Hoe de overbrengingsverhouding van het tandwiel voor verschillende landbouwmachines bepalen?

Landbouwmachines werken elke dag hard, vaak onder zware omstandigheden. Dus het juiste selecteren De overbrengingsverhouding van het tandwiel is een van de belangrijkste beslissingen die u neemt. De juiste verhouding zorgt ervoor dat uw apparatuur efficiënte snelheid en betrouwbaarheid levert.

In dit artikel leert u hoe u de overbrengingsverhoudingen van tandwielen kunt berekenen, welke factoren uw keuze beïnvloeden en hoe u de beste verhouding voor verschillende soorten landbouwmachines kiest.

Wat is een tandwieloverbrengingsverhouding?

Een tandwieloverbrengingsverhouding kan worden gedefinieerd als de verhouding tussen het aandrijftandwiel en het aangedreven tandwiel van een kettingaandrijfsysteem . Dit toont de manier waarop snelheid en koppel worden overgedragen van de krachtbron naar de aangedreven machine.

Formule voor berekening:

Overbrengingsverhouding = Aantal tanden van aangedreven tandwiel ÷ Aantal tanden van aangedreven tandwiel

Voorbeeld:

Als het aantal tanden van het aandrijftandwiel 18 is en het aangedreven tandwiel 54, dan wordt de overbrengingsverhouding 54 ÷ 18=3:1

Hoe de overbrengingsverhouding de prestaties van machines beïnvloedt

• Uitvoersnelheid: De uitvoersnelheid is afhankelijk van de overbrengingsverhouding. Als bij sommige apparatuur een lage uitvoersnelheid vereist is, moet de verhouding hoog zijn. Hoge snelheid betekent een lage verhouding.

• Koppeloverbrenging: Koppel is de roterende kracht op de aangedreven as. Met een toename van de overbrengingsverhouding zal het koppel toenemen en de snelheid afnemen. Zware landbouwmachines zullen grote ladingen kunnen vervoeren zonder de motor te overbelasten.

• Efficiëntie van de krachtoverbrenging: Hoewel het totale vermogen vrijwel hetzelfde zal blijven, kunnen we het bij veranderende verhoudingen efficiënt gebruiken. Een juiste verhouding voorkomt onnodig vermogensverlies.

• Levensduur van componenten:   Levensduur van componenten: Een ongepaste verhouding veroorzaakt extra spanning op de ketting, het tandwiel, het lager en de as. Extra stress zal resulteren in hoge onderhoudskosten en onverwachte stilstand tijdens het hoogseizoen.

Waarom is de juiste overbrengingsverhouding belangrijk bij landbouwmachines?

Zorgt voor de juiste werksnelheid

Alle landbouwmachines werken op de aanbevolen operationele snelheden. Dit betekent dat zaaddispensers met een zeer nauwkeurige snelheid moeten werken. Daarnaast moeten liften een constante hefsnelheid hebben, terwijl de mixers een constante mengsnelheid moeten hebben.

Het gebruik van een onjuiste verhouding zal resulteren in een lagere efficiëntie en gewasschade.

Verbetert de efficiëntie van de krachtoverbrenging

De lasten die door de landbouwmachines worden gehanteerd, zijn behoorlijk zwaar. Denk hierbij aan nat graan, kuilvoer, meststoffen, veevoer, grond en andere gewasresten. Hoe hoger de transmissieverhouding, hoe meer koppel u uit de apparatuur haalt.

Vermindert slijtage van apparatuur

Als er een niet-passende aandrijving wordt gebruikt, moeten kettingen en tandwielen extra worden belast. Als dit aanhoudt, worden kettingverlenging, tandslijtage, lagerslijtage, asmoeheid en trillingen mogelijke gevolgen.

Optimaliseert het brandstofverbruik

Als machines efficiënt werken, hoeven motoren niet zo hard te werken. Als de belasting van de motoren laag is, zal er sprake zijn van minder brandstofverbruik, lagere kosten, minder uitstoot en een hogere productiviteit. 

Dit wordt zelfs nog belangrijker voor commerciële boerderijen waar dagelijks veel machines draaien.

Verbetert de algehele productiviteit

Met de juiste overbrengingsverhouding zullen alle systemen efficiënt presteren. Er zijn enkele voordelen, zoals een grotere oogstefficiëntie, nauwkeurig planten, effectieve graanverwerking en verminderde stilstandtijden.

Over het geheel genomen kan de winstgevendheid gedurende het hele landbouwseizoen aanzienlijk worden verhoogd.

Belangrijke factoren waarmee u rekening moet houden voordat u de overbrengingsverhouding van een tandwiel bepaalt

Type landbouwmachines

Verschillende soorten landbouwmachines hebben verschillende bedrijfsvereisten. Hier zijn een paar voorbeelden:

• Zaaimachines en plantenbakken: Zaadplaatsing is afhankelijk van precisie. Als het aandrijfsysteem te snel draait, kunnen de zaden ongelijk verdeeld zijn. Te langzaam, en de plantefficiëntie neemt af. Normaal gesproken worden gematigde overbrengingsverhoudingen geselecteerd om een ​​nauwkeurige meting te behouden.

• Oogstmachines: Voor het oogsten zijn meestal meerdere roterende uitrustingen nodig, zoals invoerrollen, maaibalken, transportbanden en reinigingsventilatoren. Elk van deze apparaten heeft mogelijk een andere overbrengingsverhouding nodig om ze aan te passen aan het oogstproces. 

• Maaidorsers: A De maaidorser heeft meerdere kettingaandrijvingen die tegelijkertijd werken. Het bepalen van de juiste tandwieloverbrengingsverhouding helpt bij het coördineren van de gewasopname, het dorsen, scheiden, schoonmaken en graantransport. Als u de verkeerde tandwieloverbrengingsverhouding selecteert, heeft dit invloed op de prestaties van de hele machine. 

• Voerverwerkingsapparatuur: Voermengers, brekers en maalmachines vereisen over het algemeen een hoog koppel in plaats van een hoge snelheid. Dankzij hogere overbrengingsverhoudingen kunnen deze machines dichte materialen verwerken zonder de motor te overbelasten. 

• Irrigatiesystemen: De pompprestaties zijn sterk afhankelijk van het toerental. Het selecteren van de juiste verhouding zorgt voor voldoende waterstroom en minimaliseert het energieverbruik. 

Motor of motortoerental

Ontdek eerst de snelheid van de krachtbron. De meest voorkomende typen krachtbronnen zijn de dieselmotoren, elektromotoren en hydraulische motoren. Een typisch toerental van een dieselmotor is bijvoorbeeld 1800-2200 tpm; daarom begint hier uw overbrengingsverhouding.

Vereiste uitvoersnelheid

Bepaal ten tweede de snelheid van het aangedreven element. Als u uw eigen apparatuur ontwerpt, wordt de snelheid bepaald op basis van het productievolume, de handling en het ontwerp van de apparatuur.

Als uw transportband bijvoorbeeld 300 tpm nodig heeft en uw motor draait op 1500 tpm, dan moet uw overbrengingsverhouding 5:1 zijn.

Vereist koppel

Koppel is in verschillende situaties anders vereist. Er is weinig koppel nodig bij apparatuur als zaadmeters, lichtgewicht transportbanden en kleine irrigatiesystemen. Er is een hoge koppelbehoefte bij toepassingen als voerbrekers, zware transportbanden en kuilvoerverwerkingssystemen.

Hoe hoger de koppelvereiste, hoe hoger de overbrengingsverhouding zal zijn. Maar een extreem hoge overbrengingsverhouding vermindert de efficiëntie.

Kenmerken van de belasting

Niet alle landbouwmachines kunnen dezelfde soort lading aan. 

• Toepassingen met constante belasting: Constante belastingen zoals irrigatiepompen of continue transportsystemen werken onder relatief stabiele omstandigheden en vereisen vaak eenvoudige verhoudingsberekeningen. 

• Toepassingen met variabele belasting: Variabele belastingen zoals oogstmachines ervaren vaak wisselende belastingen als de gewasdichtheid verandert. Transmissiesystemen moeten worden ontworpen met voldoende flexibiliteit om deze schommelingen op te vangen zonder overmatige slijtage. 

• Toepassingen met schokbelasting: Sommige machines worden onderworpen aan schokbelastingen. Schokbelastingen hebben sterkere en hardere kettingen nodig tandwielen en zorgvuldig gekozen overbrengingsverhoudingen.

Bedrijfsomgeving

De werkomgeving voor landbouwmachines is zwaar, inclusief stof, modder en water. De werkomgeving kan leiden tot verhoogde slijtage van de ketting en tandwielen. Houd er bij het kiezen van een overbrengingsverhouding rekening mee of de werkomgeving een verhoogde weerstand of koppel zal veroorzaken.

Kettingtype en specificaties

Selectie van de overbrengingsverhouding is onmogelijk zonder rekening te houden met de ketting. De ketting moet een gewenste hoeveelheid energie storingsvrij kunnen overdragen. Een grotere overbrengingsverhouding veroorzaakt gewoonlijk een grotere belasting op de ketting, vandaar het belang van een zorgvuldige kettingselectie.

Gebruik van goede kwaliteit landbouwketen samen met hoge precisie tandwielen zorgen voor een betrouwbare krachtoverbrenging en verlengen de levensduur, zelfs onder landbouwomstandigheden.

Stapsgewijze handleiding voor het berekenen van de overbrengingsverhouding van het tandwiel

Stap 1: Bepaal de invoersnelheid

Elke berekening vertrekt altijd van het toerental van de aandrijfas. Het nominale toerental van de motor wordt normaal gesproken vermeld op het typeplaatje van de motor of in de specificaties van de apparatuur. Onder belasting draait de motor of motor iets langzamer dan het nominale toerental.

Laten we bijvoorbeeld aannemen dat u een graanelevator gaat maken waarvan de aandrijving een elektromotor is die op 1500 tpm werkt. 1.500 RPM is uw invoersnelheid.

De eerste stap is om erachter te komen of uw snelheid tijdens het gebruik constant of variabel is.

Stap 2: Identificeer de vereiste uitvoersnelheid

Vervolgens wordt de snelheid bepaald waarmee de aangedreven as gaat draaien. Er is een variatie in snelheid waarmee verschillende landbouwmachines effectief kunnen werken. Dit komt omdat sommige machines, zoals zaaimachines, langzaam en gestaag moeten draaien voor een gelijke verdeling van zaden, terwijl andere, zoals transportbanden, met een bepaalde snelheid moeten draaien om morsen te voorkomen.

Wanneer u een vervanging voor een bestaande schijf ontwerpt, gebruik dan waar mogelijk de aanbevolen uitvoersnelheid van de fabrikant, en bepaal bij het ontwerpen van een nieuwe machine uw snelheid afhankelijk van uw uitvoerbehoeften.

Stap 3: Bereken de vereiste transmissieverhouding

Hier kunnen we de verhouding berekenen met behulp van de onderstaande formule:

Overdrachtsverhouding = Ingangssnelheid ÷ Gewenste uitgangssnelheid

Neem als voorbeeld de berekening van de verhouding van de graantransportband met invoersnelheid van 1.500 tpm en gewenste uitvoersnelheid 300 tpm; de verhouding zal 1.500 ÷ 300 = 5:1 zijn. Dit houdt in dat het aandrijfkettingwiel vijf rotaties zal maken voor elke rotatie van het aangedreven kettingwiel.

Stap 4: Selecteer het geschikte aantal tandwieltanden

Nadat u de verhouding hebt berekend, moet u de verhouding selecteren juiste tandwielen die die verhouding geven. Merk op dat:

Overbrengingsverhouding = Aangedreven tanden ÷ Aangedreven tanden

Als u bijvoorbeeld een verhouding van 3:1 wilt, zijn er een aantal tandwielcombinaties die mogelijk voor u werken. Maar let op: je mag nooit erg gebruiken kleine aandrijfkettingwielen of kleine tandkettingwielen . De reden hiervoor is dat dit slijtage aan de ketting veroorzaakt, evenals hoge trillingen en geluiden.

Stap 5: Controleer de ketencompatibiliteit

De tandwielen en ketting moeten samenwerken als een compleet systeem. Zelfs als de verhouding correct is, kan het gebruik van een te kleine ketting tot voortijdig falen leiden. Voordat u uw ontwerp voltooit, bevestigt u dat de kettingsteek komt overeen met de tandsteek . Bevestig dat de smeermethode geschikt is voor de toepassing en dat de treksterkte hoger is dan de verwachte belasting. 

Veelgemaakte fouten bij het selecteren van tandwieloverbrengingsverhoudingen

Verhouding kiezen die alleen op snelheid is gebaseerd

Snelheid alleen is echter niet voldoende om uw keuze te bepalen. Bij het kiezen van de juiste tandwielverhouding moet u rekening houden met factoren als uitgangskoppel, belasting, efficiëntie van een machine en inschakelduur. Denk altijd aan snelheid en koppel bij het kiezen van de maat van tandwielen.

Koppelvereisten negeren

Een laag koppel veroorzaakt in feite een slechte werking van de machine en een hoger energieverbruik. Bovendien kan een hoog koppel de kettingen, assen en versnellingsbakken overbelasten. Daarom is het noodzakelijk dat u controleert of de machine kan werken onder het verwachte koppel van de aangedreven as.

Er wordt geen rekening gehouden met toekomstige wijzigingen in de belasting

Landbouwmachines werken in verschillende seizoenen en hebben verschillende belastingen en eisen. De toekomstige veranderingen in de belasting of het aantal werkuren kunnen zich voordoen. Daarom is het beter voor u om een ​​reserve te maken, zodat de machine effectief kan werken bij verdere veranderingen in de omstandigheden, zonder dat u deze opnieuw hoeft te ontwerpen.

Beste praktijken voor het optimaliseren van landbouwtandwielaandrijfsystemen

Zorg voor de juiste kettingspanning

Te strakke kettingen kunnen zowel de lagers als de assen onnodig belasten. Te losse kettingen kunnen tot lawaai en trillingen leiden. Zorg er daarom voor dat de juiste kettingspanning wordt gehandhaafd en dat de afstellingen regelmatig worden gecontroleerd, vooral tijdens de eerste bedrijfsuren.

Zorg voor een nauwkeurige asuitlijning

Een verkeerde uitlijning van de as leidt tot ongelijkmatige belasting van de tanden van de tandwielen. Zelfs een kleine verkeerde uitlijning van de as kan uw krachtoverbrengingssysteem in rep en roer brengen. Gebruik tijdens de montage uitlijningsapparaten om te controleren of beide tandwielen op parallelle assen zijn geïnstalleerd.

Voer regelmatig onderhoudsinspecties uit

Door regelmatige inspecties kunt u kostbare machinestilstand voorkomen doordat u problemen kunt opsporen die tijdig moeten worden aangepakt. Enkele zaken waar u tijdens de inspectie op moet letten, zijn onder meer het uitrekken van de ketting, trillingen en een verkeerde uitlijning van de as. Vroegtijdige detectie van problemen voorkomt dat u deze escaleert.

Conclusie

Door de juiste tandwieloverbrengingsverhouding te bepalen, kunt u een aandrijfsysteem creëren dat efficiënt, duurzaam en productief is. Werk samen met een ervaren fabrikant als HANGZHOU PERPETUAL MACHINERY & EQUIPMENT CO., LTD, zodat u toegang krijgt tot hoogwaardige kettingen en tandwielen. Voor meer informatie, neem dan contact op met ons expertteam. 

Veelgestelde vragen

Verhoogt een groter aangedreven tandwiel het koppel?

Ja. Een groter aangedreven tandwiel verhoogt het koppel en de trekkracht. Het verkort in wezen uw eindoverbrengingsverhouding, waardoor een snellere acceleratie mogelijk is, maar het zal uw algehele topsnelheid verlagen.

Hoe beïnvloedt het aantal tanden van het tandwiel de snelheid?

Het aantal tanden van het tandwiel heeft een directe invloed op de snelheid. Om de topsnelheid te verhogen wordt een groter voortandwiel of een kleiner achtertandwiel gebruikt. Om de acceleratie (en het koppel) te vergroten, wordt een kleiner voortandwiel of een groter achtertandwiel gebruikt.

Wat gebeurt er als de overbrengingsverhouding te hoog is?

Als een overbrengingsverhouding te hoog is, zal uw motor minder koppel produceren en langzaam accelereren. Dit veroorzaakt een verminderde systeemefficiëntie, versnelde slijtage, oververhitting en ernstige beperkingen op topsnelheid en werkbereik.