1. Bevezetés

A mezőgazdasági gépek rotorjai (kombájn cséplődobja, szalma aprítógép, forgókasza stb.) nagy sebességgel forognak és jelentős tömeget hordoznak. Az ilyen rotorok enyhe kiegyensúlyozatlansága is erős rezgéseket okozhat, ami az egész gép működését befolyásolja. A rotorok kiegyensúlyozása a kombájnok és kaszák szervizelésének döntő része, amely meghatározza a berendezés megbízhatóságát és hatékonyságát. A gyakorlatban azonban ez a szempont gyakran nem kap kellő figyelmet. Ennek eredményeként a kiegyensúlyozatlan egységek az alkatrészek felgyorsult kopásához, a csúcsszezonban váratlan meghibásodásokhoz vezetnek, sőt biztonsági veszélyt is jelentenek. Ebben az anyagban részletesen megvizsgáljuk, miért olyan szükséges a rotor kiegyensúlyozása, mely egységek igénylik ezt, milyen kiegyensúlyozási módszerek léteznek, és hogyan segít a modern Balanset-1A készülék a rezgési problémák megoldásában. Valós példák és gazdasági számítások mutatják be a gazdálkodóknak és a gazdaságok vezetőinek, hogy a megfelelő kiegyensúlyozás nem költség, hanem befektetés a berendezés zavartalan működésébe és hosszú élettartamába.

2. Mi az egyensúlytalanság és következményei

A rotor kiegyensúlyozatlansága a tömegnek a forgástengelyhez viszonyított egyenetlen eloszlása. Más szóval, a rotornak van egy „nehéz” oldala vagy szakasza, amely forgás közben vibrációt okoz. Az egyensúlyhiánynak két fő típusa különböztethető meg: statikus és dinamikus.

Statikus kiegyensúlyozatlanság akkor fordul elő, ha a forgórész súlypontja nem esik egybe a forgástengelyével. Például, ha a forgórész szabadon van felfüggesztve vagy vízszintes prizmákra van felszerelve, akkor a nehéz résszel lefelé fog elfordulni. Az ilyen kiegyensúlyozatlanság kiküszöböléséhez elegendő súlyt hozzáadni vagy eltávolítani egy síkban, amíg a súlypont egy vonalba nem kerül a forgástengellyel.

A dinamikus kiegyensúlyozatlanság összetettebb: akkor fordul elő, ha nehéz szakaszok különböző rotorvégeken helyezkednek el. Statikusan egy ilyen forgórész kiegyensúlyozottnak tűnhet (az ellentétes végeken lévő nehéz pontok kompenzálják egymást), de amikor megpördülnek, az ezekből a szakaszokból származó centrifugális erők különböző síkban hatnak, vibrációt okozva. A dinamikus kiegyensúlyozatlanságot nem lehet egy ponton súly hozzáadásával kiküszöbölni – két síkban kell egyensúlyozni (a rotor mindkét végén).

Az egyensúlyhiány következményei gyorsan jelentkeznek, és negatívan befolyásolják a berendezést. A kiegyensúlyozatlan rotor erős vibrációja a csapágyak és a tartók dinamikus terhelésének növekedéséhez vezet, ami idő előtti meghibásodást okoz. Az évekig kitartandó egységek néhány hónap alatt elhasználódnak – például a csapágyakat 2-3 havonta kell cserélni.

A kiegyensúlyozatlan forgó alkatrészek fémfáradását is okozzák a keretben és a rögzítésekben: repedések jelennek meg, a csavarok meglazulnak, a tartók deformálódnak. Az ilyen rejtett sérülések felhalmozódása hirtelen súlyos meghibásodáshoz vezethet – például egy egység házának tönkremeneteléhez vagy egy forgó alkatrész leválásához.

Ezenkívül a vibráció csökkenti a gép teljesítményét és hatékonyságát. Az energia egy része inkább oszcillációra, mintsem hasznos munkára megy el. Becslések szerint a berendezés akár 30% termelékenységet is veszíthet, ha mechanizmusai nincsenek kiegyensúlyozottak. A rezgődobos kombájn rosszabbul csépel és tisztítja a gabonát, és a termésveszteség növekedhet. A kezelő számára az erős vibráció csökkentett kényelmet és fáradtságot jelent; az utastér zajos, apró alkatrészek zörögnek.

Egyes esetekben a kiegyensúlyozatlanság biztonsági problémává is válik: a felpörgött nehéz töredékek (pl. egy szalma aprító kés, amikor egy rögzítőelem eltörik) veszélyt jelent, és a túlzott vibráció megnehezítheti a gép irányítását. Ezért az egyensúlyhiány nem csupán enyhe vibráció, hanem komoly probléma, amely fokozott kopáshoz, balesetekhez, csökkent hatékonysághoz és emberi kockázatokhoz vezet.

3. A kombájnok és kaszák mely forgó egységei igényelnek kiegyensúlyozást

A kombájnokban és rotációs kaszákban szinte minden, jelentős tömeggel vagy fordulatszámmal rendelkező forgó egység kiegyensúlyozást igényel. Nézzük a legkritikusabb egységeket:

A kombájn cséplődobja

Ez a fő rotor egy klasszikus kombájnban, amely a gabona csépléséért felelős. A dob általában nagy átmérőjű, több száz kilogramm súlyú, és nagy sebességgel (pl. 500–1000 ford./perc) forog. A gyártók gyárilag kiegyensúlyozzák a dobot, de idővel az egyensúly felborulhat a ütők kopása, szennyeződés tapadás, javítás utáni alkatrészek cseréje stb. Különösen érintettek a homorúak, a dobverők és a hajtószíjak. A dob rendszeres dinamikus kiegyensúlyozása szükséges a kombájn zavartalan működéséhez és hosszú élettartamához (megjegyzendő, hogy a dobbal végzett minden munka – verőcsere, tengelyjavítás – után kiegyensúlyozás szükséges).

Cséplőgépek és rotoros rendszerek

A kombájnokban a fődobon kívül a cséplő-leválasztó berendezés egyéb forgó egységei is találhatók. A klasszikus kombájnokban a dob mögött egy verő (dobódob) található, amely felgyorsítja a tömegnek a szalmajáróhoz való eljutását – szintén nagy sebességgel forog, és kiegyensúlyozatlanság esetén rezgéseket okoz. A forgókombájnokban a dob helyett egy hosszú főrotort (axiális rotort) használnak, amely mind a cséplést, mind a leválasztást végzi. Az ilyen rotor lényegében egy hosszú csavar/dob, amely kritikus dinamikus kiegyensúlyozást igényel. Ezen egységek bármelyikét (dob, habverő, rotor) gondosan ki kell egyensúlyozni, különben a vibráció csökkenti a cséplés hatékonyságát, és működésképtelenné teheti a költséges alkatrészeket (szalmadob, sziták, csapágyak stb.).

Szalma aprító

Ez az egység a kombájn kijáratánál van felszerelve, és a szalma aprítására és kiszórására szolgál. A szalma aprító rotor általában hengeres tengely, forgókéssel vagy kalapáccsal. Nagyon gyorsan forog (gyakran 2500-4000 ford./perc), hogy finomra vágja a szalmát. A szecskázó kiegyensúlyozatlansága a rezgések egyik gyakori oka a kombájnban, mivel a kések idővel eltompulhatnak, eltérő súlyúak lehetnek (pl. ha egyesek újak, mások pedig kopottak), és néha a kések el is törnek, ami súlyos tömegeltolódáshoz vezethet. Ezenkívül az aprító háza viszonylag vékony, és deformálódhat. A kiegyensúlyozatlan szalma aprító a kombájn hátsó részének érezhető rázkódását okozza; ez a rögzítések töréséhez, a csapágyak tönkremeneteléhez, sőt magának az aprítóháznak a töréséhez vezet. A szalma aprítót ki kell egyensúlyozni minden nagyobb kés karbantartás során. Ennek az egységnek az a sajátossága, hogy a szerkezeti rugalmasság (vékony ház) miatt a kiegyensúlyozás során ügyelni kell a repedések hiányára és az összes alkatrész megbízható rögzítésére.

Rotációs kaszák és mulcsozók

A rotációs kaszák kategóriába tartoznak a fűnyírásra vagy növényi maradványok aprítására szolgáló mezőgazdasági gépek, ahol a vágószerszámok forognak. Ide tartoznak a dobos és tárcsás kaszák szénához, a forgó mulcsozók, a szecskázó fűnyírók (függesztett vagy vontatott egységeken). Minden olyan fűnyíró, ahol gyorsan forgó dob/tengely van késekkel, hajlamos az egyensúlyhiányra. Például egy fűaprító vagy mulcsozó masszív szárral és sok elforgathatóan felfüggesztett késsel (mint a kombájn szalma aprítója). Kések cseréjekor vagy idegen tárgyakkal való találkozáskor ez a rotor könnyen elveszíti egyensúlyát. Ennek eredményeként a kasza vibrálni kezd, ami veszélyes a traktor erőleadó tengelyére és magára az aggregátum vázára – repedések jelennek meg a házon, és meghibásodnak a tartócsapágyak. A kasza rotorjának kiegyensúlyozása ugyanolyan fontos, mint a kombájné. Érdemes megjegyezni, hogy a hosszú kaszatengely „szemmel” (statikailag) kiegyensúlyozására tett kísérletek általában sikertelenek – dinamikus kiegyensúlyozásra van szükség (lásd alább a Kiegyensúlyozási módszerek részt). A mulcsozók és kaszák rendszeres ellenőrzése és kiegyensúlyozása megakadályozza a kések törését, csökkenti a vibrációt, gördülékenyebbé teszi a traktor munkáját és meghosszabbítja a gép teljes élettartamát.

Egyéb egységek

Az egyéb forgó egységek, ahol a kiegyensúlyozás javítja a teljesítményt, például a ventilátorok és a berendezésekben lévő centrifugák. A kombájn gabonatisztító ventilátora nagy sebességgel forog – a por tapadása vagy a meggörbült lapátok egyensúlyhiányt okoznak, csökkentik a tisztítás hatékonyságát és tönkreteszik a ventilátor csapágyait. Ezenkívül a pelyva- és szalmaszórókat (tárcsás vagy pengét, a szecskázó mögé szerelve) ki kell egyensúlyozni – ez általában egy tárcsa pár pengével, ezek kiegyensúlyozatlansága a kombájn testének rezgését okozza. A gabonafeldolgozó berendezésekben – csigák, törődobok, centrifuga rotorok – szintén kötelező a kiegyensúlyozás, bár ezek túlmutatnak a vizsgált témakörön. A fő elv: minden nagy sebességgel forgó masszív alkatrészt ki kell egyensúlyozni. Ez vonatkozik mind az új alkatrészekre (gyári kiegyensúlyozás), mind különösen a javítás vagy hosszú üzemelés utáni egységekre. Egy ilyen egység kiegyensúlyozásának figyelmen kívül hagyása előbb-utóbb a fent leírt problémákhoz vezet.

4. A rotor kiegyensúlyozásának módszerei

A rotor kiegyensúlyozásának többféle megközelítése létezik, amelyek a végrehajtási feltételekben, a pontosságban és a szükséges felszerelésben különböznek egymástól. Tekintsük a fő módszereket, azok előnyeit és hátrányait:

Gyári kiegyensúlyozás

Szinte minden kombájn- és kaszagyártó kiegyensúlyozza a kulcsfontosságú forgóegységeket a gyárban. Speciális kiegyensúlyozó gépeket használnak, ahol a dob vagy a forgórész fel van szerelve, és érzékeny érzékelők és tesztsúlyok segítségével meghatározzák az egyensúlytalanságot. Ezután kiegyenlítő súlyokat adnak a rotorhoz (pl. lemezeket csavarnak fel, alátéteket hegesztenek, vagy kis lyukakat fúrnak a nehéz területeken a könnyítés érdekében). A gyári kiegyensúlyozás biztosítja, hogy az új alkatrészek megfeleljenek a szigorú rezgéstűréseknek. Előnyök: nagy pontosság, helyhez kötött berendezések használata és minőségellenőrzés. Hátrányok: üzem közben ismét felléphet egyensúlyhiány (pl. kopás vagy javítás miatt), terepen pedig nincs lehetőség gyári gépre.

Statikus kiegyensúlyozás (helyszínen felszerelés nélkül)

Ez a legegyszerűbb módszer, amelyet a gazdák gyakran „régimódi módon” alkalmaznak. A rotort leszereljük és prizmára helyezzük, vagy egy tengelyre függesztjük, lehetővé téve, hogy a gravitáció hatására szabadon forogjon. A nehéz oldal lefelé fordul, ami után súlyt adnak az ellenkező oldalra (vagy eltávolítják a nehéz oldalról, ha lehetséges). Ezt addig ismételjük, amíg a forgórész spontán elfordulás nélkül bármilyen helyzetben marad – ez annak a jele, hogy a súlypont egybeesik a forgástengellyel.

A statikus kiegyensúlyozás kiegyensúlyozhatja azokat a tárcsákat vagy rövid dobokat, ahol az egyensúlytalanság lényegében egy síkban összpontosul. A módszer előnyei: egyszerűség, nincs szükség drága eszközökre – elég egy rögtönzött állvány. Hátrányok: nem szünteti meg a dinamikus (pillanatbeli) egyensúlyhiányt. Hosszú forgórészeknél (hosszúság sokkal nagyobb, mint az átmérő) a statikus kiegyensúlyozás nem elegendő. Például egy forgó kaszatengelynek két nehéz része lehet az ellenkező végén; statikusan kölcsönösen kompenzálják egymást, és a forgórész prizmákon kiegyensúlyozottnak tűnik, de munkasebességnél erős vibráció lép fel. Így a statikus kiegyensúlyozás csak viszonylag kis és keskeny részeken (tárcsák, lendkerekek) alkalmazható, mezőgazdasági gépek hosszú rotorjainál pedig hatástalan.

Dinamikus egyensúlyozás a gépen

Ez a módszer magában foglalja a rotor kiegyensúlyozását speciális műhelyekben vagy szervizközpontokban, ahol van kiegyensúlyozó gép. A rotort (pl. egy kombájndobot) eltávolítják a gépből és beépítik a gépbe, ahol egy bizonyos fordulatszámra megpörgetik. A gép érzékelői mérik a vibrációt és az egyensúlyhiány fázisát, lehetővé téve annak meghatározását, hogy mekkora tömeget kell hozzáadni (vagy eltávolítani) a kompenzáció érdekében. A dinamikus kiegyensúlyozás legalább két korrekciós síkban történik (a forgórész végein) – ez kiküszöböli mind a statikus, mind a dinamikus (pillanat) egyensúlyhiányt.

Gyakran alkalmaznak próbasúlyos módszert: először egy ismert súlyt rögzítenek a tesztpozíciókra, mérik a rezgésváltozást, és ezek alapján a program kiszámítja a szükséges korrekciós tömegeket. Ezután súlyokat rögzítenek a rotorra (pl. csavarokkal vagy hegesztéssel) a meghatározott helyeken, és újraellenőrzik a vibrációt. Előnyök: a dinamikus kiegyensúlyozás nagy pontossága – minimális maradék rezgések érhetők el a szabványok szerint (GOST, ISO stb.). A szakemberek gyakran egyidejűleg diagnosztizálják a rotor állapotát is – azonosítják a tengely kifutását, görbületét, repedéseit –, és a kiegyensúlyozás előtt azonnal orvosolni tudják ezeket a problémákat. Hátrányok: a rotor teljes szétszerelésének és műhelybe szállításának szükségessége, ami nem mindig lehetséges azonnal. A betakarítás csúcsidőszakában a cséplődob vagy a mulcsozó tengely eltávolítása munkaigényes lehet, és több napos leálláshoz vezethet. Ezenkívül szükség van egy közeli szervizre, ahol a rotor méreteinek és súlyának megfelelő kiegyensúlyozó gép található.

Helyi kiegyensúlyozás

Ez egy modern és nagyon kényelmes megközelítés, ahol a rotort közvetlenül a gépen egyensúlyozzák teljes szétszerelés nélkül. Hordozható dinamikus kiegyensúlyozó eszközökkel valósítják meg. Ilyen eszközök (pl. a következő részben részletezett Balanset-1A) tartalmaznak rezgésérzékelőket és fordulatszámmérőt, amelyek a forgórész csapágyházához vannak rögzítve, valamint egy elektronikus egységet számítógéppel a rezgéselemzéshez.

Az eljárás hasonló a gépen történő kiegyensúlyozáshoz: a rotort a gép normál hajtása forgatja (pl. a kombájn motorjából vagy a traktor TLT-jéből, ha kasza), a készülék méri a rezgés amplitúdóját és fázisát, majd próbasúlyok segítségével kiszámítja az egyensúlyhiányt, és jelzi a korrekciós súlyok helyét. A „helyszíni” kiegyensúlyozás lehetővé teszi a valós szerelési körülmények között fennálló kiegyensúlyozatlanság pontos kiküszöbölését – mindent figyelembe vesznek, beleértve a tengelykapcsoló kötéseket, késeket, csavarokat is, amelyek szintén befolyásolják az egyensúlyt. A módszer előnyei: minimális szétszerelés, időtakarékos – gyakran a kiegyensúlyozó berendezés lehetővé teszi például egy szalma aprítógép kiegyensúlyozását egy-két óra alatt közvetlenül a gazdaságban, míg a gyárba szállítás napokig tart. A nagy, nehezen szétszedhető és szállítható rotorok kiegyensúlyozhatók. A módszer hozzáférhető – elég, ha a készülékkel rendelkezik, vagy szakembert hív meg vele. Hátrányok: óvatosság és biztonsági óvintézkedések szükségesek (a rotorok a helyszínen kiegyensúlyozottak, a munkaterületet el kell keríteni). A pontosság némileg függ a kezelő képesítésétől, bár a modern eszközök használata meglehetősen egyszerű. Összességében a dinamikus kiegyensúlyozást saját csapágyakban ma a nagy mezőgazdasági gépek optimális megoldásának tekintik – gyakorlatilag gyári minőségű kiegyensúlyozást biztosít a berendezés hosszan tartó leállása nélkül.

Módszerek összehasonlítása

Összefoglalva, a statikus kiegyenlítés csak a legegyszerűbb, keskeny rotoros esetekre alkalmas, és nem oldja meg még a közepesen széles rotorok rezgésproblémáját sem. A dinamikus kiegyensúlyozás az egyetlen megbízható módszer a nagy sebességű rotorok mindenféle egyensúlyhiányának megszüntetésére. A szervizműhely körülményei közötti egyensúlyozás nagy pontosságot biztosít, de összefügg az állásidővel és a logisztikával. A hordozható helyszíni kiegyensúlyozás lehetővé teszi a berendezések gyors üzembe helyezését, és a legtöbb feladathoz kellően pontos. A gazdaság számára a legjobb módszer a rendszeres megelőző kiegyensúlyozás: ellenőrizze és egyensúlyozza ki a rotorokat, mielőtt a vibráció meghibásodáshoz vezetne. Például egy aprítón kések cseréje vagy dobjavítás után érdemes azonnal dinamikusan kiegyensúlyozni, anélkül, hogy megvárnánk az erős kifutást. Ezután részletesebben megvizsgáljuk a helyszíni kiegyensúlyozási technológiát a modern Balanset-1A készülék segítségével.

5. Kiegyensúlyozás a Balanset-1A eszközzel

A Balanset-1A egy hordozható vibrométer-kiegyenlítő, amelyet kifejezetten a rotorok dinamikus kiegyensúlyozására terveztek közvetlenül a működési helyükön. Az eszköz egy síkban (statikus), valamint két síkban (teljes dinamikus) történő kiegyensúlyozást tesz lehetővé számos berendezéstípushoz. Egy érzékelőkészletből és egy laptophoz csatlakoztatott elektronikus modulból áll: a készlet két rezgésérzékelőt (gyorsulásmérőt) tartalmaz a rotor rezgésének mérésére, egy optikai fordulatszámmérő érzékelőt a forgások és a szöghelyzet leolvasására, egy interfész blokkot (rezgéselemző) és egy szoftvert. A teljes készlet néhány kilogrammot nyom, és egy kis tokban van elhelyezve, így könnyen szállítható közvetlenül a gazdaságból a gazdaságba. Még a rezgésdiagnosztikában mély ismeretekkel nem rendelkező mérnök is használhatja a Balanset-1A-t: a készülék és a szoftver automatizálja a mérési és számítási folyamatot, egyértelmű utasításokat adva a felhasználónak. Az ilyen eszközök fő filozófiája az, hogy a rotor kiegyensúlyozását a mezőgazdasági dolgozók a helyszínen, hosszadalmas képzés és túlzott költségek nélkül megvalósítsák.

A Balanset-1A kiegyensúlyozási folyamata a következő. Először is fel kell készíteni a rotort: a biztonság a legfontosabb – a rotort megtisztítják a szennyeződéstől és a szalmától, és ellenőrzik, hogy minden kés vagy kalapács sértetlen-e és szabadon forog-e (különösen a szalma aprítóban, ahol az elakadt kés időnként egyensúlyhiányt okozhat), és eltávolítják az idegen tartozékokat (például a szórófejeket, ha zavarják). Ezután rezgésérzékelőket szerelnek fel a házra a forgórész támasztékai közelében – általában a forgástengelyre merőlegesen, a ház mindkét végén, ahol a csapágyak találhatók. A rotorra (pl. a szíjtárcsára) egy kis fényvisszaverő jelet helyeznek, vele szemben egy mágneses állványon egy optikai érzékelőt (tachométert) helyeznek el. Az összes érzékelő a Balanset-1A blokkhoz csatlakozik, amelyet aztán a kiegyensúlyozó programmal egy laptophoz csatlakoztatnak. Ezután a kezelő beállítja a paramétereket a programban: kiválasztja a kiegyensúlyozási módot (hosszú rotoroknál általában kétsík), és megadja a próbasúly jellemzőit (tömegét és beépítési sugarát). Mostantól a rotor beindítható – akár a kombájn motorjának a cséplőgép kívánt fordulatszámával történő indításával, akár a traktor TLT-jének bekapcsolásával a kasza számára, vagy villanymotor segítségével, ha a rotort eltávolítják és álló támasztékokra szerelik. Az első futtatás során a készülék megméri a kezdeti rezgésszintet: amplitúdót (mm/s-ban) és az egyensúlyhiány fázisát minden érzékelőnél. Ezek az értékek alapértékként kerülnek mentésre.

A következő lépés a próbasúlyok felszerelése. A forgórész forgásának leállítása után a kezelő egy előre elkészített kis súlyt (pl. fémlemezt vagy több alátétet) rögzít a rotorra az első síkban – közelebb a forgórész egyik végéhez, ahol az 1-es számú érzékelő van felszerelve. Ezután a rotor ismét üzemi sebességre pörög, és a készülék új rezgési paramétereket rögzít. Ha az amplitúdó és a fázis változása elég jelentős (általában legalább 20% változás szükséges a pontos számításokhoz), a folyamat folytatódik.

Ezután a próbasúlyt eltávolítjuk és a második síkban – a rotor másik végén – áthelyezzük, és a mérést megismételjük.

Ennek eredményeként a program adatokat kap arról, hogy az ismert súly milyen hatással van a kiegyensúlyozatlanságra minden síkban. A készülék algoritmusa három adatsort elemzi (súly nélkül, súllyal A síkon, súllyal B síkon), és kiszámítja az optimális kiegyenlítési paramétereket. A kezelő ajánlásokat kap a képernyőn: milyen tömegű korrekciós súlyt kell hozzáadni az egyes síkokhoz, és milyen szöghelyzetben a próbasúly beépítési pontjához képest.

7.37. ábra. A korrekciós súlyok számításának eredményei - szabad helyzet. Poláris diagram

7.37. A korrekciós súlyok számításának eredményei – szabad pozíció.
Poláris diagram

Például kiszámítható, hogy 169 grammot kell hozzáadni a rotor bal végéhez 194°-os szögben, és 250 grammot a jobb végéhez 358°-os szögben a próbasúly felszerelési pontjához képest.

Ezután korrekciós súlyok kerülnek felszerelésre: a készülék javasolja a súlyok pontos rögzítésének helyét. Általában a szükséges súlyú fémlemezeket/alátéteket csavarozzák vagy hegesztik. Ha a forgórész szélein speciális csavarok vagy perforált karimák vannak, akkor ezekre rögzítik a súlyt (sok kombájnnál eredetileg lyukak vannak a dob végén az egyensúlyozáshoz). Terepi körülmények között gyakran használnak különböző átmérőjű acél alátétkészletet kényelmes súlyként, amely a kés rögzítőcsavarjaira vagy más rotorelemekre csavarozható.

A számított súlyok beszerelése után próbaüzemet hajtanak végre: a rotort ismét üzemi fordulatszámra pörgetik, és rezgésmérést végeznek. Ha a kiegyensúlyozást helyesen végzik, a rezgésszint meredeken csökken, és az elfogadható határok közé esik (általában a rezgési sebesség néhány mm/s-ra csökken). A készülék például azt mutathatja, hogy a maradék rezgés 1-2 mm/s, ami kiváló eredmény mezőgazdasági gépeknél. Ha a rezgés még mindig meghaladja a megengedett határértéket, a program javasolhatja további kis súlyok hozzáadását – ezeket hozzáadják és újra ellenőrzik, amíg kielégítő eredményt nem érnek el.

Erősen kiegyensúlyozatlan rotorok esetén néha többlépcsős kiegyensúlyozást alkalmaznak: először csökkentett fordulatszámon egyensúlyozzon, majd ismételje meg az eljárást nagyobb fordulatszámon, és így tovább, amíg el nem éri az üzemi sebességet. Erre akkor van szükség, ha veszélyes a rotor azonnali pörgetése nagy kiegyensúlyozatlanságnál – lépésről lépésre a fő rezgés megszűnik, majd teljes fordulatszámon ideális állapotba hozza.

A gyakorlatban a Balanset-1A használata már sok gazdaságban segített megbirkózni az összetett vibrációkkal. Például a forgó aprítók tulajdonosai gyakran házi módszerekkel próbálták kiegyensúlyozni a rotort, prizmára helyezve a rotort (statikus kiegyensúlyozás), de sikertelenül – a vibráció megmaradt. A hordozható eszköz segítségével sikerült teljesen megszüntetni a rezgéseket: a korrekciós súlyok beszerelése után a mulcsozó működése zökkenőmentessé vált, megszűnt a traktorost a munkavégzést huzamosabb ideig akadályozó zümmögés, remegés. Hasonló a helyzet a kombájnoknál is: ha a szalma aprítóban a kések cseréje után kiegyensúlyozatlanság jelentkezik, a gazdának nem kell szétszerelnie a teljes aprítót, hanem közvetlenül a kombájnon pár óra alatt kiegyensúlyozhatja. Valóságos példa erre a Claas kombájn chopperének kiegyensúlyozása: a szezon után az egyik kalapács elveszett, és a rotor erősen vibrálni kezdett. A készülék körülbelül 15-17 mm/s rezgési sebességet mutatott (ami a kereten észrevehető). Két, körülbelül 90 gramm össztömegű alátétkészlet rögzítésével a rotor ellentétes végein a vibráció 2 mm/s alá csökkent. A kombájn a szecskázó csapágyainak károsodásának veszélye nélkül működött tovább. Az alábbi ábrán a szalma aprító rotorjára telepített kiegyensúlyozó alátétek egy ilyen eljárás után zölddel vannak jelölve. A forgórész korábbi „nehéz” hellyel szemben lévő végeihez vannak csavarozva. Ennek köszönhetően a rotor forgása egyenletessé vált.

A Balanset-1A kiegyensúlyozás előnyei

Sebesség és mobilitás: A készülék közvetlenül a terepre vagy hangárba vihető, így nincs szükség nehéz egységek műhelybe szállítására. Még egy nagy dob is kiegyensúlyozható a saját csapágyaiban a kombájnon. A betakarítási időszakban ez különösen értékes – a berendezések állásidejének minimalizálása.
A kiegyensúlyozás pontossága és teljessége: A kétsíkú elemzésnek köszönhetően megszűnik a dinamikus kiegyensúlyozatlanság, ami „szemmel” nem érhető el. Az eredmények a gyári szabványokhoz hasonlíthatók: a vibráció olyan szintre csökken, ahol az alkatrészekre gyakorolt káros hatások megszűnnek. A készülék jelzi a rakomány pontos helyét és súlyát, kiküszöbölve a találgatásokat.
Hozzáférhetőség a személyzet számára: A modern eszközök nem igényelnek mélyreható speciális képzést. A Balanset-1A szoftver interfésze intuitív, a számítások pedig automatizáltak. A tanyasi szakember rövid betanítás után önállóan, külső szervezetek bevonása nélkül tudja elvégezni a kiegyensúlyozást.
Sokoldalúság: Ugyanaz a Balanset-1A készlet számos feladatra alkalmas: a szalma aprító és a kombájn ventilátor kiegyensúlyozásától a faaprító rotorig vagy villanymotorig. Változatos felszereléssel rendelkező mezőgazdasági nagyvállalat jövedelmező beszerzése.

6. A kiegyensúlyozás gazdasági előnyei

A rendszeres rotorkiegyensúlyozás olyan befektetés, amely a költségek csökkentésével és a hatékonyság növelésével rövid időn belül megtérül. Nézzük a fő gazdasági előnyöket:

A javítási és karbantartási költségek csökkentése. Mint már említettük, az egyensúlyhiány jelentősen csökkenti a csapágyak és más alkatrészek élettartamát. Ha a rotor kiegyensúlyozatlan, a gazdaságban gyakran kell csapágyakat, tengelyeket, szíjakat stb. cserélni. Ezek a közvetlen költségek jelentősek: például egy csapágykészlet egy nagy dobhoz plusz a csere több száz dollárba vagy euróba kerülhet, és ha pár havonta elvégzik, akkor a szezon során jelentős összeget tesz ki. A kiegyensúlyozás megszünteti a kiváltó okot – a vibrációt –, ezáltal meghosszabbítja az alkatrészek élettartamát. A csapágyak évekig kitartanak, a váz nem reped, és a kések nem törnek el az ütési terheléstől. Az alkatrész-megtakarítás nyilvánvaló. Ezenkívül a kiegyensúlyozás gyakran azonosítja és kezeli a lehetséges problémákat (repedések, laza rögzítések), megelőzve a súlyos baleseteket. Az időben történő kiegyenlítés megakadályozhatja a nagyobb meghibásodást, amely több százezer rubelbe kerülne.
Az állásidők minimalizálása és a betakarítás megőrzése. A kombájn meghibásodása az aratás magasságában terméskieséshez, a késedelmes betakarítás miatti kihagyott lehetőségekhez és a sürgős javítási költségekhez vezethet. A kiegyensúlyozatlan forgórész egy rejtett veszély, amely a leginkább alkalmatlan pillanatban támadhat (pl. meghibásodik a cséplőcsapágy, és a kombájn leáll). A rotoregységek időben történő szervizelésével és kiegyensúlyozásával a gazdálkodók elkerülik a vészhelyzeti leállásokat. A berendezések megbízhatóan működnek a legkritikusabb időszakokban. Még ha mobil kiegyenlítő szolgáltatást is igénybe veszünk (mely bizonyos összegbe kerül), összehasonlíthatatlanul olcsóbb, mint tartalék kombájnt tartani, vagy meghibásodás miatt elveszíteni a termés egy részét.
Fokozott munkahatékonyság és üzemanyag-megtakarítás. A kiegyensúlyozott mechanizmusok gördülékenyebben és kisebb terhelés mellett működnek. Ez azt jelenti, hogy a motorenergiát a rezgések és zaj csillapítása helyett a hasznos munkára – cséplés, vágás, aprítás – maximálisan felhasználják. Ennek az egész gazdaságban érezhető hatása van: csökken a fajlagos üzemanyag- és energiafogyasztás a feldolgozott gabona vagy takarmány tonnájára vetítve. Mérés nélkül nehéz pontos adatokat elérni, de a nagy kombájnok és traktorok szezonon belüli 2–51 TP3T üzemanyag-megtakarítása is több tíz litert eredményez, ami pénzt takarít meg. Ezenkívül a kezelő teljes optimális sebességgel dolgozhat anélkül, hogy félne a gép károsodásától, és gyorsabban befejezheti a munkát. Közvetve a kiegyensúlyozás is befolyásolja a munka minőségét: a zavartalanul működő kombájn jobban csépel és tisztítja a gabonát, kevesebb gabonát károsít, kevesebbet veszít, ami gazdaságilag is előnyös (piacképesebb termés).
A berendezés élettartamának meghosszabbítása. A vibráció a gépezet első számú ellensége, fokozatosan „megöli” a gépet. A túlzott vibráció nélküli kombájn vagy fűnyíró tovább bírja, mint normál élettartama, így késlelteti a költséges flottafrissítések szükségességét. Egy új kombájn vásárlása hatalmas tőkebefektetés, és logikus, hogy maximalizáljuk a már megvásároltak felhasználását. A kiegyensúlyozás viszonylag olcsó tevékenység, amely jelentősen meghosszabbítja a rotorok, így a teljes berendezés élettartamát. Még az elavult gépek is, megfelelő gondozás mellett, sikeresen üzemeltethetők, megőrizve a funkcionalitást.
Használja ki a kiegyensúlyozó berendezéseket. A nagy mezőgazdasági üzemek és szolgáltató vállalkozások számára gazdaságilag megvalósítható saját hordozható kiegyensúlyozó beszerzése, mint például a Balanset-1A. Költsége egy traktorgumi szett árához hasonlítható, és folyamatosan hasznot hoz. Több csapágy megtakarítása és a balesetek megelőzése után a készülék teljes mértékben megtérül. Ezen túlmenően csak megtakarításról és függetlenségről van szó: nem kell drága külső szakembereket hívni, minden munka önállóan és tervszerűen történik. Kisebb gazdálkodóknál lehetőség van az összefogásra: több gazdaságnak közösen eszközt vásárolni, vagy szükség szerint mobil csapatokat vonzani ilyen felszereléssel.

Egyszerűen fogalmazva, az egyensúlyozás megszünteti a rejtett pénzveszteségeket. A befektetett pénzeszközök megtérülnek: csökkentett javítási költségek, kényszerleállások hiánya, hatékonyabb működés és a berendezések élettartama. Ez különösen fontos olyan körülmények között, ahol az agrárgazdaság jövedelmezősége a terepmunka világos ütemezésétől és a költségoptimalizálástól függ.

7. Következtetés

A kombájnok és kaszák rotorjainak kiegyensúlyozása a mezőgazdasági gépek megbízható és biztonságos működésének előfeltétele. A cikkben végig tapasztaltuk, hogy a kiegyensúlyozatlanság, legyen az statikus vagy dinamikus, súlyos negatív következményekkel jár: a csapágyak és alkatrészek súlyos kopásától a balesetekig és a csökkent hozamig. A kulcselemek (cséplődobok, szalmavágók, kasza rotorok stb.) rendszeres kiegyensúlyozása segít elkerülni ezeket a problémákat. Különféle módszerek léteznek – az egyszerű statikus kiegyensúlyozástól a nagy pontosságú dinamikus kiegyensúlyozásig. A legjobb eredményeket dinamikus kiegyensúlyozással érik el, és a modern berendezések, mint a Balanset-1A, közvetlenül a terepen is elérhetővé teszik, hosszú állásidők nélkül. A következtetés egyszerű: ha időt takarítunk meg a kiegyenlítéssel, akkor sokkal többet veszítünk a javításokon és a leállásokon.

Ezért ajánlatos az egyensúlyi ellenőrzéseket beépíteni a berendezések rendszeres karbantartási ütemtervébe. Például a betakarítási szezon előtt ellenőrizze a dob és a szecskázó egyensúlyát; a kasza szénakészítésre való előkészítésekor ügyeljen arra, hogy ne legyen rotor rezgése stb. Ha kiegyensúlyozatlanság jeleit észleli (rezgés, zaj, egyenetlen késkopás, gyakori csapágyhibák), ne késlekedjen – végezzen rezgésdiagnosztikát és kiegyensúlyozást. A rendszeres forgórész-kiegyenlítés teljes mértékben megtérül: a berendezések zökkenőmentesen és hatékonyan működnek, ritkábban hibásodnak meg, tovább tartanak, és a kezelő kényelmesebb körülmények között dolgozik. A gazdálkodóknak és agrárvállalkozásoknak kiegyensúlyozó módszereket kellene alkalmazniuk – legyen szó saját eszközről vagy szakszolgálatról –, és akkor a rezgés ellenségből irányítható tényezővé válik. A rotorok egyensúlyban tartásával megalapozza gépparkja hosszú és sikeres működését.

Eszközök

1. Bevezetés

2. Mi az egyensúlytalanság és következményei