1. Johdanto

Maatalouskoneiden roottorit (puimurien puimarummut, olkileikkurit, ruohonleikkurit jne.) pyörivät suurilla nopeuksilla ja kantavat merkittävää massaa. Jopa pieni epätasapaino tällaisissa roottoreissa voi aiheuttaa voimakasta tärinää, joka vaikuttaa koko koneen toimintaan. Roottorien tasapainottaminen on keskeinen osa leikkuupuimurien ja niittokoneiden huoltoa, mikä määrää laitteiden luotettavuuden ja tehokkuuden. Käytännössä tähän näkökohtaan ei kuitenkaan usein kiinnitetä riittävästi huomiota. Tämän seurauksena epätasapainoiset yksiköt johtavat osien kiihtyvään kulumiseen, odottamattomiin häiriöihin sesonkiaikana ja muodostavat jopa turvallisuusuhan. Tässä materiaalissa tarkastellaan yksityiskohtaisesti, miksi roottorin tasapainotus on niin tarpeellista, mitkä yksiköt sitä vaativat, mitä tasapainotusmenetelmiä on olemassa ja miten nykyaikainen Balanset-1A-laite auttaa ratkaisemaan tärinäongelmia. Todelliset esimerkit ja taloudelliset laskelmat osoittavat viljelijöille ja tilanjohtajille, että oikea tasapainottaminen ei ole kustannus, vaan investointi laitteiden keskeytymättömään toimintaan ja pitkään käyttöikään.

2. Mikä on epätasapaino ja sen seuraukset?

Roottorin epätasapaino on epätasainen massan jakautuminen suhteessa pyörimisakseliin. Toisin sanoen roottorissa on "raskas" puoli tai osa, joka aiheuttaa tärinää pyöriessään. Epätasapainon päätyyppejä erotetaan kaksi: staattinen ja dynaaminen.

Staattinen epätasapaino syntyy, kun roottorin painopiste ei ole samassa akselin kanssa. Esimerkiksi jos roottori on vapaasti ripustettu tai asennettu vaakasuoralle prismille, se kääntyy raskaan osan ollessa alaspäin. Tällaisen epätasapainon poistamiseksi riittää, että lisäät tai poistat painoa yhdessä tasossa, kunnes painopiste on linjassa pyörimisakselin kanssa.

Dynaaminen epätasapaino on monimutkaisempi: se ilmenee, kun raskaat osat sijaitsevat eri roottorin päissä. Staattisesti tällainen roottori saattaa näyttää tasapainoiselta (vastakkaisten päiden raskaat kohdat näyttävät kompensoivan toisiaan), mutta pyörittäessä näiden osien keskipakovoimat vaikuttavat eri tasoissa aiheuttaen tärinää. Dynaamista epätasapainoa ei voida poistaa lisäämällä painoa yhteen kohtaan – tarvitaan tasapainotusta kahdessa tasossa (roottorin kummassakin päässä).

Epätasapainon seuraukset ilmenevät nopeasti ja vaikuttavat negatiivisesti laitteisiin. Epätasapainoisesta roottorista aiheutuva voimakas tärinä lisää laakerien ja kiinnikkeiden dynaamisia kuormituksia, mikä aiheuttaa niiden ennenaikaisen rikkoutumisen. Yksiköt, joiden pitäisi kestää vuosia, kuluvat muutamassa kuukaudessa – esimerkiksi laakerit on vaihdettava 2-3 kuukauden välein.

Epätasapainoiset pyörivät osat aiheuttavat myös metallin väsymistä runkoon ja kiinnikkeisiin: halkeamia syntyy, pultit löystyvät ja kiinnikkeet vääristyvät. Tällaisten piilovaurioiden kasautuminen voi johtaa äkilliseen vakavaan rikkoutumiseen – esimerkiksi yksikön kotelon tuhoutumiseen tai pyörivän osan irtoamiseen.

Lisäksi tärinä heikentää koneen suorituskykyä ja tehokkuutta. Osa energiasta menee hukkaan heilahteluihin eikä hyödylliseen työhön. On arvioitu, että laitteet voivat menettää jopa 30% tuottavuutta, jos niiden mekanismit eivät ole tasapainossa. Tärisevällä rummulla varustettu puimuri puidaan ja puhdistaa viljaa huonommin, ja satohävikki voi kasvaa. Käyttäjälle voimakas tärinä vähentää mukavuutta ja väsymystä; ohjaamo on meluisa ja pienet osat kolisevat.

Joissakin tapauksissa epätasapainosta tulee myös turvallisuusongelma: kehrätty raskas palanen (esim. oljensilppurin veitsi kiinnittimen rikkoutuessa) aiheuttaa vaaran ja liiallinen tärinä voi vaikeuttaa koneen hallintaa. Siksi epätasapaino ei ole vain vähäistä tärinää, vaan vakava ongelma, joka johtaa lisääntyneeseen kulumiseen, onnettomuuksiin, tehokkuuden heikkenemiseen ja ihmisriskeihin.

3. Mitkä leikkuupuimurien ja niittokoneiden pyörivät yksiköt vaativat tasapainotuksen

Melkein kaikki leikkuupuimureiden ja kiertoniittokoneiden pyörivät yksiköt, joilla on merkittävä massa tai pyörimisnopeus, tarvitsevat tasapainotuksen. Tarkastellaan kriittisimpiä yksiköitä:

Puimurin puintirumpu

Tämä on klassisen leikkuupuimurin pääroottori, joka vastaa viljan puimisesta. Rummun halkaisija on yleensä suuri, se painaa satoja kiloja ja pyörii suurilla nopeuksilla (esim. 500–1000 rpm). Valmistajat tasapainottavat rumpua tehtaalla, mutta ajan mittaan tasapaino voi häiriintyä iskujen kulumisen, lian tarttumisen, korjauksen jälkeisen osien vaihdon jne. takia. Epätasapainoinen puimarumpu aiheuttaa tärinää, joka välittyy koko puimurin runkoon, mikä nopeuttaa laakerien ja rungon kulumista. Erityisesti koverat, rumpuiskut ja käyttöhihnat kärsivät. Rummun säännöllinen dynaaminen tasapainotus on tarpeen puimurin sujuvan toiminnan ja pitkän käyttöiän kannalta (huomaa, että minkä tahansa rummun kanssa tehtyjen töiden jälkeen – viskaimen vaihto, akselin korjaus – tarvitaan tasapainotus).

Puintikoneistot ja roottorijärjestelmät

Puimapuimureissa on päärummun lisäksi muita puinti-erotinlaitteen pyöriviä yksiköitä. Klassisissa puimureissa rummun takana on vispilä (heittorumpu), joka nopeuttaa massan kulkua olkikävelijään – se myös pyörii suurella nopeudella ja aiheuttaa tärinää epätasapainossa. Pyöröpuimureissa käytetään rummun sijaan pitkää pääroottoria (aksiaaliroottoria), joka suorittaa sekä puintia että erottelua. Tällainen roottori on pohjimmiltaan pitkä ruuvi/rumpu, joka tarvitsee kriittistä dynaamista tasapainotusta. Kaikki näistä yksiköistä (rumpu, vispilä, roottori) on tasapainotettava huolellisesti, muuten tärinä heikentää puintitehokkuutta ja voi estää kalliita komponentteja (olkikuljettimet, seulat, laakerit jne.).

Olkisilppuri

Tämä laite asennetaan puimurin ulostuloon ja se pilkkoo ja hajottaa olkia. Olkisilppurin roottori on yleensä sylinterimäinen akseli, jossa on pyörivät veitset tai vasarat. Se pyörii erittäin nopeasti (usein 2500–4000 rpm) olkien hienoksi pilkkomiseksi. Silppurin epätasapaino on yksi yleisimmistä puimurin tärinän syistä, koska veitset voivat tylsistyä ajan myötä, niillä voi olla erilaisia painoja (esim. jos jotkut ovat uusia ja toiset kuluneita), ja joskus veitset jopa katkeavat, mikä johtaa vakavaan massan vinoon. Lisäksi katkaisijan kotelo on suhteellisen ohut ja voi vääntyä. Epätasapainoinen olkisilppuri aiheuttaa tuntuvaa tärinää puimurin takaosaan; tämä johtaa kiinnikkeiden murtumiseen, laakerien tuhoutumiseen ja jopa itse silppurin kotelon rikkoutumiseen. Olkisilppuri tulee tasapainottaa jokaisen suuren veitsen huollon aikana. Tämän yksikön erikoisuus on, että rakenteellisen joustavuuden (ohut kotelo) vuoksi on kiinnitettävä huomiota halkeamien puuttumiseen ja kaikkien osien luotettavaan kiinnitykseen tasapainotuksen aikana.

Pyörivät ruohonleikkurit ja Mulcherit

Pyörivien ruohonleikkurien luokkaan kuuluvat maatalouskoneet ruohon leikkaamiseen tai kasvijätteiden pilkkomiseen, joissa leikkuutyökalut pyörivät. Tämä sisältää rumpu- ja lautasleikkurit heinää varten, pyörivät silppurit, silppurit (asennettuihin tai hinattaviin laitteisiin). Jokainen leikkuri, jossa on nopeasti pyörivä rumpu/akseli veitsineen, on altis epätasapainoongelmille. Esimerkiksi ruohonsilppuri tai silppuri, jossa on massiivinen akseli ja useita kääntyvästi ripustettuja veitsiä (kuten puimurin olkisilppuri). Kun vaihdat veitsiä tai kohtaat vieraita esineitä, tämä roottori menettää helposti tasapainon. Tämän seurauksena ruohonleikkuri alkaa täristä, mikä on vaarallista traktorin voimanotolle ja itse aggregaatin rungolle – koteloon syntyy halkeamia ja tukilaakerit rikkoutuvat. Leikkurin roottorin tasapainottaminen on yhtä tärkeää kuin puimurin. On syytä huomata, että yritykset tasapainottaa pitkää niittoakselia "silmällä" (staattisesti) epäonnistuvat yleensä – tarvitaan dynaaminen tasapainotus (katso Tasapainotusmenetelmät-osio alla). Silppurien ja niittokoneiden säännöllinen tarkastus ja tasapainotus ehkäisee veitsen murtumista, vähentää tärinää, tekee traktorin työstä sujuvampaa ja pidentää koneen koko käyttöikää.

Muut yksiköt

Muita pyöriviä yksiköitä, joissa tasapainotus parantaa suorituskykyä, ovat esimerkiksi laitteiden puhaltimet ja sentrifugit. Puimurissa on suurilla nopeuksilla pyörivä viljanpuhdistuspuhallin – pölyn tarttuminen tai taipuneet siivet aiheuttavat epätasapainoa, heikentävät puhdistustehoa ja tuhoavat puhaltimen laakereita. Lisäksi akanoiden ja olkien levittimet (leikkurin taakse asennettu kiekko tai terä) tulee tasapainottaa – yleensä kyseessä on lautaspari, jossa on terät, joiden epätasapaino aiheuttaa puimurin rungon tärinää. Viljanjalostuslaitteissa – kairausruuvit, murskainrummut, sentrifugiroottorit – tasapainotus on myös pakollinen, vaikka ne menevätkin käsitellyn aihepiirin ulkopuolelle. Pääperiaate: kaikki suurella nopeudella pyörivät massiiviset osat on tasapainotettava. Tämä koskee sekä uusia osia (tehdastasapainotus) että erityisesti yksiköitä korjauksen tai pitkän käytön jälkeen. Tällaisen yksikön tasapainotuksen huomiotta jättäminen johtaa ennemmin tai myöhemmin edellä kuvattuihin ongelmiin.

4. Roottorin tasapainotusmenetelmät

Roottorin tasapainottamiseen on useita lähestymistapoja, jotka eroavat toisistaan suoritusolosuhteiden, tarkkuuden ja tarvittavien laitteiden osalta. Tarkastellaan tärkeimpiä menetelmiä, niiden etuja ja haittoja:

Tehtaan tasapainotus

Lähes kaikki leikkuupuimurien ja niittokoneiden valmistajat tasapainottavat tärkeimmät pyörivät yksiköt tehtaalla. Käytetään erikoistuneita tasapainotuskoneita, joihin rumpu tai roottori asennetaan ja epätasapaino määritetään herkkien antureiden ja testipainojen avulla. Sitten roottoriin lisätään tasapainotuspainoja (esim. ruuvataan levyt kiinni, hitsataan aluslevyt tai porataan pieniä reikiä kevennystä varten). Tehdastasapainotus varmistaa, että uudet osat täyttävät tiukat tärinätoleranssit. Plussat: korkea tarkkuus, kiinteiden laitteiden käyttö ja laadunvalvonta. Miinukset: epätasapaino voi ilmetä uudelleen käytön aikana (esim. kulumisen tai korjauksen vuoksi), eikä kentällä ole mahdollisuutta tehdaskoneeseen.

Staattinen tasapainotus (paikan päällä ilman laitteita)

Tämä on yksinkertaisin menetelmä, jota maanviljelijät käyttävät usein "vanhanaikaisella tavalla". Roottori irrotetaan ja asetetaan prismoille tai ripustetaan akselille, jolloin se voi pyöriä vapaasti painovoiman vaikutuksesta. Raskas puoli kääntyy alaspäin, minkä jälkeen paino lisätään vastakkaiselle puolelle (tai poistetaan raskaalta puolelta, jos mahdollista). Tätä toistetaan, kunnes roottori pysyy missä tahansa asennossa ilman spontaania kääntymistä - merkki siitä, että painopiste osuu yhteen pyörimisakselin kanssa.

Staattisella tasapainotuksella voidaan tasapainottaa kiekkoja tai lyhyitä rumpuja, joissa epätasapaino on olennaisesti keskittynyt yhteen tasoon. Menetelmän plussat: yksinkertaisuus, kalliita laitteita ei tarvita – tilapäinen teline riittää. Miinukset: se ei poista dynaamista (hetken) epätasapainoa. Pitkien roottoreiden (pituus paljon halkaisijaa suurempi) staattinen tasapainotus ei riitä. Esimerkiksi pyörivässä niittoakselissa voi olla kaksi painavaa osaa vastakkaisissa päissä; staattisesti ne kompensoivat toisiaan, ja roottori näyttää tasapainotetulta prismoilla, mutta työnopeudella esiintyy voimakasta tärinää. Siten staattista tasapainotusta voidaan soveltaa vain suhteellisen pieniin ja kapeisiin osiin (hihnapyörät, vauhtipyörät), ja maatalouskoneiden pitkillä roottorilla se on tehotonta.

Dynaaminen tasapainotus koneella

Tämä menetelmä sisältää roottorin tasapainottamisen erikoistuneissa korjaamoissa tai huoltokeskuksissa, joissa on tasapainotuskone. Roottori (esim. puimurirumpu) poistetaan koneesta ja asennetaan koneeseen, jossa se pyöritetään tietylle nopeudelle. Koneen anturit mittaavat tärinää ja epätasapainon vaihetta, jolloin voidaan määrittää, kuinka paljon massaa ja mihin lisätään (tai poistetaan) kompensaatiota. Dynaaminen tasapainotus suoritetaan vähintään kahdessa korjaustasossa (roottorin päissä) – tämä eliminoi sekä staattisen että dynaamisen (momentti) epätasapainon.

Usein käytetään koepainomenetelmää: ensin kiinnitetään testiasentoihin tunnettu paino, mitataan värähtelyn muutos ja näiden muutosten perusteella ohjelma laskee tarvittavat korjausmassat. Sitten roottoriin kiinnitetään painot (esim. pulteilla tai hitsauksella) määrättyihin paikkoihin ja tärinä tarkistetaan uudelleen. Edut: dynaamisen tasapainotuksen korkea tarkkuus – minimaaliset jäännösvärähtelyt voidaan saavuttaa standardien (GOST, ISO jne.) mukaisesti. Asiantuntijat myös usein diagnosoivat roottorin kunnon samanaikaisesti – tunnistavat akselin vääntymisen, kaarevuuden ja halkeamat – ja voivat korjata nämä ongelmat välittömästi ennen tasapainottamista. Haitat: tarve purkaa roottori kokonaan ja toimittaa se korjaamoon, mikä ei aina ole mahdollista nopeasti. Huippukorjuun aikana puintirummun tai silppuriakselin irrottaminen voi olla työlästä ja johtaa laitteiden seisokkiin useiden päivien ajan. Lisäksi lähistöllä on oltava huolto, jossa on roottorin mittoihin ja painoon sopiva tasapainotuskone.

Tasapainotus paikan päällä

Tämä on moderni ja erittäin kätevä lähestymistapa, jossa roottori tasapainotetaan suoraan koneeseen ilman täydellistä purkamista. Se toteutetaan kannettavien dynaamisten tasapainotuslaitteiden avulla. Tällaisia laitteita (esim. Balanset-1A, tarkemmin seuraavassa osiossa) ovat värähtelyanturit ja kierroslukumittari, jotka on kiinnitetty roottorin laakeripesään sekä elektroniikkayksikkö tietokoneella tärinän analysointia varten.

Toimenpide on samanlainen kuin koneen tasapainottaminen: roottori pyörii koneen vakiokäytöllä (esim. leikkuupuimurimoottorista tai traktorin voimanotto, jos se on niittokone), laite mittaa tärinän amplitudin ja vaiheen, sitten koepainojen avulla lasketaan epätasapaino ja ilmoitetaan korjauspainojen paikat. ”Paikan päällä” tasapainottaminen mahdollistaa todellisissa asennusolosuhteissa esiintyvän epätasapainon eliminoinnin – kaikki huomioidaan, mukaan lukien kytkentäliitokset, veitset, pultit, jotka myös vaikuttavat tasapainoon. Menetelmän plussat: minimaalinen purkaminen, aikaa säästävä – usein tasapainotuslaite mahdollistaa esimerkiksi olkisilppurin tasapainottamisen tunnissa tai kahdessa suoraan tilalla, kun taas sen vieminen tehtaalle kestäisi päiviä. Suuret roottorit, joita on vaikea purkaa ja kuljettaa, voidaan tasapainottaa. Menetelmä on saavutettavissa – riittää, että sinulla on itse laite tai kutsu asiantuntija sen mukana. Miinukset: varovaisuutta ja turvatoimia vaaditaan (roottorit tasapainotetaan paikan päällä, työalue on aidattava). Tarkkuus riippuu jonkin verran operaattorin pätevyydestä, vaikka nykyaikaiset laitteet ovat melko yksinkertaisia käyttää. Kaiken kaikkiaan dynaaminen tasapainotus omissa laakereissaan tunnetaan nykyään optimaalisena ratkaisuna suurille maatalouskoneille – se tarjoaa lähes tehdaslaatuisen tasapainotuksen ilman pitkiä laitteiden seisokkeja.

Menetelmien vertailu

Yhteenvetona voidaan todeta, että staattinen tasapainotus sopii vain yksinkertaisimpiin tapauksiin, joissa on kapeita roottoreita, eikä se ratkaise edes kohtalaisen leveiden roottoreiden tärinäongelmaa. Dynaaminen tasapainotus on ainoa luotettava tapa poistaa kaikentyyppiset epätasapainot nopeissa roottoreissa. Tasapainotus huoltokorjaamoissa takaa korkean tarkkuuden, mutta siihen liittyy seisokkeja ja logistiikkaa. Kannettava paikan päällä oleva tasapainotus mahdollistaa laitteiden nopean palauttamisen käyttöön ja on riittävän tarkka useimpiin tehtäviin. Paras tapa maatilalle on säännöllinen ennaltaehkäisevä tasapainotus: tarkasta ja tasapainota roottorit ennen kuin tärinä johtaa rikkoutumiseen. Esimerkiksi veitsien vaihdon jälkeen chopperissa tai rumpukorjauksen jälkeen se kannattaa dynaamisesti tasapainottaa välittömästi, odottamatta voimakkaan loppumisen ilmaantumista. Seuraavaksi tarkastellaan tarkemmin paikan päällä olevaa tasapainotustekniikkaa nykyaikaisella Balanset-1A-laitteella.

5. Tasapainotus Balanset-1A-laitteella

Balanset-1A on kannettava vibrometri-tasapainotin, joka on erityisesti suunniteltu roottoreiden dynaamiseen tasapainottamiseen suoraan niiden käyttöpaikalla. Laite mahdollistaa tasapainotuksen yhdessä tasossa (staattinen) sekä kahdessa tasossa (täysdynaaminen) monenlaisille laitetyypeille. Se koostuu joukosta antureita ja kannettavaan tietokoneeseen liitetystä elektronisesta moduulista: sarja sisältää kaksi tärinäanturia (kiihtyvyysmittaria) roottorin tärinän mittaamiseen, optisen takometrin anturin pyörimisen ja kulma-asennon lukemiseen, liitäntälohkon (värähtelyanalysaattori) ja ohjelmiston. Koko sarja painaa muutaman kilogramman ja on sijoitettu pieneen koteloon, joten se on helppo kuljettaa suoraan tilalta tilalle. Jopa insinööri, jolla ei ole syvällistä tärinädiagnostiikan tuntemusta, voi käyttää Balanset-1A:ta: laite ja ohjelmisto automatisoivat mittaus- ja laskentaprosessin antaen selkeät kehotteet käyttäjälle. Tällaisen laitteen pääfilosofia on, että roottorin tasapainotuksen tulisi olla paikan päällä maatilan henkilökunnan toimesta ilman pitkää koulutusta ja liiallisia kustannuksia.

Balanset-1A:n tasapainotusprosessi on seuraava. Ensin valmistellaan roottori: turvallisuus on tärkeintä – roottori puhdistetaan liasta ja oljesta ja tarkistetaan, että kaikki veitset tai vasarat ovat ehjät ja pyörivät vapaasti (etenkin olkisilppurissa, jossa juuttunut veitsi voi ajoittain aiheuttaa epätasapainoa), ja kaikki vieraat lisälaitteet (esim. levittimet, jos ne häiritsevät) poistetaan. Sitten tärinäanturit asennetaan koteloon roottorin tukien lähelle – yleensä kohtisuoraan pyörimisakseliin nähden, kotelon kumpaankin päähän, jossa laakerit sijaitsevat. Roottoriin (esim. hihnapyörään) kiinnitetään pieni heijastava merkki ja sitä vastapäätä magneettitelineelle optinen anturi (takometri). Kaikki anturit on kytketty Balanset-1A-lohkoon, joka liitetään sitten kannettavaan tietokoneeseen tasapainotusohjelmalla. Tämän jälkeen käyttäjä asettaa parametrit ohjelmassa: valitaan tasapainotustila (pitkille roottoreille yleensä kaksitasoinen) ja syötetään koepainon ominaisuudet (sen massa ja asennussäde). Nyt roottori voidaan käynnistää – joko käynnistämällä puimurin moottori vaaditulla puimakoneen nopeudella tai kytkemällä traktorin voimanotto niittokoneeseen tai käyttämällä sähkömoottoria, jos roottori on irrotettu ja asennettu kiinteisiin tukiin. Ensimmäisellä ajon aikana laite mittaa alkuperäisen tärinätason: amplitudin (mm/s) ja epätasapainon vaiheen jokaisesta anturista. Nämä arvot tallennetaan perusarvoiksi.

Seuraava vaihe on koepainojen asennus. Pysäyttyään roottorin pyörimisen, käyttäjä kiinnittää valmiiksi valmistetun pienen painon (esim. metallilevyn tai useita aluslevyjä) roottoriin ensimmäiseen tasoon – lähemmäksi roottorin toista päätä, johon anturi numero 1 on asennettu. Sitten roottori pyöritetään uudelleen käyttönopeuteen ja laite tallentaa uudet tärinäparametrit. Jos amplitudin ja vaiheen muutos on riittävän merkittävä (yleensä vähintään 20%:n muutos vaaditaan tarkkoihin laskelmiin), prosessi jatkuu.

Sitten koepaino poistetaan ja sijoitetaan uudelleen toiseen tasoon – roottorin toiseen päähän – ja ajo mittauksen kanssa toistetaan.

Tämän seurauksena ohjelma vastaanottaa tietoa tunnetun painon vaikutuksesta epätasapainoon kussakin tasossa. Laitteen algoritmi analysoi kolme tietojoukkoa (ilman painoa, paino tasossa A, paino tasossa B) ja laskee optimaaliset tasapainotusparametrit. Käyttäjä saa näytölle suosituksia: mikä massa korjaavaa painoa on lisättävä kuhunkin tasoon ja missä kulmassa suhteessa koepainon asennuskohtaan.

Voidaan esimerkiksi laskea, että 169 grammaa tulisi lisätä roottorin vasempaan päähän 194°:n kulmassa ja 250 grammaa oikeaan päähän 358°:n kulmassa koepainon asennuskohdasta.

Seuraavaksi asennetaan korjaavat painot: laite ehdottaa, mihin painot tarkalleen kiinnitetään. Yleensä vaaditun painoiset metallilevyt/aluslevyt ruuvataan tai hitsataan kiinni. Jos roottorin reunoissa on erikoispultit tai rei'itetyt laipat, paino kiinnitetään niihin (monissa puimureissa on alun perin rummun päissä reikiä tasapainotusta varten). Kenttäolosuhteissa käytetään usein halkaisijaltaan erikokoisia teräslevyjä kätevinä painoina, jotka voidaan ruuvata veitsen kiinnityspultteihin tai muihin roottorielementteihin.

Laskettujen painojen asennuksen jälkeen suoritetaan koeajo: roottori pyöräytetään uudelleen käyttönopeuteen ja otetaan tärinälukemat. Jos tasapainotus tehdään oikein, tärinätaso laskee jyrkästi ja putoaa hyväksyttäviin rajoihin (yleensä värähtelynopeus laskee muutamaan mm/s). Laite voi näyttää esimerkiksi, että jäännösvärinä on 1–2 mm/s – erinomainen tulos maatalouskoneille. Jos tärinä edelleen ylittää sallitun rajan, ohjelma saattaa suositella pienten lisäpainojen lisäämistä – ne lisätään ja tarkistetaan uudelleen, kunnes saavutetaan tyydyttävä tulos.

Vakavasti epätasapainossa oleville roottoreille käytetään joskus monivaiheista tasapainotusta: tasapainota ensin pienemmällä nopeudella, sitten toista toimenpide suuremmalla nopeudella ja niin edelleen, kunnes saavutetaan käyttönopeus. Tämä on tarpeen, jos on vaarallista pyörittää roottoria välittömästi suurella epätasapainolla – askel askeleelta päävärähtely poistetaan ja sitten se saatetaan ihanteelliseen tilaan täydellä pyörimisnopeudella.

Käytännössä Balanset-1A:n käyttö on jo auttanut monia tiloja selviytymään monimutkaisista tärinöistä. Esimerkiksi pyörivien silppurien omistajat yrittivät usein tasapainottaa roottoria kotitekoisin menetelmin asettamalla roottorin prismoille (staattinen tasapainotus), mutta tuloksetta – tärinä säilyi. Kannettavan laitteen avulla pystyttiin poistamaan tärinät kokonaan: korjaavien painojen asennuksen jälkeen silppurin toiminta sujui ja traktorinkuljettajaa pitkiä aikoja työskentelyä estänyt humina ja tärinä katosivat. Samanlainen tilanne on puimureilla: jos olkisilppurin terien vaihdon jälkeen ilmenee epätasapaino, viljelijän ei tarvitse purkaa koko silppuria, vaan se voi tasapainottaa sen suoraan puimurin päällä parissa tunnissa. Todellinen esimerkki on Claas-puimurin silppurin tasapainotus: kauden jälkeen yksi vasarasta katosi ja roottori alkoi täristä voimakkaasti. Laite osoitti värähtelynopeutta noin 15–17 mm/s (joka on havaittavissa rungossa). Kiinnittämällä kaksi aluslevysarjaa, joiden kokonaismassa oli noin 90 grammaa, roottorin vastakkaisiin päihin, tärinä väheni alle 2 mm/s. Puimuri jatkoi toimintaansa ilman, että silppurin laakerit vaurioituivat. Alla olevassa kuvassa olkisilppurin roottoriin asennetut tasauslevyt on merkitty vihreällä tällaisen toimenpiteen jälkeen. Ne on ruuvattu roottorin päihin, jotka ovat vastapäätä entistä "raskasta" kohtaa. Tämän ansiosta roottorin pyöriminen muuttui tasaiseksi.

Balanset-1A:n tasapainotuksen edut

• Nopeus ja liikkuvuus: Laite voidaan tuoda suoraan pellolle tai halliin, jolloin raskaita yksiköitä ei tarvitse kuljettaa työpajaan. Jopa suuri rumpu voidaan tasapainottaa puimurin omissa laakereissaan. Sadonkorjuukaudella tämä on erityisen arvokasta – laitteiden seisokkien minimoiminen.
• Tasapainotuksen tarkkuus ja täydellisyys: Kaksitasoanalyysin ansiosta dynaaminen epätasapaino eliminoituu, jota ei voida saavuttaa "silmällä". Tulokset ovat verrattavissa tehdasstandardeihin: tärinä vähenee tasolle, jossa haitalliset vaikutukset komponentteihin häviävät. Laite ilmoittaa kuorman tarkan sijainnin ja painon, mikä eliminoi arvailun.
• Henkilökunnan saavutettavuus: Nykyaikaiset laitteet eivät vaadi syvällistä erikoiskoulutusta. Balanset-1A-ohjelmiston käyttöliittymä on intuitiivinen ja laskelmat ovat automatisoituja. Maatilaasiantuntija voi lyhyen koulutuksen jälkeen suorittaa tasapainotuksen itsenäisesti, ilman ulkopuolisia organisaatioita.
• Monipuolisuus: Sama Balanset-1A-sarja sopii useisiin tehtäviin: olkisilppurin ja puimuripuhaltimen tasapainottamisesta puuhakkurin roottoriin tai sähkömoottoriin. Kyseessä on kannattava hankinta suurelle maatalousyritykselle monipuolisella kalustolla.

6. Tasapainotuksen taloudelliset hyödyt

Säännöllinen roottorin tasapainotus on investointi, joka maksaa itsensä takaisin lyhyessä ajassa vähentämällä kustannuksia ja lisäämällä tehokkuutta. Tarkastellaan tärkeimpiä taloudellisia etuja:

• Korjaus- ja huoltokustannusten aleneminen. Kuten todettiin, epätasapaino lyhentää merkittävästi laakerien ja muiden osien käyttöikää. Jos roottori on epätasapainossa, tilalla joutuu usein vaihtamaan laakereita, akseleita, hihnoja jne. Nämä välittömät kustannukset ovat huomattavia: esimerkiksi laakerisarja isolle rummulle ja vaihtotyöt voivat maksaa satoja dollareita tai euroja, ja parin kuukauden välein tehtynä summa on huomattava kauden aikana. Tasapainotus poistaa perussyyn – tärinän – ja pidentää siten komponenttien käyttöikää. Laakerit kestävät vuosia, runko ei halkeile ja veitset eivät hajoa iskukuormituksesta. Säästöt varaosissa ovat ilmeiset. Lisäksi tasapainottaminen usein tunnistaa ja korjaa mahdolliset ongelmat (halkeamat, löysät kiinnikkeet), mikä estää vakavat onnettomuudet. Oikea-aikainen tasapainotus voi estää suuren häiriön, joka maksaisi satoja tuhansia ruplaa.
• Seisokkien minimoiminen ja sadon säilyminen. Puimurivika sadonkorjuun huipulla voi johtaa sadon menetyksiin, mahdollisuuksien menettämiseen viivästyneen korjuun vuoksi ja kustannuksiin kiireellisistä korjauksista. Epätasapainoinen roottori on piilotettu vaara, joka voi iskeä sopimattomalla hetkellä (esim. puimurin laakeri rikkoutuu ja puimuri pysähtyy). Huollamalla ja tasapainottamalla roottoriyksiköt oikea-aikaisesti viljelijät välttävät hätäseisokit. Laitteet toimivat luotettavasti kaikkein kriittisimpinä aikoina. Vaikka käyttäisitkin mobiilia tasapainotuspalvelua (joka maksaa tietyn summan), se on verrattoman halvempaa kuin varapuimurin pitäminen tai osan sadosta menettäminen vian takia.
• Lisää tehokkuutta ja polttoaineen säästöä. Tasapainoiset mekanismit toimivat tasaisemmin ja pienemmällä kuormituksella. Tämä tarkoittaa, että moottorin energiaa käytetään maksimaalisesti hyödylliseen työhön – puintiin, leikkaamiseen, silppuamiseen – tärinän ja melun vaimentamisen sijaan. Tällä on havaittava vaikutus koko tilalla: pienempi polttoaineen ja energian ominaiskulutus per tonni jalostettua viljaa tai rehua. Tarkkoja lukuja on vaikea saavuttaa ilman mittauksia, mutta jopa 2–5%:n polttoaineen säästö suurille puimureille ja traktoreille kauden aikana tuottaa kymmeniä litroja, mikä säästää rahaa. Lisäksi kuljettaja voi työskennellä täydellä optimaalisella nopeudella ilman pelkoa koneen vahingoittumisesta, jolloin työ valmistuu nopeammin. Välillisesti tasapainottaminen vaikuttaa myös työn laatuun: sujuvasti toimiva puimuri puidaan ja puhdistaa viljaa paremmin, vahingoittaa vähemmän jyviä ja häviää vähemmän, mikä on myös taloudellisesti hyödyllistä (markkinakelpoisempi sato).
• Laitteiden käyttöiän pidentäminen. Tärinä on koneiden vihollinen numero yksi, joka "tappaa" koneen vähitellen. Puimuri tai ruohonleikkuri ilman liiallista tärinää kestää normaalia käyttöikänsä pidempään, mikä viivästyttää kalliiden kalustopäivitysten tarvetta. Uuden puimurin ostaminen on valtava pääomasijoitus, ja on loogista maksimoida jo ostetun käyttö. Tasapainottaminen on suhteellisen edullista toimintaa, joka pidentää merkittävästi roottoreiden ja siten koko laitteiston käyttöikää. Jopa vanhentuneita koneita voidaan asianmukaisella hoidolla käyttää menestyksekkäästi ja säilyttää toimivuus.
• Hyödynnä tasapainotuslaitteiden omistaminen. Suurille maatiloille ja palveluyrityksille on taloudellisesti kannattavaa hankkia oma kannettava tasapainotin, kuten Balanset-1A. Sen hinta on verrattavissa traktorin rengassarjan hintaan, ja se tarjoaa jatkuvasti etuja. Useiden laakerien säästämisen ja onnettomuuksien estämisen jälkeen laite maksaa itsensä täysin takaisin. Sen lisäksi se on vain säästöä ja riippumattomuutta: ei tarvitse kutsua kalliita ulkopuolisia asiantuntijoita, kaikki työt tehdään itsenäisesti ja suunnitelmallisesti. Pienemmille viljelijöille on mahdollisuus tehdä yhteistyötä: ostetaan yhdessä laite usealle maatilalle tai houkutellaan liikkuvia tiimejä tällaisilla kalustoilla tarpeen mukaan.

Yksinkertaisesti sanottuna tasapainottaminen eliminoi piilotetut rahahäviöt. Siihen sijoitetut varat tuottavat takaisin: pienemmät korjauskustannukset, pakkoseisokkien puuttuminen, tehokkaampi toiminta ja laitteiden pitkäikäisyys. Tämä on erityisen tärkeää olosuhteissa, joissa maataloustoiminnan kannattavuus riippuu selkeästä kenttätyöaikataulusta ja kustannusten optimoinnista.

7. Johtopäätös

Puimurin ja niittokoneen roottoreiden tasapainottaminen on edellytys maatalouskoneiden luotettavalle ja turvalliselle käytölle. Koko artikkelin aikana olemme nähneet, että epätasapaino, olipa se staattinen tai dynaaminen, johtaa vakaviin negatiivisiin seurauksiin: laakerien ja osien voimakkaasta kulumisesta onnettomuuksiin ja pienentyneeseen tuottokykyyn. Keskeisten yksiköiden (puimarummut, olkisilppurit, ruohonleikkurin roottorit jne.) säännöllinen tasapainottaminen auttaa välttämään nämä ongelmat. On olemassa erilaisia menetelmiä – yksinkertaisesta staattisesta tasapainotuksesta erittäin tarkkaan dynaamiseen tasapainotukseen. Parhaat tulokset saavutetaan dynaamisella tasapainotuksella, ja nykyaikaiset laitteet, kuten Balanset-1A, tekevät sen käsiksi suoraan kentällä ilman pitkiä seisokkeja. Johtopäätös on yksinkertainen: säästämällä aikaa tasapainotuksessa menetämme paljon enemmän korjauksissa ja seisokeissa.

Siksi on suositeltavaa sisällyttää tasapainotarkastukset laitteiden säännölliseen huoltosuunnitelmaan. Tarkista esimerkiksi ennen sadonkorjuukautta rummun ja silppurin tasapaino; kun valmistelet leikkuria heinäntekoon, varmista, ettei roottori tärise tms. Jos havaitset epätasapainon merkkejä (värähtelyä, melua, veitsen epätasaista kulumista, toistuvia laakerien vikoja), älä viivyttele – suorita tärinädiagnostiikka ja tasapainotus. Säännöllinen roottorin tasapainotus kannattaa täysin: laitteet toimivat sujuvasti ja tehokkaasti, hajoavat harvemmin, kestävät pidempään ja kuljettaja työskentelee mukavammissa olosuhteissa. Viljelijöiden ja maatalousyritysten tulisi omaksua tasapainotusmenetelmiä – oli kyse sitten omasta laitteesta tai asiantuntijapalveluista – ja silloin tärinä muuttuu vihollisesta hallittavaksi tekijäksi. Pitämällä roottorit tasapainossa luot pohjan konekantojesi pitkälle ja menestyksekkäälle toiminnalle.

Laitteet

Kannettava tasapainotuslaite ja tärinäanalysaattori Balanset-1A

€1,751.00

Osat

Tärinäanturi

€90.00

Osat

Optinen anturi (lasertakometri)

€124.00

Laitteet

Balanset-4

€6,803.00

Osat

Magneettinen jalusta Insize-60-kgf

€46.00

Osat

Heijastava nauha

€10.00

Laitteet

Dynaaminen tasapainotin "Balanset-1A" OEM

€1,561.00