktorów i trzeba było go wyłączać w celu konserwacji średnio 1–2 razy w miesiącu, a stopień przestojów zespołu tnącego sięgał nawet 15%, co poważnie wpływało na wydajność zbiorów na obszarach pagórkowatych i górzystych.

II. Schemat selekcji

Aby rozwiązać te problemy, zespół techniczny wybrał cykloidalny silnik hydrauliczny BMR-160 jako główny element napędu urządzenia tnącego. Podstawowe parametry tego silnika są dopasowane do warunków pracy w następujący sposób:

III. Konfiguracja systemu

1. Projekt obwodu hydraulicznego

Zastosowano układ hydrauliczny o stałym ciśnieniu 12 MPa, który współpracuje z pompą zębatą o przepływie 25 l/min, aby zapewnić stabilne zasilanie silnika ciśnieniem. Na wlocie oleju do silnika zainstalowano jednokierunkowy zawór dławiący, który umożliwia bezstopniową regulację prędkości ostrza tnącego, spełniając wymagania dotyczące prędkości podawania dla różnych upraw; przeciwciśnienie ≤ 3 MPa jest ustawione, aby zapobiec zasysaniu podciśnienia, gdy silnik pracuje z dużą prędkością.

2. Specyfikacje płynu olejowego i filtracji

Wybierz przeciwzużyciowy olej hydrauliczny N68, który jest odpowiedni do temperatur pracy w polu od -10 ℃ do 60 ℃; wyposażyć w wysokociśnieniowy element filtrujący o średnicy 10 μm i utrzymywać czystość oleju na poziomie ISO 18/13, skutecznie filtrując resztki słomy i cząstki gleby oraz zmniejszając zużycie par cykloidalnych.

3. Optymalizacja działań ochronnych

Indywidualnie dopasowana osłona pyłoszczelna silnika + zintegrowana konstrukcja zabezpieczająca z osłoną ze słomy. Osłona ochronna ma perforowaną konstrukcję, która nie tylko zapobiega splątaniu się słomy z wałem wyjściowym silnika, ale także zapewnia odprowadzanie ciepła przez silnik; obudowa silnika jest zabezpieczona natryskiem antykorozyjnym, odpornym na erozję spowodowaną wysoką wilgotnością w terenie.

IV. Efekt wdrożenia

1. Znacząca poprawa wydajności operacyjnej

Napęd platformy tnącej pracuje płynnie, bez zatorów i drgań. Wydajność podawania krajarki szpulowej wzrosła o 20%, a kwalifikowany wskaźnik cięcia słomy osiągnął 98,5%. Nawet w ekstremalnych warunkach pracy przy dużej gęstości i dużej wilgotności słomy może nadal pracować stabilnie, całkowicie rozwiązując problem zgaśnięcia tradycyjnych silników.

2. Znacząca poprawa niezawodności i żywotności

Po testach na miejscu pojedynczy silnik działał nieprzerwanie przez 600 godzin bez awarii. Cykl konserwacji został wydłużony z pierwotnego raz w miesiącu do raz na kwartał, co spowodowało redukcję rocznych kosztów konserwacji o 70%. Powłoka antykorozyjna na obudowie silnika wytrzymywała 500 godzin testów w mgle solnej i nie wystąpiła rdza nawet po 12 miesiącach pracy na polach o dużej wilgotności.

3. Zużycie energii i lekkość spełniają standardy

W porównaniu z tradycyjnymi motoreduktorami zużycie energii napędu platformy kombajnu zostało zmniejszone o 12%. W połączeniu z energooszczędną konstrukcją całego układu hydraulicznego, zużycie paliwa na 100 kilometrów pracy kombajnu spadło o 8%. Lekka konstrukcja silnika pomaga kontrolować całkowitą masę maszyny w granicach 2,4 tony, spełniając wymagania transportowe i operacyjne małych maszyn rolniczych na obszarach pagórkowatych i górzystych.

V. Podsumowanie aplikacji

Cykloidalny silnik hydrauliczny BMR-160 dzięki swoim zaletom, jakim jest wysoki moment obrotowy, niewielkie rozmiary i wysoka niezawodność, doskonale sprostał wyzwaniom eksploatacyjnym stojącym przed małym kombajnem 4LZ-0.8 na małych działkach na terenie pagórkowatym i górzystym. Rozwiązanie to zostało wdrożone na szeroką skalę, a wskaźnik zadowolenia z opinii rynkowych osiągnął ponad 95%. Stało się wzorcowym rozwiązaniem doboru napędu korpusu tnącego małych kombajnów.

Przypadek zastosowania cykloidalnego silnika hydraulicznego BMS-125 w mechanizmie kompletacyjnym prasy kwadratowej 9YFQ-2.2

I. Tło warunków pracy

Prasa kostkująca 9YFQ-2.2 to maszyna rolnicza zaprojektowana specjalnie do recyklingu słomy pszennej i kukurydzianej. Jej rdzeń przystosowany jest do małych, nieregularnych działek i scenariuszy pracy krzyżowej. Jest holowana przez ciągnik na trzypunktowym zawieszeniu (całkowita masa maszyny ≤ 800kg) i musi osiągać wydajne i stabilne procesy ciągłej pracy, aby zapewnić wydajne zbieranie słomy i stabilne podawanie.

Istnieją trzy główne problemy związane z napędem mechanizmu kompletującego w tym modelu: Po pierwsze, wymagania operacyjne są szczególne. Mechanizm zbierający wymaga niskiej prędkości i wysokiego momentu obrotowego wynoszącego 30–60 obr./min, aby spełnić wymagania dotyczące podawania słomy o różnej gęstości. Tradycyjna przekładnia łańcuchowa jest podatna na niedobór momentu obrotowego i wynikające z tego zgaśnięcie. Po drugie, środowisko pracy jest trudne. Na polu panuje duże splątanie słomy, zapylenie i duże wahania wilgotności. Wymagania dotyczące ochrony i uszczelnienia elementów napędu są surowe. Po trzecie wymagana jest wysoka niezawodność. Dzienny czas pracy w okresie żniw jesiennych wynosi ≥ 12 godzin. Tradycyjna przekładnia łańcuchowa szybko się zużywa, charakteryzuje się dużym poziomem hałasu i wymaga konserwacji raz w miesiącu, co poważnie wpływa na wydajność zbiorów.

Wcześniej w tym modelu zastosowano rozwiązanie z przekładnią łańcuchową, które zapewniało wskaźnik strat podczas zbioru słomy na poziomie 8% i wskaźnik kwalifikacji do prasowania wynoszący zaledwie 92%. Koszty utrzymania stanowiły 12% kosztów eksploatacji całej maszyny, co utrudniało spełnienie wymagań wydajnościowych wielkoseryjnej produkcji rolnej.

II. Schemat selekcji

Aby rozwiązać te problemy, zespół techniczny wybrał cykloidalny silnik hydrauliczny BMS-125 jako główny element napędu mechanizmu zbierającego. Dokładne dopasowanie jego parametrów do warunków pracy przedstawia się następująco:

III. Konfiguracja systemu

1. Projekt obwodu hydraulicznego

Zastosowano układ hydrauliczny o stałym ciśnieniu 14 MPa, wyposażony w pompę olejową o przepływie 28 l/min, zapewniającą stabilne zasilanie silnika ciśnieniem; na wlocie oleju do silnika zamontowany jest jednokierunkowy zawór dławiący, umożliwiający płynną regulację prędkości zbieracza; można go elastycznie dostosować do różnych rodzajów upraw, takich jak słoma i łodygi kukurydzy; przeciwciśnienie ≤ 3 MPa jest ustawione, aby uniknąć podciśnienia na ssaniu podczas pracy z dużą prędkością.

2. Specyfikacje płynu olejowego i filtracji

Wybierz przeciwzużyciowy olej hydrauliczny N68, który jest odpowiedni do temperatur pracy w polu od -10 ℃ do 60 ℃; wyposażyć w wysokociśnieniowy element filtrujący o średnicy 10 μm i utrzymywać czystość oleju na poziomie ISO 18/13, skutecznie filtrując resztki słomy i cząstki gleby oraz zmniejszając zużycie par cykloidalnych.

3. Optymalizacja działań ochronnych

Dostosowana osłona słomy + zintegrowana konstrukcja osłony przeciwpyłowej silnika. Osłona ochronna ma perforowaną konstrukcję, która nie tylko zapobiega owijaniu się słomy wokół wału wyjściowego, ale także zapewnia odprowadzanie ciepła.

IV. Wyniki wdrożenia

1. Znacząca poprawa wydajności operacyjnej

Napęd zbieracza jest płynny, bez opóźnień. Wydajność podawania słomy wzrosła o 25%, a współczynnik strat podczas zbioru spadł z 8% do poniżej 3%; stopień kwalifikacji do prasowania sięga 99%, w pełni spełniając wymagania jakościowe wielkoseryjnej produkcji rolnej. Podczas pracy na nisko położonym i nierównym terenie, w połączeniu z dopasowanym kołem, stabilność zbierania uległa dalszej poprawie.

2. Znacząca poprawa niezawodności i żywotności

Po testach na miejscu pojedynczy silnik działał nieprzerwanie przez 500 godzin bez awarii. Częstotliwość konserwacji została zwiększona z raz w miesiącu do raz na kwartał, co spowodowało redukcję rocznych kosztów konserwacji o 70%. Struktura uszczelniająca silnika skutecznie zapobiega przedostawaniu się kurzu i wilgoci, a silnik może pracować nieprzerwanie w trudnych warunkach terenowych przez 18 miesięcy bez rdzewienia.

3. Zużycie energii i kompatybilność spełniają standardy

W porównaniu z tradycyjną przekładnią łańcuchową zużycie energii przez układ napędowy zmniejszono o 18%. W połączeniu z energooszczędną konstrukcją maszyny, zużycie paliwa na hektar podczas pracy spadło o 10%. Lekka i kompaktowa konstrukcja doskonale pasuje do trzypunktowego zawieszenia ciągnika oraz jest łatwa w montażu i demontażu, co zwiększa możliwości adaptacji do pracy na małych i nieregularnych działkach.

V. Podsumowanie aplikacji

Cykloidalny silnik hydrauliczny BMS-125, ze swoimi podstawowymi zaletami, takimi jak wysoki moment obrotowy, bezstopniowa regulacja prędkości i wysoka niezawodność, doskonale rozwiązał problemy związane z wydajnością zbierania i konserwacją prasy do bel kwadratowych 9YFQ-2.2. Rozwiązanie to zostało wdrożone na szeroką skalę, a wskaźnik satysfakcji z opinii rynkowej sięgnął 96%. Stało się preferowanym rozwiązaniem napędu urządzeń zbierających w prasach do bel kwadratowych, skutecznie promując poprawę wydajności i optymalizację kosztów w zmechanizowanym zbiorze rolniczym.