Zbiór energetycznych po polsku

Nr 10/2009 (62)
www.wrp.pl
Prof. dr hab. inż. Lisowski Aleksander
Katedra maszyn Rolniczych i Leśnych
SGGW w Warszawie
Strona 23
Wypełniając lukę rynkową oferty krajowej produkcji maszyny do zbioru roślin energetycznych, podjęto prace nad
opracowaniem uniwersalnej maszyny, która spełniłaby oczekiwania przyszłych użytkowników. Po przeanalizowaniu światowych rozwiązań zaproponowano własną koncepcję, przygotowaną przez zespół pracowników z Katedry Maszyn Rolniczych i Leśnych SGGW w Warszawie. W wyniku współpracy z konstruktorami firmy SIPMA SA z
Lublina zgłoszono wniosek patentowy P 385 536 i opracowano dokumentację konstrukcyjną maszyny.
Zbiór energetycznych po polsku
S
IPMA SA była również
wykonawcą prototypu
– maszyny półzawieszanej, bezrzędowej, która w
podstawowej wersji jest przeznaczona do zbioru wierzby
energetycznej na zrębki. Sieczkarnia może być również stosowana do zbioru innych roślin energetycznych, a po wymianie przystawki – także do
zbioru kukurydzy lub roślin
zielonych z pokosu.
Podstawową cechą wyróżniającą maszynę jest przystawka wyposażona w mechanizm ścinający z dwiema piłami tnącymi. Mając na uwadze przyszłościowe, szersze
wykorzystanie wyrobu, bazę
maszyny wyposażono w bębnowy zespół tnący, który będzie spełniał lepiej wymagania
odnoszące się do wydajności i
jakości rozdrobnionego materiału roślin kukurydzy zbieranej na kiszonkę.
W celu ułatwienia pracy zespół ścinający, usytuowany z
prawej strony ciągnika, znajduje się niemal na wysokości
kabiny i aby spełnić wymagania przepisów ruchu drogowego na czas transportu zespół roboczy jest odchylany
za ciągnik.
Maszyna jest wyposażona
we własny układ hydrauliczny
z dużym zbiornikiem oleju o
objętości około 200 dcm3.
Pompa hydrauliczna i bęben
tnący są napędzane od WOM
ciągnika przez przekładnię kątową. Ze wszystkich zespołów
roboczych tylko bęben nożowy jest napędzany bezpośrednio przez przekładnię mechaniczną, a pozostałe zespoły
i elementy robocze – hydraulicznie. Rozbudowany układ
hydrauliczny jest wyposażony
w zespół zblokowanych zaworów proporcjonalnych, które
pozwalają na utrzymanie nastawianych prędkości obrotowych silników hydraulicznych
niezależnie od obciążenia elementów roboczych materiałem roślinnym.
Kluczowym rozwiązaniem
konstrukcyjnym maszyny
jest wymienna przystawka
ścinająca z zespołami zabierającym i podnosząco-podającym, którą zaprojektowano
w dwóch wersjach. W jednym
z rozwiązań zespół podający
jest w postaci obrotowych zabieraków palcowych, a w drugim – jako pionowe walce ślimakowe. W obu przypadkach
do napędu pił tarczowych zastosowano szybkoobrotowe
silniki hydrauliczne o mak-
Zagęszczony materiał roślinny jest formowany w gardzieli zespołu tnącego wyposażonego w 12 ukształtowanych noży, które po odcięciu porcji materiału nadają
cząstkom energię kinetyczną,
zapewniającą zasięg wyrzutu
na skrzynię środka transportowego. Przyczepa dwuosiowa może być dołączona
do maszyny. Do obioru pociętego materiału roślinnego
Wyszczególnienie
może być zastosowany oddzielny zestaw transportowy
składający się z dowolnego
rodzaju przyczepy objętościowej i ciągnika. Kierunek
wyrzutu materiału ustala się
przez obrót kanału wyrzutowego za pomocą silnika
hydraulicznego, a jego zasięg – przez odpowiednie
pochylenie kierownicy zainstalowanej na końcu kanału. n
Parametry
Maszyna bazowa
Usytuowanie przystawki ścinającej względem ciągnika.
symalnej prędkości obrotowej około 3800 obr./min, co
przy średnicy tarczy 0,5 m pozwala na uzyskanie prędkości obwodowej cięcia 100 m/
s, która jest niezbędna do
tzw. czystego ścinania łodyg
wierzby. Przy tak dużej prędkości cięcia zmniejsza się do
minimum ryzyko rozrywania tkanki włóknistej i kory
pozostawionej w ziemi karpy.
W konsekwencji zmniejsza się
niebezpieczeństwo pojawienia
się procesów gnilnych, które
negatywnie wpływają na szybkość kolejnych przyrostów,
w efekcie zmniejszając plon.
Przystawki są zamocowane
do bazy maszyny wahliwie i
są odciążane sprężynami śrubowymi o regulowanym napięciu wstępnym. Wysokość
ścinania roślin jest regulowania bezstopniowo, dwoma symetrycznie rozmieszczonymi
pod zespołem, siłownikami
nurnikowymi.
Walce z palcami zabierakowymi lub ze zwojami ślimaków są napędzane wolnoobrotowymi silnikami
hydraulicznymi przez przekładnię zębatą zmniejszającą prędkość obrotową do
38 obr./min, co przy średnicy zewnętrznej zabieraków 0,5 m, ich końce osiągają
prędkość obwodową 1 m/s.
Podczas ścinania rośliny są
obejmowane z boku aktywnymi rozdzielaczami ślimakowymi napędzanymi wolnoobrotowymi silnikami hydraulicznymi i przytrzymywane z góry poziomo ustawionym ślimakiem, który obracając się w kierunku do dołu
ułatwia transport ściętego materiału do dalszych elementów
roboczych sieczkarni.
Podczas ścinania rośliny są
również nachylane pałąkiem
sterowanym hydraulicznie,
co pozwala na ścinanie roślin
przez piły tarczowe w chwili,
gdy są one zgięte. Nagromadzona energia w nachylonej
łodydze będzie wykorzystana
po jej ścięciu do skierowania
części odziomkowej pędu do
kolejnego zespołu maszyny.
Ścięte pędy roślin są zabierane palcami, z których każdy
jest zabezpieczony sprężyną
naciskową i kierowane w obszar zespołu zębatych walców wciągająco-zagęszczających. Obudowy łożysk wal-
ców są prowadzone w łukowych prowadnicach i są zamocowane wahliwie tak, aby
w maksymalnym stopniu zachować stałą odległość między walcami a ostrzem noży
bębna tnącego, niezależnie od
grubości przecinanej warstwy
materiału roślinnego znajdującego się w gardzieli. Zagęszczanie materiału uzyskuje się
przez docisk własnym ciężarem górnej pary walców zębatych i naciągowych sprężyn
śrubowych do dolnych walców
zębatego i gładkiego. Siłę docisku reguluje się zmieniając napięcie wstępne sprężyn.
Źródło napędu
Ciągnik rolniczy 120 kW, kl. 2 (20 kN)
Liczba rzędów/szerokość robocza
1/0,75 m
Prędkość robocza
do 8 km/h
Rodzaj połączenia z ciągnikiem
Zaczepiana/półzawieszana
Przepustowość
30 t/h
Prześwit
300 mm
Zespół tnący
Bębnowy, średnica 600 mm, szerokość
450 mm, prędkość obrotowa 700 obr./min,
liczba noży 12
Długość cięcia
20–60 mm
Przystawka ścinająca:
Liczba tarcz tnących
2
Wysokość cięcia
100 mm
Prędkość obwodowa tarcz
75–100 m/s
Zespół podnosząco-podający
Zabierak palcowy z walcem podnosząco-podającym lub podajnikiem ślimakowym
Średnica zbieranych pędów
Do 70 mm
Wysokość ścinanych pędów
Do 9 m
Napędy:
Tarcze ścinające
Hydrostatyczny
Zespół podnosząco podający
Hydrostatyczny z rewersem
Zespół tnąco-wyrzutowy
Mechaniczny
Tabela 1. Parametry techniczne maszyny do zbioru roślin energetycznych.
wr-203/09