Moment obrotowy na WOM w rozrzutniku obornika: zasada działania i dobór

Rozrzutniki obornika to kluczowe maszyny rolnicze, odgrywające istotną rolę w procesie nawożenia i użyźniania pól. Ich prosta budowa sprawia, że części zamienne są zazwyczaj łatwo dostępne i stosunkowo niedrogie. Rozrzutnik obornika, przypominający wyglądem dużą przyczepę doczepianą do traktora, ewoluował od konstrukcji dwuosiowych do nowoczesnych, jednoosiowych modeli z dużymi kołami, które zwiększają ładowność i zmniejszają opory tarcia, umożliwiając pracę nawet ze słabszymi ciągnikami.

Budowa i działanie rozrzutnika obornika

Głównym elementem rozrzutnika jest skrzynia ładunkowa, której wytrzymałość i odporność na korozję są kluczowe. Producenci oferują skrzynie wykonane z blachy o różnej grubości (od 4 mm do 8 mm) i odporności korozyjnej. Wewnątrz skrzyni znajduje się przenośnik łańcuchowy, zazwyczaj dwurzędowy, sterowany hydraulicznie. Jego zadaniem jest podawanie materiału do adaptera rozrzucającego.

Adapter rozrzucający

Adapter rozrzucający, za pomocą obracających się elementów (noży, wałków), tnie i rozprowadza nawóz po polu. Wałki adaptera mogą być umieszczone pionowo lub poziomo, w zależności od rodzaju nawozu. Rozdrobniony nawóz opuszcza skrzynię przez tylną lub boczną burtę.

Moment obrotowy na wałku adaptera jest przenoszony za pomocą napędu z ciągnika. Rozrzutniki obornika są uważane za proste i mało awaryjne maszyny, co przekłada się na niski koszt ich utrzymania. Wiele sklepów rolniczych oferuje części zamienne, umożliwiając rolnikom samodzielne przeprowadzanie napraw.

Wał odbioru mocy (WOM) - serce napędu maszyn rolniczych

Współczesne rolnictwo opiera się na wydajności, którą gwarantuje ścisła współpraca ciągnika z maszynami towarzyszącymi. Kluczowym elementem tej współpracy jest wał odbioru mocy, powszechnie znany jako WOM (ang. Power Take-Off - PTO) w świecie mechanizacji polowej. Bez tego podzespołu większość maszyn aktywnych, takich jak kosiarki czy prasy, byłaby całkowicie bezużyteczna.

Zasada działania WOM

WOM to mechaniczny układ napędowy, który przekazuje energię z silnika traktora bezpośrednio do podpiętego urządzenia. Dzięki temu rozwiązaniu ciągnik nie tylko ciągnie maszynę, ale staje się mobilną elektrownią napędową. Funkcjonowanie układu napędowego opiera się na sprzęgle, które pozwala na załączanie i rozłączanie napędu w dowolnym momencie. Wał odbioru mocy, czyli w skrócie WOM, odnosi się do zewnętrznego wałka wystającego z tylnej części obudowy mostu ciągnika. Jego głównym zadaniem jest przekazywanie momentu obrotowego generowanego przez silnik spalinowy do mechanizmów roboczych maszyny. Energia ta jest transportowana za pomocą specjalnego wału przegubowo-teleskopowego, który łączy oba urządzenia ze sobą.

Jest to najbardziej wydajny sposób transferu mocy mechanicznej, jaki wymyślono do tej pory w technice rolniczej. System ten pozwala na pracę maszyny niezależnie od prędkości jazdy ciągnika, co jest kluczowe przy niektórych uprawach. Nowoczesne ciągniki posiadają również przednie wyjście mocy do agregowania maszyn czołowych. Zastosowanie wału wyeliminowało potrzebę montowania osobnych silników spalinowych w każdej maszynie towarzyszącej.

Typy WOM i prędkości obrotowe

WOM może być zależny od prędkości jazdy lub niezależny, co daje operatorowi dużą swobodę działania. Wersja niezależna jest obecnie standardem, ponieważ pozwala na zatrzymanie ciągnika bez przerywania pracy maszyny roboczej. Jest to niezwykle istotne podczas opróżniania zapchanego kombajnu lub przy pracy z wozem paszowym. Prędkość obrotowa końcówki wałka jest ściśle znormalizowana, aby zapewnić kompatybilność z osprzętem różnych producentów. Najczęściej spotykane standardy to 540 oraz 1000 obrotów na minutę.

W rolnictwie stosuje się kilka standardowych typów końcówek wałka, które różnią się liczbą wpustów oraz średnicą zewnętrzną:

• 1 i 3/8 cala z sześcioma wpustami: Dedykowany do mniejszych mocy, najpopularniejszy.
• 1 i 3/8 cala z 21 wpustami: Dla ciężkich maszyn wymagających większego transferu energii.
• 1 i 3/4 cala: Potężne wersje montowane w najmocniejszych ciągnikach polowych.

Nowoczesne ciągniki oferują kilka trybów pracy wału, co pozwala na optymalizację kosztów eksploatacji gospodarstwa:

• 540 obr/min: Wykorzystywana do większości lekkich i średnich maszyn rolniczych.
• 540E (ekonomiczna): Osiąga te same obroty wałka przy znacznie niższych obrotach silnika, co przekłada się na mniejsze zużycie paliwa.
• 1000 obr/min: Zarezerwowana dla maszyn wymagających dostarczenia ogromnej energii w krótkim czasie.

Przełączanie między tymi trybami odbywa się zazwyczaj za pomocą dźwigni lub przycisków w kabinie operatora. Właściwa konfiguracja pozwala na dłuższą żywotność zarówno traktora, jak i maszyny współpracującej w polu.

Wały przegubowo-teleskopowe ze sprzęgłem

Wały przegubowo-teleskopowe ze sprzęgłem przenoszą moment obrotowy z ciągnika na maszynę rolniczą poprzez połączenie WOM ciągnika i WPM (wału przyjęcia mocy) maszyny. Mogą one przenosić momenty obrotowe do 5000 Nm i obracać się z prędkością do 1500 obr./min.

Rola sprzęgieł w WOM

WOM-y ze sprzęgłem spowalniają lub przerywają przenoszenie napędu, kiedy zostaje przekroczona wartość nominalna momentu obrotowego. Napęd zostaje wtedy automatycznie rozłączany, aby zapobiec uszkodzeniu mechanizmu maszyny. Sprzęgła do wałka WOM instaluje się w celu zabezpieczenia napędzanego urządzenia oraz samego wału przed destrukcją.

Istnieje kilka podstawowych rodzajów sprzęgieł w wałach przegubowo-teleskopowych:

• Sprzęgło z kołkiem ścinanym: Zabezpiecza elementy przenoszące napęd z ciągnika do urządzenia. Jeśli wystąpi przeciążenie, przerywa przenoszenie momentu obrotowego do maszyny.
• Sprzęgło jednokierunkowe: Odpowiedzialne jest za przenoszenie momentu obrotowego w jednym kierunku. Montowane jest do wałów napędzających maszyny o dużym momencie bezwładności.
• Sprzęgło cierne: Przenosi moment obrotowy bez rozłączania napędu. Aby sprzęgło cierne było sprawne, należy je przewietrzyć, aby nie doszło do rozwoju korozji, która - wraz z wilgocią - może doprowadzić do sklejania się tarcz sprzęgła.

Dobór wałów przegubowo-teleskopowych

Właściwy dobór wałka WOM do maszyny jest podstawowym warunkiem wykonywania przez niego wszystkich niezbędnych czynności. Ważnym parametrem wału jest maksymalna moc lub moment obrotowy, które mają być przenoszone na maszynę. Moc ciągnika, który będzie przy tym wykorzystany, nie ma znaczenia. Należy posłużyć się instrukcjami obsługi maszyny.

Dodatkowe kryteria doboru:

• Kąt pracy: W przypadku, gdy wzajemne położenie wałków WOM i WPM może powodować złamanie przegubu do kąta 50° podczas pracy ciągłej oraz 80° podczas pracy chwilowej, stosujemy wały szerokokątne. Umożliwiają one przenoszenie napędu w sposób ciągły, bez konieczności wyłączania napędu na uwrociach.
• Rodzaj końcówek: Należy zwrócić uwagę na rodzaj końcówek, które wystają z ciągnika i maszyny. Największą popularnością cieszy się króciec 6-frezowy. W przypadku maszyn ciężkich opłaca się wymiana widełek na krzyżaku wału lub wymiana końcówki w traktorze.
• Typ połączenia z urządzeniem:
  • Maszyna zawieszana: wałki o standardowych przegubach (kąt dla pracy ciągłej 25º).
  • Urządzenia zaczepiane: wałek szerokokątny.
  • Małe odległości między ciągnikiem a maszyną: wałek z dwoma przegubami szerokokątnymi.
  • Większe odległości: wałek posiadający jeden sześciokątny przegub (od strony maszyny).
• Moment nominalny: W przypadku sieczkarni polowych, bron wirnikowych czy pras zbierających należy korzystać z wału o momencie nominalnym 400 lub 540 Nm. Z kolei, jeśli chodzi o zgrabiarki, przetrząsarki czy rozsiewacze - wały o momencie 250 Nm.

Moment obrotowy w przekładniach kątowych rozrzutników

Przekładnie kątowe w rozrzutnikach zmieniają kierunek przepływu momentu obrotowego o 90°, dzięki czemu wał napędowy WOM ustawiony równolegle do osi ciągnika może zasilić poprzeczny wał przenoszący napęd na zespół wyrzutowy. Jednocześnie redukują lub utrzymują prędkość obrotową - zależnie od wybranego przełożenia.

Rodzaje przekładni kątowych

• Przekładnie 1:1,5: Zwiększają moment o 50% przy niższych obrotach. Są stosowane w rozrzutnikach o masie 8-14 t, wyrzucających mokry obornik lub wapno, gdzie liczy się moc na wale. Redukcja obrotów o ⅓ podnosi moment wyjściowy o 50%, co zmniejsza wrażliwość na przeciążenia i obniża wibracje całego układu napędowego.
• Przekładnie 1:1: Idealne dla lekkich rozrzutników 4-6 t, gdzie potrzebne są wysokie obroty, by równomiernie sypać lekki, suchy materiał. Przykładem jest przekładnia do rozsiewacza MZ15 1:1 z aluminiowym korpusem.

Choć producenci różnią się detalami, przekładnie kątowe w rozrzutnikach mają wspólne moduły: korpus, parę kół stożkowych, łożyska, uszczelnienia i pokrywę serwisową.

Konserwacja i bezpieczeństwo użytkowania WOM

Prawidłowe użytkowanie WOM ma ogromny wpływ na zużycie paliwa w gospodarstwie i długość życia podzespołów. Ważne jest, aby zawsze dbać o czystość końcówki wałka oraz jej regularne smarowanie dedykowanymi preparatami, co chroni wielowypust przed szybkim zużyciem i zapieczeniem się wału przegubowego.

Zasady konserwacji

• Smarowanie: Regularne smarowanie przegubów krzyżakowych (minimum co 8-10 godzin pracy) z użyciem smaru wysokotemperaturowego. Smarowanie przegubów, sprzęgieł i profilowanych rur wału przegubowo-teleskopowego.
• Czyszczenie: Kontrola i czyszczenie osłon ochronnych. Po każdym sezonie dokładnie oczyścić cały wał, zakonserwować go środkiem antykorozyjnym.
• Przechowywanie: Odkładać wałek w odpowiednie miejsce, najlepiej na wsporniku, w suchym miejscu.
• Sprzęgła cierne: Należy je przewietrzyć, aby nie dopuścić do korozji i sklejania się tarcz.

Bezpieczeństwo pracy z WOM

Bezpieczeństwo pracy z wałem napędowym to priorytet w każdym gospodarstwie rolnym. WOM obraca się z ogromną prędkością, co sprawia, że każda chwila nieuwagi może zakończyć się tragicznie.

• Osłony ochronne: Bezpieczne osłony ochronne zarówno na wałku ciągnika, jak i na samym wale przekaźnika. Osłona powinna być kompletna, nieuszkodzona i zabezpieczona łańcuszkami przed obracaniem się wraz z metalowymi rurami.
• Odzież robocza: Nigdy nie wolno zbliżać się do pracującego wału w luźnej odzieży.
• Wyłączanie napędu: Zawsze należy wyłączać napęd i gasić silnik ciągnika przed przystąpieniem do jakichkolwiek prac konserwacyjnych przy maszynie.
• Bezpieczne odległości: Pamiętać o bezpiecznych odległościach podczas manewrowania ciągnikiem z załączonym napędem.
• Systemy bezpieczeństwa: Wiele nowoczesnych ciągników posiada systemy automatycznego wyłączania wałka po uniesieniu ramion podnośnika TUZ w górę.
• Wibracje: Wszelkie wibracje dochodzące z układu napędowego powinny być sygnałem do natychmiastowego zatrzymania pracy i sprawdzenia stanu technicznego.
• Załączanie napędu: Napęd WOM należy załączać zawsze przy obrotach jałowych, a nie przy zbyt wysokich obrotach silnika, aby uniknąć uszkodzeń.

Wybór i technologie rozrzutników obornika

Wybór odpowiedniego rozrzutnika obornika powinien być podyktowany kilkoma kluczowymi czynnikami, aby zapewnić optymalne dopasowanie do potrzeb gospodarstwa.

Kryteria wyboru rozrzutnika obornika

1. Wielkość i charakterystyka gospodarstwa:
   • Im większe gospodarstwo, tym większa powinna być pojemność rozrzutnika.
   • Intensywność produkcji zwierzęcej wymaga większej pojemności i wydajności maszyny.
   • Rodzaj upraw wpływa na wybór adaptera.
2. Parametry techniczne maszyny:
   • Pojemność i ładowność: od kilku do kilkudziesięciu metrów sześciennych (ładowność od kilku do kilkudziesięciu ton).
   • Rodzaj adaptera wysiewającego: Kluczowy element wpływający na jakość i sposób rozrzutu.
   • Typ podwozia: Jednoosiowe lub dwuosiowe (tandem).
   • Rodzaj materiału i technologia zabezpieczenia skrzyni: Odporność na korozję i wytrzymałość materiałów konstrukcyjnych.

Rodzaje adapterów wysiewających

Adapter jest sercem rozrzutnika, odpowiedzialnym za sposób i jakość rozrzutu nawozu. Dostępne są różne typy:

• Adapter Pionowy 2-Walcowy: Najbardziej uniwersalne rozwiązanie, radzące sobie z różnymi rodzajami nawozów organicznych (obornik świeży, słomiastym, mokry, wapno, pomiot ptasi). Zapewnia niezawodność, mniejsze ryzyko zatorów i stabilną pracę na stokach.
• Adapter Pionowy 4-Walcowy: Stosowany szczególnie do rozrzucania obornika słomiastego. Oferuje dużą przepustowość i mniejsze zapotrzebowanie mocy, ale może być bardziej podatny na zapychanie.
• Adapter Poziomy (np. 2-walcowy): Często stosowany w mniejszych rozrzutnikach. W niektórych konfiguracjach, wraz z talerzowym adapterem rozrzucającym, umożliwia precyzyjny rozrzut.

Typy podwozia rozrzutników

Wybór podwozia ma znaczący wpływ na stabilność, manewrowość i nacisk na glebę:

• Podwozie Jednoosiowe: Najczęściej wykorzystywane w rozrzutnikach o mniejszej ładowności (np. od 2,5 do 3,5 tony). Doskonale sprawdza się w niewielkich gospodarstwach, zapewniając łatwość manewrowania i odpowiednie dociążenie ciągnika.
• Podwozie Dwuosiowe (Tandem): Najczęściej wybierane do rozrzutników o dużej ładowności, przeznaczonych do pracy w średnich i dużych gospodarstwach. Zapewnia lepszą stabilność, mniejszy nacisk na glebę i wyższy komfort jazdy.

Technologie i rozwiązania stosowane w rozrzutnikach

Nowoczesne rozrzutniki obornika wykorzystują szereg innowacyjnych rozwiązań, które zwiększają ich wydajność, niezawodność i komfort użytkowania:

• Samonośna skrzynia ładunkowa: Ułatwia czyszczenie i konserwację.
• Szerokie ogumienie: Chroni przed nadmiernym zagęszczeniem gleby.
• Hydrauliczny napęd przenośnika: Zapewnia płynny i kontrolowany transport materiału.
• Klapka adaptera rozrzucającego z regulacją: Umożliwia precyzyjne ustawienie punktu podawania materiału.
• Autorski System Hydraulicznej Ściany Przesuwnej (np. w Jastech MEGA): Zapewnia płynny, równomierny rozładunek i eliminuje ryzyko zatorów.
• Funkcja 2w1: Po demontażu adaptera, rozrzutnik może służyć jako przyczepa objętościowa.
• Ocynk ogniowy: Zapewnia kompleksową ochronę przed korozją.
• Homologacja: Umożliwia legalne poruszanie się po drogach krajowych.

Rozrzutniki Bergmann serii M i TSW

Firma Bergmann oferuje rozrzutniki obornika z serii M, oparte na skrzyni samonośnej, dostępne w wersjach jednoosiowych i tandemowych. Charakteryzują się pionowym adapterem 4-walcowym, przeznaczonym do rozrzucania obornika słomiastego. Seria M jest zaprojektowana dla małych gospodarstw. Bergmann oferuje również rozrzutniki uniwersalne z serii TSW, np. TSW 2120 E (jednoosiowy) i TSW 2120 T (tandem), z adapterem rozrzucającym poziomym SM z talerzowym adapterem.

Rozrzutniki Jastech MEGA

Firma Jastech specjalizuje się w rozrzutnikach dwuosiowych, wyróżniających się autorskim systemem hydraulicznie przesuwanej ściany czołowej. Seria MEGA jest zaprojektowana dla średnich i dużych gospodarstw, standardowo stosuje adapter pionowy 2-walcowy GRAZIOLI, ceniony za uniwersalność i niezawodność.

Rozrzutniki niskopodłogowe i uniwersalne

W ostatnich latach zyskały na znaczeniu rozrzutniki niskopodłogowe, charakteryzujące się nisko osadzoną między kołami jezdnymi skrzynią ładunkową, co pozwala na montaż dużych kół i zwiększa stabilność. Wiele modeli oferuje również szersze spektrum możliwości, mogąc być wykorzystywane do nawożenia torfem, kompostem, wapnem, a nawet nawozami półpłynnymi.

tags: #moment #obrotowy #na #wom #rozrzutnik