Wały odbioru mocy (WOM) w maszynach rolniczych: budowa, dobór i zastosowanie

Wałki odbioru mocy, znane również jako WOM (Wał Odbioru Mocy), to kluczowe elementy w maszynach rolniczych, pośredniczące w przekazywaniu napędu z ciągnika do napędzanej maszyny. Ich prawidłowy dobór i eksploatacja zapewniają efektywną i bezpieczną pracę w polu.

Budowa i rodzaje wałów przegubowo-teleskopowych

Wały przegubowo-teleskopowe składają się z kilku podstawowych elementów, które wspólnie odpowiadają za płynne i bezpieczne przenoszenie mocy:

• Łożyska: Zapewniają minimalne tarcie i zużycie podczas obrotu wału, składają się z pierścieni zewnętrznego i wewnętrznego oraz elementów tocznych (rolek lub kulek).
• Przekładnie: Umożliwiają zmianę prędkości obrotowej wału, co jest przydatne, gdy prędkość silnika jest zbyt wysoka lub zbyt niska dla napędzanej maszyny.
• Elementy mocujące: Takie jak nakrętki i śrubki, służą do stabilnego i bezpiecznego połączenia wału z innymi komponentami ciągnika i maszyny rolniczej.
• Sprzęgła: Pozwalają na rozłączenie i łączenie wałów, co jest niezbędne do przeprowadzania konserwacji lub napraw, a także w przypadku potrzeby przerwania napędu.
• Piasty wałów: Zazwyczaj metalowe, przyjmują różne kształty i rozmiary w zależności od zastosowania, służą do łączenia wału z innymi elementami, np. sprzęgłami, kołami zębatymi czy łożyskami.
• Koła zamachowe: Zmniejszają wibracje silnika i zwiększają stabilność jego pracy, magazynując energię kinetyczną.

Podstawowy podział wałków odbioru mocy obejmuje:

• Wałki frezowane.
• Wałki na tzw. „cytrynę”.
• Wałki z rurą trójkątną, wyposażone w profilowaną rurę o zbliżonym do trójkąta kształcie.

Warto zaznaczyć, że wałki WOM Exparto są obrabiane cieplnie, co oznacza, że są hartowane.

Dobór wałów przegubowo-teleskopowych do maszyn rolniczych

Prawidłowy dobór wałka WOM jest kluczowy dla jego efektywnego działania i bezpieczeństwa pracy. Należy zwrócić uwagę na kilka istotnych parametrów:

Moment obrotowy (Nm)

Fundamentalne znaczenie ma dopasowanie momentu obrotowego maszyny napędzanej do momentu obrotowego wału. Połączenie wału z maszyną o wyższym momencie obrotowym jest błędem. Typowe wałki WOM pracują z prędkością od 540 do 1000 obrotów na minutę, jednak dobór powinien być indywidualny dla każdej maszyny. Na przykład, kosiarka zazwyczaj wymaga wałka o prędkości 540 obr./min., podczas gdy duże rozrzutniki obornika mogą potrzebować 1000 obr./min.

Konstrukcja wałków

Konstrukcja wałka wpływa na jego możliwości pracy pod kątem i przy obciążeniu:

• Modele podstawowe z przegubami krzyżykowymi: Charakteryzują się niską ceną i pozwalają na przenoszenie napędu pod kątem do 25 stopni przy dużym obciążeniu, a przy mniejszych prędkościach nawet do 45 stopni (np. w wozach paszowych).
• Wałki z dwoma przegubami szerokokątnymi: Są rekomendowane, gdy odległość między maszyną a ciągnikiem jest niewielka, co generuje większy kąt między osiami wzdłużnymi maszyny i wału.
• Wałek z jednym sześciokątnym przegubem: Doskonale sprawdza się przy większych odległościach między maszyną a ciągnikiem, gdy nie występuje silne „łamanie” maszyny. Jest popularniejszy niż wałki z dwoma przegubami.

W przypadku maszyn podczepianych, takich jak kosiarki rotacyjne czy prasy belujące, najlepiej sprawdzają się wałki WOM szerokokątne. Dla maszyn zawieszanych zalecane są wałki ze standardowymi przegubami, gdzie kąt pracy ciągłej wynosi 25 stopni.

Wał homokinetyczny, często sześciokątny, jest idealny do pracy na uwrociach, zapewniając bezpieczną eksploatację. Wyposażony jest w przegub, który dzieli kąt między urządzeniem a ciągnikiem na pół, dzięki czemu obie części wału pracują z identyczną prędkością kątową. Pozwala on na chwilową pracę pod kątem do 80 stopni i jest często stosowany w opryskiwaczach.

Długość wału

Współczesne wały WOM dostępne są zazwyczaj o znormalizowanej długości, pasującej do szerokiej gamy maszyn. W przypadku maszyn zawieszanych, długość wału powinna umożliwiać połączenie z ciągnikiem w najniższym położeniu roboczym oraz swobodne podniesienie maszyny do najwyższego położenia transportowego. Dla maszyn przyczepianych długość wału musi pozwalać na odpowiedni skręt agregatu.

Nominalny moment obrotowy

W zależności od typu maszyny, wymagany jest wał o odpowiednim momencie nominalnym:

• Zgrabiarki, przetrząsarki, zawieszane rozsiewacze: nominalny moment 250 Nm.
• Sieczkarnie polowe, brony wirnikowe, prasy zbierające: moment nominalny 400 lub 540 Nm.

Końcówka wału

Konieczne jest dopasowanie końcówki wału do typu końcówek wystających z maszyny i ciągnika. Najpopularniejszy jest króciec sześciofrezowy, stosowany m.in. w traktorach Ursus. W przypadku różnic w wypustach, można zastosować redukcję - specjalne sworznie łączące WOM ciągnika z wałem maszyny. W przypadku maszyn ciężkich zaleca się wymianę końcówki w ciągniku lub widełek na krzyżaku wału, zamiast stosowania redukcji.

W przypadku zmiany szerokości roboczej maszyny, wymagana jest większa moc, co przekłada się na potrzebę zwiększenia momentu obrotowego wału przy zachowaniu identycznej prędkości obrotowej. W takiej sytuacji najlepszym wyborem będzie wał o większym momencie nominalnym.

Osłony wału

Ważnym elementem bezpieczeństwa są osłony wału, które ograniczają kontakt człowieka z ruchomymi częściami WOM. Brak osłony lub jej uszkodzenie stwarza poważne ryzyko wypadku, w tym pochwycenia elementów garderoby.

Działanie wałka WOM ze sprzęgłem

Wały przegubowo-teleskopowe ze sprzęgłem przenoszą moment obrotowy z ciągnika na maszynę rolniczą. Sprzęgła te działają jako zabezpieczenie, spowalniając lub przerywając przenoszenie napędu, gdy wartość momentu obrotowego przekroczy wartość nominalną. Zapobiega to uszkodzeniu mechanizmów maszyny i samego wału.

Rodzaje sprzęgieł w wałach WOM

• Sprzęgło z kołkiem ścinanym: Przerywa przenoszenie momentu obrotowego w przypadku przeciążenia.
• Sprzęgło jednokierunkowe: Przenosi moment obrotowy tylko w jednym kierunku, stosowane w maszynach o dużym momencie bezwładności.
• Sprzęgło cierne: Przenosi moment obrotowy bez rozłączania napędu, wymaga odpowiedniej konserwacji w celu zapobiegania korozji i sklejaniu się tarcz.

Konserwacja wałów odbioru mocy

Aby wał przekaźnik był sprawny, niezbędna jest jego regularna konserwacja. Należy smarować takie elementy, jak przeguby, sprzęgła i profilowane rury. Ważne jest również odpowiednie przechowywanie wałka, najlepiej na wsporniku. W przypadku sprzęgieł ciernych, zaleca się ich regularne "przewietrzanie", aby zapobiec rozwojowi korozji, która może prowadzić do awarii.

tags: #kosiarka #kverneland #obroty #wom