2023 마누스 금상 – coulter

• 필요한 것: 이글리듀어 ® 플레인 베어링
• 요구 사항: 부식이 없는 베어링 포인트, 액체 질소 비료와의 접촉 문제 없음, 진동 운동에도 불구하고 긴 수명, 윤활제 미사용
• 산업 농업 공학

많은 농부들이 옥수수, 감자, 밀이 잘 자라도록 하기 위해 주사 비료를 사용합니다. 여기에는 액체 질소 비료가 식물 뿌리 가까이로 흐르도록 토양을 여는 쟁기를 사용하는 것이 포함됩니다. J&M Manufacturing은 이러한 농기계 제조업체 중 하나입니다. 이 미국 회사는 니트로그로 어플리케이터를 개발했습니다. 다음과 같이 작동합니다: 액체 질소 탱크가 트랙터 트레일러 중앙에 장착되어 있습니다. 두 개의 붐은 모델에 따라 9미터 또는 18미터 길이로 좌우로 접을 수 있습니다. 이 날개의 핵심은 최대 37개의 파라링클리지 컬터로, 질소를 목표한 방식으로 낮은 손실률로 토양에 공급합니다.

경쟁사 모델보다 더 경제적으로 질소 시비를 위한 새로운 어플리케이터를 설계하기 위해 J&M Manufacturing의 엔지니어들은 시스템의 피벗 포인트에 기존의 청동 부시 대신 다른 소재를 사용하기로 결정했습니다. 이를 통해 많은 농부들이 우려하는 문제인 플레인 베어링에 그리스를 바르는 문제를 해결했습니다. 베어링 포인트에 지속적으로 그리스를 공급하는 그리스 니플에도 불구하고 재윤활에는 상당한 노력이 필요합니다. J&M Manufacturing의 설계 엔지니어인 오스틴 프란츠는 한 줄에 5개의 그리스 니플이 있는 25열 도포기를 사용하여 그리스를 도포하는 데 최대 52분이 걸린다고 추정합니다. 현장에서 작업을 시작하기도 전에 매일 거의 한 시간이 손실됩니다. 이 손실은 수확량과 수익 감소로 이어집니다. "이 시간 동안 그리스 호스를 교체하는 등의 추가 시간을 포함하지 않더라도 농부는 넓은 면적을 작업할 수 있습니다." Franz는 확신합니다. "25열 어플리케이터로 시속 13킬로미터로 운전하는 농부는 분당 약 1헥타르의 토지에 비료를 줄 수 있습니다." 따라서 윤활유를 사용하지 않으면 하루에 52헥타르를 더 관리할 수 있습니다. 열흘 동안 520헥타르를 추가로 관리할 수 있습니다. "하루 질소 시비량보다 훨씬 많은 양입니다."

J&M Manufacturing의 설계자들은 윤활 없이 작동하기 위해 모션 플라스틱 전문업체인 igus® 의 폴리머 플레인 베어링 iglidur® G 시리즈를 쿨터의 5개 피벗 포인트에 모두 사용했습니다. 하이라이트: 고성능 플라스틱에 미세하게 작은 고체 윤활제가 통합되어 작동 중에 방출되어 그리스 한 방울 없이 저마찰 건식 작동이 가능합니다. 따라서 윤활이 더 이상 필요하지 않습니다. 그 결과 농부들은 더 빨리 작업할 수 있습니다. 또한 폴리머 베어링은 현장에서 사용할 수 있도록 설계되었습니다. 금속 베어링의 윤활막은 종종 먼지 자석이 되어 먼지 및 오물과 결합하여 베어링의 원활한 작동에 부정적인 영향을 미치는 혼합물을 형성하는 반면, 폴리머 베어링은 먼지에 강합니다. 또한 오염의 위험이 없고 부식이 없으며 매체와 온도에 강하기 때문에 환경 친화적입니다. 프란츠는 이구스(® )의 폴리머 베어링이 장착된 어플리케이터가 현장에서 최소 7년 이상 사용할 수 있을 것으로 예상하고 있습니다. "올해가 이 제품을 공급한 지 2년째입니다. 우리가 판매한 주식의 95% 이상이 igus® 폴리머 베어링을 사용한 파라링크 주식입니다."

J&M의 엔지니어들은 쾰른의 폴리머 베어링을 사용하여 나이프와 칼날이 맞물렸을 때 동일한 높이에서 지면과 평행하게 유지되는 평행 설계의 스프링 장착 시스템을 구현하는 데 성공했습니다. 나이프가 쉐어 뒤에 위치하여 칼날보다 빠르게 토양에서 위로 스윙하는 업계 표준과 비교하면 비료가 대기 중으로 증발하는 일이 거의 없다는 장점이 있습니다. 중요한 점입니다. 질소는 아산화질소로 변해 온실가스로 작용하기 때문입니다. "시중에 나와 있는 유일한 옵션은 상당히 비쌌습니다. 따라서 설계의 주요 목표는 합리적인 비용으로 휘발을 통해 비료의 손실을 줄이는 쿨터를 만드는 것이었습니다."& M 디자이너는 계속합니다.