农业设备的挑战:自润滑部件的价值
农业设备:主要类别
农业生产以一系列不同的操作阶段为中心。每个阶段都介绍了对不同类型的专业设备的需求。对于某些作物来说，这些阶段贯穿全年周期。其他作物可能每年种植多次。
农业涉及种类繁多的作物和独特的种植技术，从麦田到蔓越莓沼泽再到果园，下面的清单是必然的概括。例如，水果等以树木为基础的作物可能不需要每年重新种植，但需要修剪等其他维护任务。
农业生产阶段概述
虽然线性地列出这些阶段有助于组织我们的讨论，但重要的是要意识到以下每个阶段之间可能有大量的重叠。例如，在种子种下后，可以仔细地重新翻耕以清除杂草。
- 首先，土地必须耕种，并为农业生产做准备。精确的目标可能取决于准备种植的作物、当前的土壤条件和以前作物的结果(例如，需要将以前种植的疾病的影响降到最低)。施肥是土地准备的另一个重要部分，它也延伸到作物的实际生长周期。犁或其他松土/混合技术是这一阶段的其他关键方面。
- 接下来，必须播种或种植作物。有些作物可能会采用嫁接等特殊工艺。如今，播种模式被精心安排以实现产量最大化:过于密集的种植会限制每棵植物的生产力，但种子不足的田地有可能无法实现其生产潜力。此外，并不是每颗种子都能成功发芽;需要仔细分析种芽比，以优化种植数量。
- 一旦准备好的土地被播种，实际的作物生长就可以开始了。这个过程需要浇水(通过雨水或灌溉系统)、虫害控制、持续施肥和除草。
- 最后，成熟的作物就可以收割了。在这个已经很复杂的生产过程中，收获方法可能是最多样的方面。一些脆弱的作物仍然需要人工采摘，而其他作物则可以使用复杂的机械化收获设备进行种植。收获后，储存成为当务之急。有些作物可能需要在收获后立即包装或速冻，以最大限度地延长保质期并减少腐败。其他的，如主食谷物，可以在筒仓等设施中大量储存。
农业设备第一类:拖拉机
虽然自行式设备已经变得越来越普遍，但拖拉机仍然是所有这些类别背后的常见设备。由于农业的多部分生产过程需要如此多不同的设备，为生产的每个方面维持单独的车辆通常是昂贵的。
通过使用可以安装在拖拉机后面的设备，可以在尽可能长的生产周期中利用相同的车辆资产。拖拉机是农场的主要主力，在本文中概述的每个类别中拉动各种各样的工具。
轮式拖拉机在历史上占主导地位，但履带式拖拉机越来越成为主要的替代方案:履带式拖拉机有助于更广泛地分配重量，以最大限度地减少车辙/土壤破坏。
牵引在拖拉机后面的设备通常有一个从拖拉机本身获取动力的机制。这种机制可以包括连接到拖拉机传动装置上的联轴器或“动力起飞”，最常见的是在拖拉机上安装一个专用的传动轴，可以连接到设备上。
农业设备第二类:耕作和整地设备
“耕作”广义上是指机械搅拌整地。最初使用锄头等手工工具，后来使用畜力犁，如今用于商业规模农业的耕作设备几乎都是机械化的。
耕作的主要目标
- 营造适合种植所需深度的软土。
- 将以前生长周期的残留物纳入土壤，以循环养分，减少侵蚀。
- 杀死杂草。
- 给土壤透透气。
耕作设备可用于一次耕作(更深、更彻底的耕作)或二次耕作(更浅、更有选择性的耕作)。初级耕作和翻耕一样，土壤表面相对粗糙。二次耕作有助于平整和平整粗糙的表面，以创造一个更理想的苗床。初耕通常在前一次收获完成后进行。如果需要，可以在生长周期内进行二次耕作(例如，帮助肥料与土壤结合或控制杂草)。
由于这些不同的任务，二次耕作设备往往要求更高的精度。例如，可能需要在作物行之间耕作，以消除杂草，而不损害作物本身。
耕作设备示例
- 犁它们提供了粗糙的初级耕作，扰乱了整个土壤表面。犁通常比下面的“耕耘者”挖得更深。
- 牙齿耕种者当它们被线性地拖过土壤时，就会刺穿土壤。
- 旋转式耕作机或者在被拉动时在土壤中旋转的旋耕机。
- 种植包装机或土地碾压机，通常在播种后使用，粉碎土块，去除气穴，或以其他方式压缩土壤高处，以帮助保持苗床牢固而不过度压缩。
农业设备第三类:播种设备
为了使产量最大化，种子不能简单地撒在地上。除了需要以最佳的数量和密度散布之外，种子还需要被固定在土壤中的特定深度(确切的深度取决于种子类型、土壤和气候变量)。在像一行这样的模式中仔细播种也很重要，因为这种几何形状允许在作物之间进行机械化除草。
传统上，播种设备主要围绕着使用一种条播机，一个装满种子的料斗，放置在一组管子上面，管子之间有间隔，以帮助使用旋转的凹槽桨最佳地传播种子。虽然原始的播种机从古巴比伦开始使用，但英国发明家Jethro Tull在1701年创造了著名的现代机械化播种机(他的设备是马拉式的，但使用了机械播种机)。
如今，播种设备最典型的工作方式是空气注入，这种技术不仅更加可靠和精确，而且甚至可以用于未耕土壤(一些地区努力减少耕作，以帮助保护土壤和防止侵蚀)。
虽然术语的使用经常不一致，但今天“播种机”通常用来指用于传播较小种子类型的设备。一个“播种机”用于大种子。不管怎样，现代播种设备都是拖拉机牵引的。其他常用术语包括“谷物钻机”、“精密播种机”和“播种机”。所有这些术语都描述了相同的一般操作概念。
农业设备第四类:肥料和农药施放设备
肥料对于通过提供关键营养物质来最大限度地提高作物产量和保护土壤的长期健康都是必不可少的。它可以在耕作期间和作物种植后使用。在过去60年里，大量使用化肥是农业生产力普遍提高的一个关键驱动因素，这对养活全球不断增长的人口起到了重要作用。
化肥既可以有机生产，也可以有机生产。肥料)或通过化学合成。无论哪种方式，都需要专门的设备将其喷洒在作物/土壤上。所需肥料的数量取决于土壤本身的肥力和作物类型。施肥设备的关键区别是液体和固体。
农药和除草剂是需要分布在作物和/或土壤上的其他关键物质。我们在这里介绍这种设备，因为它最常通过与分配液体肥料相同设计的喷雾设备进行分配。喷涂设备可以是小型的、背包式的设备，也可以是大型的拖拉机牵引设备。
肥料/农药设备示例
- 固体肥料撒布器它利用一个旋转机构将肥料从拖车内的一个存储单元中分离和分发。
- 液体肥料喷雾器．
- 用于肥料、水和除草剂的喷雾器．喷雾器可以将液体喷射到距离设备一定距离的地方，也可以利用长臂(最远可达150英尺)在设备通过时将液体喷射到广阔的区域。
农业设备类五:收割设备
收割机是高度特定于作物的。一般来说，它们被设计成机械地采摘和装载作物。然而，作物的巨大差异意味着收割机必须非常仔细地设计，以匹配相关作物的需求。简而言之，从树上摘菠萝和从地里挖土豆是完全不同的过程。
每一台机械化收割机都以它所设计的特定作物命名。然而，各种谷物收割机通常被称为“联合收割机”。收获是工程师们仍在努力使大量工序机械化的一个领域。虽然一些领域，如谷物，已经被证明适合机械收割，但其他领域，如精致的水果，仍然以体力劳动为主。
对于某些作物，采用的方法取决于作物将如何被利用。例如，将要被加工的西红柿(例如。制作成番茄酱、酱料或酱料)可以机械收获，但新鲜的番茄更有可能是人工收获，以帮助保护它们的审美品质。
由于所有这些变化，收获设备的体积和速度可以有很大的变化。传送带有助于在相对较低的容量下运输采摘的水果，使其损伤最小，而大型联合收割机每小时加工谷物的速度为吨。
收割设备
- 联合收割机将三种不同的谷物收割操作“结合”到一台设备上:收割、脱粒和筛分。它们被用于各种谷物，如小麦、燕麦、黑麦、大麦和玉米。特别设计的联合收割机也用于豆类作物。专门的“头”附加，以帮助调整相同的资产为不同的军团特定的收获能力。
- 收获:收割和收集谷物作物的草状茎
- 打谷:将可食用谷物从不可食用的茎秆上剥离的过程。机械化脱粒的有效工作原理是反复捶打谷物，直到种子掉出来。
- 筛选:移动摩擦棒用于将谷物和谷糠从稻草中分离出来。然后，种子通过凹格栅落下，在那里，它们可以通过占卜器被运送到一个储存“鞋”中。
- 机械摇树机使用液压缸挤压和摇晃一棵树，使其作物松动。这种装置常用于坚果、橄榄和某些果树。樱桃和李子)。
- 胡萝卜矿车用橡皮带抓住胡萝卜植物的绿色顶部，把它们从土壤中拔出来。然后它们被送入一台机器，顶部可以被切掉。
- 棉花采摘者它切断植物，利用一排高速旋转的带刺纺锤将棉籽从植物中去除。
- 传送带用于运输水果和蔬菜，为仍然需要大量体力劳动的农业类别提供了一些机械效率。这些皮带是专门设计的，例如，尽量减少软皮水果的擦伤。在许多情况下，他们可以将新鲜水果运送到附近的罐装或冷冻设施。
农业设备的重要工程挑战:农业OEM的痛点
如上面的例子所示，农业设备表现出巨大的多样性。即使在单一类别中，如联合收割机，也可能采用许多不同的设计和机械变化。
然而，几乎所有的农业设备都在一系列核心的工程挑战上找到了共同点。农业设备原始设备制造商必须提供精心设计，以适应以下每一个挑战。
- 效率:农业是一个竞争激烈的行业，大多数产品的利润率都极低。开云体育单双在这种情况下，高效的运营至关重要，OEM一直在寻求提高关键机械的运营效率。例如，限制维护工作流程对于保持农业设备在现场和减少停机时间至关重要。
- 可靠性:农业设备与效率密切相关，如果在总是对时间敏感的农业生产周期中出现故障，就有可能造成严重的成本。面对农业设备表现出的长运行时间和高速度，组件需要保持可靠性。
- 具有挑战性的运营环境:该设备预计在户外长时间工作时能够成功，包括长时间暴露在全天候条件，包括下雨，极端高温和冰冻温度。
农业工作代表着机械的极端环境，充满了泥土、灰尘、岩石和种子，所有这些都具有很强的研磨性。
设备也可以暴露在化肥、农药或其他对某些材料有腐蚀性的化学物质。 - 清洁操作的需要:因为他们处理的是食品，农业设备需要防止，例如，润滑脂或其开云体育单双他润滑剂泄漏到田地(或进入收割机内储存的产品)。
三星农业设备自润滑组件的优势
三星提供轴承和类似的振动和冲击吸收部件，由先进的自润滑聚合物材料设计。根据我们的经验，这些材料已被证明对农业设备制造商非常有价值。
它们不仅可以帮助提高组件的可靠寿命，还可以通过消除定期加油的需要来节省维护成本。最重要的是，这些组件有助于保持设备在现场，为农业运营商产生投资回报率。
三星为餐桌带来了多种农业友好型材料，包括Rulon、TriSteel、Ultracomp和CJ composite。这些多样化的产品允许农业设备OEM仔细匹配所需的材料性能，以满足手头的任务。
这些材料有助于直接解决上述每个工程挑战。
- 这些材料都是自润滑的，可以实现无油操作。这一特性消除了混乱的油脂和定期润滑带来的维护成本。部件始终保持最佳润滑状态，这有助于减少过早故障。
此外，油脂对农业工作中产生的小颗粒物质起着磁铁的作用。这种物质可以积聚并作为传统轴承的磨料:消除润滑脂有助于减少颗粒污染。
最后，取消润滑要求是有帮助的，因为复杂农业机械内部的许多部件都是耗时的，很难找到。 - 抗振动和抗冲击:三星材料具有优异的抗振动和抗冲击性能。这个属性帮助它们经受住长时间的运行，而不会降级或过早失效。它还允许这些自润滑材料在传统上仅限于金属轴承的各种应用中蓬勃发展。
- 这些材料可以在各种温度条件下工作而不变形。该功能可以帮助组件在高工作温度和不同天气条件下最大限度地延长使用寿命。
- 优异的耐腐蚀性:这一特性不仅有助于我们的材料在全天候操作条件下茁壮成长，而且还能抵御潜在的腐蚀性肥料和除草剂。
- 高强度重量比:坚固、有效重量的材料有助于轴承在高要求、高负载应用中茁壮成长，同时促进高效的机械运行。
- 成本效益:三星轴承提供优秀的投资回报率。在某些情况下，它们可以提供比钢铁或其他金属部件更直接的价格优势。在其他情况下，由于减少了故障/更换需求和降低了维护成本，它们在组件的整个生命周期内提供了更高的成本。
没有一种适用于所有应用的完美轴承材料。与其在所有设备和组件中广泛采用一种材料，不如在仔细分析其在该领域将面临的挑战的基础上采购材料。这种分析应该包括维护需求、预期寿命和过早失效的后果。
要更详细地了解每个三星产品的材料规格，请在这里查看我们的互动材料数据库。
农业设备的三星组件应用示例
- 拖拉机起落架系统:用于安装液压履带张紧油缸的轴套，起落架和车架之间的连杆点，以及转向轮/惰轮的枢轴点。
- 干粪肥撒布器:多枢轴点，铰链点，和旋转链轮链条驱动器。
- 液体喷雾器:液压致动器劈形安装，用于提高和降低喷雾臂架，臂架和车身之间的铰链点，化学分配系统的泵组件，和现场玻璃。
- 空气引入种子:倾斜杆为分蘖盘。
- 干草堆垛机:枢轴点轴承。
下面，我们将提供更多关于我们的材料如何帮助解决各种农业设备中的关键工程挑战的详细信息。
案例研究:三星农业设备自润滑材料
以下这些案例研究(以及更多)收录在我们的行业白皮书中，您可以在这里下载。
农业装备案例研究一:
挑战:这种收获设备OEM生产的传送带和悬挂在拖拉机上的吊杆升降机用于在陡峭的丘陵地带收获农产品(如菠萝)。
他们要求轴承能够在全天候条件下持续更长时间，并能抵抗酸驱动的腐蚀。
解决方案:三星认定我们Rulon J材料作为最有效的解决方案。Rulon J提供低磨损保护敏感产品，并符合软配合表面。它还可以抵抗启动/停止应用程序中的粘滑。Rulon J表现出色，我们的客户报告提高了效率和生产率，同时消除了手动润滑脂。
农业设备案例研究二:
挑战:一家主要的甘蔗生产商寻求三星的帮助:粘稠的甘蔗纸浆被“粘”在破碎设备内的金属轴承轴上。这些轴承需要经常加油和经常清洗。这种高水平的维护引入了令人望而却步的供应、人工和停机成本。与此同时，他们一直在担心轴承密封失效，这可能会污染他们大批量(每天生产7000吨原甘蔗)生产线上的大量产品。
解决方案:三星确认UltracompUC500轴承与增强纤维，结合粘结树脂与石墨迁移润滑。我们的制造团队还改进了轴颈两端的密封设计，消除了糖进入轴承表面的问题。
农业装备案例研究三:
挑战:一位客户正在为他们的割草机的起落架、转向柱和控制臂上使用的成本高昂的钢轴承而苦苦挣扎。与此同时，像农民这样的最终用户抱怨说，他们根本没有时间不断地给这些金属轴承重新润滑。
解决方案:我们的工程师研究了这个问题并确定了TriSteel轴承取代钢对钢单元。该解决方案提高了部件寿命，无需维护，是整个设备中钢材的成本效益替代方案。同时，终端用户再也不用担心日常维护的麻烦。
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