Właściwy dobór wału przegubowo teleskopowego do napędzanej maszyny jest podstawowym warunkiem jego niezawodności i bezpiecznej pracy. Dzisiaj podpowiadamy, jak to zrobić.
Ogólne zasady doboru wałów przegubowo-teleskopowych
Przy doborze wału do agregatu należy najlepiej posłużyć się instrukcjami obsługi maszyny i wałów, aby ustrzec się przed ewentualną pomyłką i nie narazić się na poważne straty materialne w przypadku awarii.
Przy doborze wału przegubowo-teleskopowego należy zwracać uwagę na zgodność momentu obrotowego wału i maszyny napędzanej. Nie wolno kojarzyć wału z maszyną o większym momencie obrotowym. W doborze wału do określonej maszyny decyduje wielkość momentów obrotowych występujących przy jego eksploatacji oraz sposób łączenia. Wały dobieramy nie tylko w zależności od wymaganego momentu obrotowego od którego zależy średnica jego widełek, krzyżaków, rodzaj profilu rury oraz zabezpieczenia.
Dobieramy również w zależności od rodzaju połączenia z maszyną. W przypadku maszyny zawieszanej, najczęściej wystarczą wałki o standardowych przegubach, w których kąt dla pracy ciągłej wynosi 25º. W przypadku pracy maszyną zaczepianą, jak np. prasą zbierającą do siana, kosiarką rotacyjną, które na uwrociach nie są podnoszone i zawracanie odbywa się podczas włączonego napędu WOM ciągnika. Wtedy bardzo przydatny staje się wałek tzw. szerokokątny. Ponadto, jeśli odległość między maszyną a ciągnikiem jest nieduża, to powstaje większy kąt pomiędzy osią wzdłużną wału a osią wzdłużną maszyny i ciągnika.
W tym przypadku najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie wałka z dwoma przegubami szerokokątnymi. Jeśli odległość jest większa między współpracującą maszyną a ciągnikiem nie występuje zjawisko silnego łamania wałka, można zastosować wałek posiadający jeden sześciokątny przegub, który zakładamy od strony maszyny.
Zastosowanie homokinetycznego wału przegubowo teleskopowego sześciokątnego pozwala na bezpieczną pracę na uwrociach, gdzie nie zachodzi potrzeba rozłącznie napędu WOM. Wał ten posiada przegub połączony za pośrednictwem koła z widełkami, co powoduje, że zawsze kąt między maszyną a ciągnikiem dzielony jest na połowę, tzn. że zarówno część wału napędzana, jak i napędzająca pracuje z taką sama prędkością kątową, wówczas są mniejsze pulsacje obrotów. Przegub homokinetyczny pozwala na chwilową pracę pod kątem do 80 stopni. Parametry wału przeznaczonego do napędzania danej maszyny rolniczej powinny być umieszczone w instrukcji obsługi danej maszyny.
Odpowiednia długość wału jest istotna
Obecnie stosuje się znormalizowane wały przegubowe, których długość jest przystosowana do pracy z różnymi maszynami. Z nowości należy wymienić wałek dwustronnie teleskopowy produkowany przez włoskiego producenta Bondioli Pavesi. Przy podnoszeniu na maksymalną wysokość zawieszonej z tyłu ciągnika maszyny nowy wałek daje dodatkową strefę bezpieczeństwa. Dzięki temu nie zniszczymy profilu wału, jak to się często zdarza przy maksymalnie podniesionym do góry podnośniku i wysuniętych jego dolnych ramionach. Wał ten ma od strony maszyny dwa amortyzowane sprężynami bolce znajdujące się wewnątrz profilu, ułożone naprzeciwlegle. Blokują one wewnętrzny profil przed niepotrzebnym wsunięciem się. Podczas podnoszenia narzędzia przy oporze w ostatniej fazie bolce ustępują i wał skraca się o kilka cm chroniące go przed zgnieceniem. Przy ponownym opuszczeniu bolce wracają na swoją pierwotna pozycję nadając wałowi odpowiednią długość i sztywność.
Stosując jednak wał nie należący fabrycznie do danej maszyny, możemy przeprowadzić próbę długości wału. Przy maszynach zawieszanych wał powinien posiadać długość wystarczającą do połączeni a maszyny z ciągnikiem w najniższym położeniu podczas pracy oraz powinien skręcać się w takim zakresie, aby było możliwe podniesienie maszyny w najwyższe położenie transportowe. Przy maszynach przyczepianych wał musi umożliwiać prawidłowe wykonanie najbardziej ostrego skrętu przez agregat. W celu przeprowadzenia próby długości wału trzeba przed jego zainstalowaniem zsunąć obie części wału na minimalną długość i zaznaczyć to położenie na osłonie wału, umieszczając również dodatkowy znak zabezpieczający w odległości około 2 cm od znaku poprzedniego.
Następnie trzeba rozciągnąć wał na maksymalną długość, również zaznaczając to położenie na osłonie i wykonując dodatkowy znak zabezpieczający. Po założeniu wału, w roboczym położeniu maszyny zawieszanej lub w położeniu do jazdy na wprost agregatu z maszyną przyczepianą, znak zabezpieczający dla maksymalnej długości wału nie powinien być widoczny. Nie włączając napędu wału trzeba ostrożnie podnieść maszynę zawieszaną w najwyższe położenie transportowe lub wykonać maksymalny skręt ciągnikiem z maszyną przyczepianą, obserwując przy tym, czy zewnętrzna część osłony nie zakrywa znaku zabezpieczającego przy minimalnej długości wału. Znormalizowane wały przegubowo-teleskopowe mogą przenosić różne wartości momentu obrotowego. Stosując wał do napędu określonej maszyny trzeba zawsze upewnić się, czy przenoszony przez niego moment jest zgodny z określoną w instrukcji obsługi wartością momentu potrzebną do pracy danej maszyny.
Do napędu takich maszyn jak np., przetrząsarki, zgrabiarki, rozsiewacze zawieszane itp. stosuje się wały przenoszące moment nominalny 250 Nm, natomiast do napędu takich maszyn jak: brony wirnikowe, sieczkarnie polowe, prasy zbierające potrzebne jest zastosowanie wału o momencie nominalnym 400 lub 540 Nm.
Jedną z głównych przyczyn uszkodzeń wałów przegubowo-teleskopowych jest stosowanie nieodpowiedniego wału do napędu danego typu maszyny. W zależności od rodzaju maszyny i jej zapotrzebowania na moc, dobieramy wały z różnymi zabezpieczeniami. W celu zabezpieczenia napędzanej maszyny i wału przegubowo-teleskopowego przed zniszczeniem, instalowane są sprzęgła. Przerywają one przenoszenie napędu, kiedy zostaje zadana wartość momentu obrotowego. Oznacza to, że napęd jest automatycznie rozłączany zabezpieczeniem po przekroczeniu siły, która mogłaby uszkodzić mechanizm maszyny.
Dobrać odpowiednią końcówkę wału
Przy doborze wału przegubowo-teleskopowego do maszyny należy zwrócić również uwagę na rodzaj końcówek wystających z ciągnika i maszyny. Najbardziej znanym jest króciec sześciofrezowy, standardowo stosowany m.in; w ciągnikach Ursus, który ma rozmiar 1 i 3/8 cala. Wał dobieramy też z powodu różnych wypustów. Może być tak, że na maszynie jest wypust 6-frezowy o średnicy 1 i 3/8 cala, a z ciągnika wychodzić będzie wypust 21- frezowy. Większość maszyn napędzana jest WOM z 540 obr/min, ale również ma możliwość przełączania na 1000 obrotów, ale wtedy należy zmienić końcówkę WOM na 21- frezową/ m.in w ciągnikach ciężkich Ursus.
Aby móc podłączyć maszynę wałem o innym typie wypustów niż na ciągniku, jednym z rozwiązań jest założenie na wał tzw. redukcji. Są to odpowiednio przygotowane sworznie z jednej strony z wypustami pasującymi na WOM ciągnika, z drugiej z króćcem pasującym do wału przegubowo – teleskopowego napędzającego maszynę. Niewskazane jest stosowanie takiego rozwiązania do napędu maszyn ciężkich. Lepszym jest zamienić widełki na krzyżaku wału lub wymienić końcówkę w ciągniku, niż zastosować redukcję. Wśród nowoczesnych rozwiązań należy wymienić firmę Walterscheid, która posiada w swej ofercie wały, których przeguby są w pełni schowane pod osłonami i pasują do końcówek wałów WOM we wszystkich typach ciągników niezależnie od ilości wypustów na końcówce. Należy pamiętać o tym, że raz dobrany wał musi być zmieniony na inny z chwilą np. zwiększenia się szerokości roboczej maszyny, co powoduje wzrost zapotrzebowania mocy. Pociąga to za sobą wzrost momentu obrotowego przenoszonego przez wał – przy tej samej prędkości obrotowej WOM. W takiej sytuacji należy zastosować wał o odpowiednio większym momencie nominalnym.
Bezpieczeństwo najważniejsze
Aby zapobiec wypadkom z udziałem wałów przegubowo – teleskopowych stosowane są specjalne osłony, których zadaniem jest ograniczenie do minimum kontaktu użytkownika z ruchomymi elementami wału. Użytkowanie wału bez osłony lub z osłoną uszkodzoną grozi pochwyceniem i owinięciem części ubrania osoby obsługującej, takich jak poły fartucha, marynarki, zwisających pasków, a także długich włosów. Przy łączeniu wału przegubowo-teleskopowego z ciągnikiem i maszyną silnik ciągnika i napęd WOM muszą być bezwzględnie wyłączone.
Czytaj także: Wały przegubowo-teleskopowe: rodzaje, serwisowanie i prawidłowa eksploatacja
Piotr Grudnik
