Darbinis velenas - tai variklio jėgos perdavimo mechanizmas išoriniams įrenginiams. Pavyzdžiui, traktorių darbiniai velenai dažnai perduoda variklio jėgą įvairiems žemės ūkio padargams, tokiems kaip žoliapjovės, presai, dirvos purentuvai ir kiti. Šis kukliai atrodantis daiktas yra viena svarbiausių traktorių detalių. Darbinius velenus turi ne tik traktoriai, bet ir nemaža dalis sunkvežimių. Pavyzdžiui, kai kurios ugniagesių mašinos turi taip sukamus vandens siurblius.
Darbinio veleno ištakos ir evoliucija
Kadaise darbinių velenų apskritai nebuvo. Pirmieji garo traktoriai įprastai buvo naudojami tik tempimui. Prie jų buvo galima tvirtinti įvairius mechaninius prietaisus, tačiau energijos jie gaudavo nuo besisukančių agregato ratų - panašiai buvo sukami įvairūs arkliniai padargai. Stacionarūs varikliai (ar tiesiog vietoje stovintys traktoriai) energijos kitiems prietaisams galėjo pasiūlyti diržų pagalba. Tačiau nemaža dalis tos energijos būdavo tiesiog iššvaistoma - ji dėl trinties tuose diržuose virsdavo karščiu.
Kažkas panašaus į darbinį veleną buvo užpatentuota tik 1878 metais. Šis primityvus mechanizmas eskizuose buvo vaizduojamas prijungtas prie garo variklių, atsižvelgiant į tai, kad pirmasis benzininis traktorius išrastas tik 1892 metais. Tačiau tai buvo postūmis, paskatinęs ūkininkus kurti savadarbius jėgos perdavimo mechanizmus, tarp kurių buvo ir tokių, kurie dabar primena modernų darbinį veleną.
„International Harvester“ - pirmieji su darbiniais velenais
Amerikiečių kompanija International Harvester 1918 metais tapo pirmuoju gamintoju, siūlančiu traktorius su darbiniais velenais. Pirmiausia su šiuo mechanizmu pasirodė modelis, žymėtas kaip 8-16. Tai buvo didelė ir svarbi inovacija, beveik prilygstanti standartiniam trijų taškų padargų tvirtinimui. Kompanijos inžinierius Edwardas A. Johnstonas šią idėją nusižiūrėjo bent dešimtmečiu anksčiau Prancūzijoje, kur jis pamatė savadarbį ūkininko sukurtą darbinį veleną ir parsivežė šią idėją į JAV.
International Harvester siūlė ne tik traktorius su darbiniais velenais, bet ir padargus, kurie galėjo pasinaudoti šia technologija. Nors konkurentas Case taip pat netrukus ėmė gaminti traktorius su darbiniais velenais, International Harvester spėjo įgyti didelį pranašumą. Trečiojo dešimtmečio pradžioje vis daugiau traktorių gamintojų ėmė siūlyti modelius su darbiniais velenais, ir galiausiai tai tapo labai plačiai paplitusiu mechanizmu.
Nepriklausomi darbiniai velenai ir standartizacija
Pirmieji darbiniai velenai turėjo didžiulį trūkumą - jų sukimosi greitis priklausė nuo traktoriaus judėjimo greičio. Kitaip tariant, norėdamas įjungti darbinį veleną, traktoriaus operatorius privalėjo įjungti pavarą. Vėliau, apie 1945 metus, ši problema buvo išspręsta, kai pasirodė pirmieji nepriklausomi darbiniai velenai - jų sukimosi greitis visiškai nepriklausė nuo traktoriaus važiavimo greičio.
Darbinio veleno sukūrimas, žinoma, ūkininkams buvo didelė pagalba. Tačiau šis išradimas iš pradžių turėjo keletą problemų. International Harvester traktorių pirkėjai privalėjo rinktis to paties gamintojo padargus, nes kiti tiesiog netiko. Tai reiškia, kad ūkininkai, norėdami naudoti tuos pačius įrankius, privalėjo pirkti vienodus traktorius. Tai pasikeitė 1927 metų balandį, kai JAV Žemės ūkio inžinierių bendrija paskelbė pirmąjį darbinio veleno standartą - 536 (±10) apsisukimų per minutę pagal laikrodžio rodyklę. Šis standartas, žinoma, buvo ne kartą atnaujintas ir patikslintas.
Saugumas dirbant su darbiniu velenu
Darbas su sunkiaja technika niekada nėra visiškai saugus, ir traktoriai (bei sunkvežimiai) čia nėra išimtis. Skaičiuojama, kad 5-10 % visų su traktoriais susijusių mirčių įvyksta dėl nesaugaus darbo prie darbinio veleno. Ši dalis gali įtraukti drabužius, sulaužyti kaulus ir atimti gyvybę. Todėl šiais laikais darbiniai velenai yra dengiami ryškiai geltonomis ar raudonomis plastikinėmis apsaugomis, kurios neleidžia rūbams įsivelti, ir kartais net yra apšviečiami. Tiesa, tos apsaugos patinka ne visiems, todėl kartais yra tiesiog pašalinamos, o senesnė technika tokių saugumo priemonių apskritai neturi.
PTO apsauginės grandinės: kodėl jų nenaudoju (Nr. 133)
Goeppel: specializuoti priekiniai darbiniai velenai
Goeppel - Vokietijos įmonė, gaminanti priekines pakabas ir darbinius velenus, specialiai pritaikytus tiek naujiems, tiek ir senesniems traktoriams. Siekiant aukščiausios kokybės, tiekėjas koncentruojasi tik į tris traktorių modelius, iš kurių vienas pagrindinių yra Massey Ferguson.
Goeppel priekinių darbinių velenų komponentai:
- Apatinė sąsaja su Walterscheid jungtimi Kat.
- Centrinė traukė Kat.
- Apatinė sąsaja su CBM jungtimi Kat.
Kitos Goeppel siūlomos charakteristikos apima: 540 rpm/min. Maksimali perduodama galia su 1000 rpm/min. Maksimali perduodama galia su 540 rpm/min.
Traktorių testavimas ir darbinio veleno ypatybės įvairiuose modeliuose
Didžiojoje Britanijoje buvo atliktas palyginamasis Claas Axion 820, Fendt 718 Vario TMS, John Deere 7530 Premium ir New Holland T7040 traktorių testas. Tyrimo metu siekta nustatyti ir palyginti traktorių parametrus ir savybes, kurios aktualiausios praktiniu požiūriu. Be to, buvo tiriamos traukos savybės ir matuojamos degalų sąnaudos. Visi traktoriai buvo su Common Rail degalų tiekimo sistema ir tenkino Tier III reikalavimus pagal deginių emisiją. John Deere ir Fendt traktoriuose naudojamos belaipsnės transmisijos, o Claas ir New Holland - su dinaminiais reduktoriais.
Claas Axion 820
- Variklis: John Deere 6,8 l darbinio tūrio variklis, vardinė galia 135 kW (ECE R 24). Testo metu variklio motovalandų skaitiklis rodė tik 24 val.
- Transmisija: Keturių pavarų 24/24 Hexashift transmisija, 6 laipsnių dinaminis reduktorius, leidžiantis išvystyti iki 50 km/val. greitį.
- Darbinis velenas: Greičiai lengvai perjungiami svirtimi, esančia šoninėje konsolėje. Greitis 540eco - pagal pageidavimą. Darbinio veleno jungiklis tolokai perstumtas atgal.
- Komfortas: Labai didelis posūkio spindulys - net 15,10 m. Stabdžiai veikia preciziškai, stabdžių pedalo eiga nedidelė.
Fendt 718 Vario TMS
- Variklis: Deutz variklio darbinis tūris 6,1 l - mažiausias iš visų bandomųjų traktorių. Testo metu vardinė galia 180 AG, o maksimali - 186 AG (be Powerboost).
- Transmisija: Vario transmisija turi du diapazonus - darbinį ir transportinį. Transmisija ir jos valdymo sistema (TMS) suteikia daugybę galimybių optimizuoti traktoriaus darbą, taupant degalus.
- Darbinis velenas: Darbinio veleno sūkiai 540, 540 E ir 1 000 perjungiami labai paprastai, sklandžiai. Darbinį veleną galima valdyti ir Joystick svirtimi.
- Kabina: Pati mažiausia tarp testuojamų traktorių, įlipimas į kabiną gana ankštas.
- Komfortas: Lengvas ir tikslus valdymas, bet reikia penkis kartus apsukti vairo ratą, kad vairuojamieji ratai pasisuktų nuo vienos kraštinės padėties iki kitos. Labai didelė stabdžių pedalo eiga, rankinis stabdis - kaip krovininiame automobilyje.
