Toepassingsspecifieke rollagers voor zaaimachines

Door de moeilijke werkomstandigheden die machines in landbouwtoepassingen ervaren zijn de vooruitzichten op een lange levensduur voor standaard rollagers hier uiterst beperkt. Omdat toonaangevende fabrikanten van kwaliteitsvolle agrarische machines, zoals de Kverneland Group, zich zeer bewust zijn hiervan rekenen ze op de toepassingsspecifieke lagers van NSK.

Een goede lagerafdichting moet het lager beschermen tegen stof dat door de droge bodemomstandigheden ontstaat

De Soestervlakte ten oosten van Dortmund in Duitsland is één van de meest vruchtbare regio's in Europa, waardoor het de ideale locatie is voor zowel het zaaitechnologisch onderzoekscentrum als het hoofdkantoor van de Kverneland Soil Processing Division. In Soest zijn de zaai- en boormachines van het bedrijf ontwikkeld. Ze worden er ook in grote hoeveelheden geproduceerd met het oog op de hoge vraag in Europa, maar evengoed om te kunnen voldoen aan de stijgende vraag van klanten in de VS en Azië.

Tijdens de voorbereiding van het zaaibed worden de onderdelen van de machine blootgesteld aan extreem hoge belastingen, met name op het segment van de schijveneg van de zogenaamde U-boor. De schijveneg wordt gebruikt om de bodem los te maken en de grond te breken voor de volgende stap in het zaaiproces, namelijk de voren graven zodat ze klaar zijn om de zaden te ontvangen.

Het schijfvormige onderdelen van de eg moeten blijven draaien in alle grondsoorten en bij verschillende bodemdiepten. Hierdoor zijn lage wrijvingseigenschappen van groot belang. Ook de onderdelen verplaatsen zich met werksnelheden tot 18 km / u, ook op oneffen terrein en moeten dus gevolgen van het raken van stenen weerstaan. Aangezien deze onderdelen zich onder een hoek ten opzichte van de bewegingsrichting bevinden worden de lagers blootgesteld aan hoge axiale krachten. Daarbovenop komen ook nog omgevingsgevaren zoals stof, vocht, vuil en corrosieve kunstmest.

"De diverse stresspatronen die de lagers beïnvloeden kunnen niet nauwkeurig worden voorspeld, waardoor lagers voor landbouwmachines altijd veel groter gedimensioneerd worden dan nodig, " aldus Volker Schanzenbach, R & D manager van Kverneland Group Soest GmbH. "Maar niet de grootte is de grootste uitdaging bij dit soort lagers, wel de afdichting die de lagers tegen stof en vocht moet beschermen.”

Deze uitdaging wordt steeds groter door de klimaatverandering die heeft geleid tot een veel drogere bodem en bijgevolg meer stof. Bovendien zijn efficiëntie-eisen van de moderne landbouw vergroot, wat betekent dat het brandstofverbruik, de werksnelheid, de onderhoudskosten en de inzetbaarheid van de machine steeds meer prioriteit moeten krijgen. Vanzelfsprekend zijn de prestaties van de lagers hierdoor nooit eerder zo belangrijk geweest.

De machines van Kverneland zijn uitgerust met acht werkstukken, één voor elke meter werkbreedte. Dit betekent dat ze kunnen worden uitgerust met maximaal 48 sterk belaste rollagers. Om ervoor te zorgen dat de lagers geschikt zijn voor de applicatie, maakt het bedrijf nu gebruik van een robuuste en duurzame oplossing van NSK, beter bekend als de Agri-Disc Hub.

De hubs van NSK zijn speciaal ontwikkeld voor gebruik in grondbewerkings- en zaaimachines. Ze bestaan uit een dubbele rij hoekcontactkogellagers (met een contacthoek van 40 °) met een aparte binnenring die ontworpen is om hoge axiale en tiltlasten kunnen dragen. NSK monteert de lagers reeds in de behuizingen zodat ze klaar zijn voor een directe installatie, waardoor de montage vereenvoudigt voor Kverneland. NSK levert hier dus een oplossing met toegevoegde waarde.

Om de uitdaging van het goed afdichten van het lager aan te pakken, voegde NSK een statische afdichting met drie afdichtlippen toe aan de schijf (tegenover de lagerbehuizing) en een dynamische afdichting met twee afdichtlippen tussen de lagereenheid en de schijfdrager. Een grote drukplaat biedt een extra bescherming voor het lager en dient ook voor het genereren van de benodigde voorspanning.
De specifiek voor Kverneland ontworpen Agri-Disc Hubs van NSK zijn voorzien van een dubbele rij hoekcontactkogellagers en een vernieuwende afdichtingsoplossing

Volgens Kverneland bleek dit innovatieve sluitingssysteem zeer efficiënt, zelfs bij contact met stof, vocht en corrosieve of schurende elementen in de bodem zoals zand en kunstmest. Waterprojectietests hebben aangetoond dat zelfs blootstelling aan hogedrukreiniging geen negatieve invloed heeft op de belastingsgraad of levensduur.

Het lager is gevuld met een speciale performante smering die gedurende de gehele levensduur van het lager een hoge druk absorptievermogen waarborgt. Zelfs bij intensief gebruik is een herhaling van de smering onnodig, wat niet alleen tijd en smering bespaart maar ook het milieu ontziet.

Na de positieve resultaten die bereikt werden met de Agri Disc Hubs maakten ingenieurs van Kverneland (dat in 2012 door Kubota werd overgenomen) en NSK een studie van de andere types machines, met als doel het optimaliseren van de lagers en het doen stijgen van hun levensverwachting. Dit onderzoek leidde tot betere plaatsing van de lagers bij de schijveneggen van Kverneland, daar waar de dubbele rij hoekcontactkogellagers zonder flens (maar met een keerring aan de ene kant) nu gebruikt worden. Op andere lagers, zoals in de zaaimachines van Kverneland, gebruikt men éénrijige kogellagers (vierpuntslagers met een verbrede binnenring en een slingerschijfafdichting aan de ene kant). Afhankelijk van de toepassing worden verschillende afdichtingsoplossingen en materialen ingezet.

NSK heeft ook aangepaste lagers voor de zaadkouters van Kverneland ontwikkeld, zoals voor de zaaimachines voor enkele rijen met bodemfertilisatie (een applicatie waar extreme slijtage voorkomt), alsmede voor andere grondbewerkingsmachines zoals korte schijveneggen.

  Meer weten…