결합

<시간 />

배경

콤바인은 밀, 옥수수, 대두, 밀로, 유채, 쌀과 같은 곡물을 수확하는 데 사용되는 대형 자체 추진 농업 기계입니다. 그 이름에서 알 수 있듯이, 결합은 두 가지, 때로는 그 이상을 수행하는 기본적인 수확 기능을 수행합니다. 먼저 작물을 수확(자르기)한 다음 타작하여 종자 덮개 및 기타 부스러기에서 곡물 알갱이를 분리합니다. 왕겨). 일부 콤바인은 타작 후에 남은 짚을 포장할 수도 있습니다. 목화를 따기 위해 기계를 장착할 수도 있습니다.

콤바인은 매우 큰 장비 조각입니다. 운전자는 시야를 확보할 수 있도록 전체 길이의 창문이 있는 높은 운전실의 장비 상단에 앉습니다. 곡식 탱크와 타작된 곡식을 제거할 수 있는 슈트로 덮인 길고 사각형의 몸체는 거대한 전면 장착 드라이브 휠과 더 작고 더 얇은 후면 스티어링 휠을 타고 있습니다. 터보 차저 디젤 엔진은 콤바인을 추진하고 헤더에서 탈곡 실린더를 통해 곡물 탱크로 곡물을 이동한 다음 대기 중인 트럭으로 이동하는 헤더, 탈곡 실린더, 청소 시스템 및 오거에 동력을 제공합니다.

콤바인이 곡물 줄을 따라 진행됨에 따라 전면 구성요소인 릴, 지면과 평행하게 놓인 커다란 육각형 금속 조각이 회전하면서 곡식 줄기를 기계로 쓸어 올립니다. 다양한 작물을 수확하려면 다양한 릴 디자인이 필요합니다. 예를 들어, 밀 릴은 줄기를 잘 익은 곡식 이삭 바로 아래로 자르는 도마로 분리하는 반면, 옥수수 릴은 줄기에서 옥수수 이삭을 벗겨내어 땅에 평평하게 둡니다. 오늘날 농부들은 다양한 유형과 크기의 헤더 모델 중에서 선택할 수 있습니다. 아래 설명은 콤바인을 통한 밀의 진행을 설명합니다.

콤바인 본체 내부로 들어가면 줄기가 빗처럼 보이는 구성요소인 커터 바에 부딪힙니다. 빗의 "갈퀴"가 줄기를 잡으면 칼과 같은 도구가 지면 근처에서 줄기를 자릅니다. 그런 다음 줄기는 줄기 오거를 통해 엘리베이터로 운반됩니다. 큰 금속 실린더인 오거에는 곡물을 가두어 운반할 수 있도록 나사 모양의 돌출부가 있습니다. 지면과 평행하게 설치된 줄기 오거는 절단된 줄기를 엘리베이터로 쓸어넘깁니다. 컨베이어 벨트가 장착된 한 쌍의 롤러는 곡물을 콤바인의 심장인 타작 실린더로 위쪽으로 운반합니다. 이 실린더는 돌기가 있는 대형 롤러입니다. 잘린 반달 모양의 홈( 오목한 부분) 위로 고속 회전 실린더는 줄기의 머리에서 곡물 커널을 분리합니다.

낟알에서 분리되면 줄기는 타작 실린더의 막대에 의해 휩쓸려 일련의 밀짚 보행기 중 첫 번째 부분에 쌓입니다. 이들은 콤바인의 뒤쪽으로 점차적으로 내려가는 크고 약간 겹치는 정사각형 플랫폼입니다. 약간 진동하는 첫 번째 보행기는 빨대가 두 번째로 떨어지도록 하고 두 번째 보행기는 빨대가 세 번째 및 가장 낮은 곳으로 떨어질 때까지 흔들며, 이 지점에서 슈트를 통해 땅으로 떨어뜨리거나 나르는 기계에서 포장됩니다. 베일에. 곡물의 줄기와 달리 낟알은 오목한 틈을 통해 떨어질 만큼 작으며 그 아래에 있는 곡물 팬에 걸려 있습니다. 곡식 팬이 진동하면서 알갱이, 겨, 그리고 타작통을 통과한 일부 머리가 진동하는 체 세트로 손상되지 않고 흔들립니다.

대부분의 콤바인 구성요소는 강판으로 만들어집니다. 강철의 큰 코일은 제조업체로 전달되고 제조업체는 강철을 적절한 길이로 절단하고 모양을 만들고 용접합니다. 용접은 로봇으로 합니다.
Body가 제작된 후 Overhead Conveyor에 부착되어 Paint Bath로 운반됩니다. 페인팅은 정전기 방식으로 수행됩니다. 페인팅은 콤바인 본체와 반대 전하를 띠게 됩니다. 이 기술을 사용하면 페인트가 금속의 노출된 모든 부분에 도달하여 부식되지 않는 표면을 제공합니다.

진동으로 인해 낟알이 체를 통해 떨어지고 타작되지 않은 머리가 갇히게됩니다. 체에 인접한 팬은 체를 가로질러 공기를 불어넣어 왕겨(매우 가벼운)가 콤바인의 뒤쪽으로 뒤로 분출되도록 합니다. 탈곡되지 않은 머리는 다른 오거를 통해 광미 엘리베이터로 보내져 탈곡 실린더로 다시 운반됩니다. 한편, 낟알은 곡물 오거에 떨어지고 곡물 엘리베이터로 운반되어 곡물 탱크에 보관됩니다. 또 다른 augur인 Unloading augur는 곡물 탱크에 삽입되고 곡물은 이를 통해 탱크에서 제거될 수 있습니다.

콤바인은 많은 농업 과정이 자동화되던 1800년대에 개발되었습니다. 일찍이 1826년부터 개인 발명가와 사업가들은 농부들이 곡식을 수확하는 것을 돕기 위해 수백 가지의 기구를 내놓았습니다. 그러나 이 초기 기계는 두 가지 중요한 기능 중 하나만 수행했습니다. 그들은 곡식 줄기를 자르는 추수꾼이거나 겨에서 곡식을 분리하는 탈곡기였습니다.

첫 번째 사신은 1826년 스코틀랜드 장관 Patrick Bell이 설계했습니다. 1800년대 중반에 개발된 다른 많은 기계 중에서 가장 성공적인 기계는 미국인 Robert McCormick이 만들고 그의 더 유명한 아들 Cyrus가 완성했습니다. Robert McCormick은 1809년부터 1831년까지 다양한 사신 디자인을 작업했으며, 그의 아버지의 작업을 이어받은 Cyrus McCormick은 1839년에 최초의 McCormick Reaper를 판매했습니다.

곡물의 알맹이를 분리하고 청소하는 타작기는 1700년대 후반에 처음 조립되었으며 1830년대까지 잉글랜드와 스코틀랜드에서 널리 사용되었습니다. 다음 20년 동안 여러 미국인이 탈곡기를 발명했습니다. 가장 성공적인 사람은 1852년에 최초의 "Chicago Pitts" 탈곡기를 판매한 Hiram과 John Pitts 형제였습니다. Jerome 증가 케이스는 또한 1844년에 설립되어 그의 이름을 딴 회사가 계속해서 번창하는 지속적인 인기를 누리고 있는 탈곡기를 생산했습니다.

1828년에 수확기와 탈곡기의 작업을 모두 수행할 수 있는 최초의 농기계가 특허를 받았지만 최초의 모델은 1838년까지 판매되지 않았습니다. 거대하고 성가신 기계는 그것을 끄는 데 20마리의 말이 필요했습니다. 이러한 이유로 콤바인은 20세기 초반까지 많이 사용되지 않았고, 그 이후에는 정교화로 인해 사용이 더 쉬워졌습니다.

오늘날 현대식 콤바인은 조립 라인에서 생산되는 가장 복잡한 기계입니다. 승객 자동차 6,000개의 부품으로 구성되어 있으며, 콤바인은 17,000개가 넘는 부품으로 구성되어 있습니다. 이러한 복잡성은 가격에 반영되어 있습니다. 단일 결합의 비용은 최대 $100,000입니다. 오늘날 미국에는 두 개의 주요 결합 제조업체가 있습니다. John Deere와 J. I. Case라는 두 회사는 일리노이 주 이스트 몰린의 미시시피 강을 따라 나란히 위치한 크고 현대적인 제조 공장을 보유하고 있으며 1990년에 미국과 캐나다에서 약 11,500개의 콤바인을 판매했습니다.

원자재

콤바인 제조에 사용되는 주요 원자재인 강판은 폭이 48인치(121.92센티미터)이고 무게가 최대 5,448킬로그램(12,000파운드)인 거대한 롤 형태로 제조 공장으로 전달됩니다. 롤을 풀린 후 판으로 절단한 다음 절단, 드릴링, 성형 및 용접하여 결합체, 외부 패널 및 곡물 탱크를 만듭니다. 액슬, 드라이브 샤프트, 오거 및 지지 구조물을 위해 원형 강철 막대와 속이 빈 사각 강철 채널도 절단 및 드릴링됩니다. 엔진 및 변속기와 같은 복잡한 하위 어셈블리는 다른 회사 공장에서 제작되거나 소규모 회사에서 구매합니다. 종종 배송 차량은 부품이 필요한 조립 라인을 따라 정확한 지점으로 부품을 운송합니다. 조립 후 콤바인은 수성 페인트 로 칠해집니다. 분말 상태로 공장에 도착하여 고순도의 물과 혼합됩니다.

제조
프로세스

강철을 블랭크로 절단

<울>

1 콤바인 제조는 판금 공장에 대형 강판 코일을 납품하는 것으로 시작됩니다. 코일 강은 판금 공장에서 절단 라인을 구성하는 여러 기계 중 하나에 로드됩니다. 컴퓨터로 제어되는 롤러는 코일에서 강철을 잡아당겨 평평하게 한 다음 절단기로 공급합니다. 강철은 블랭크로 절단되며 기본 직사각형 모양은 나중에 함께 용접되어 결합체 본체와 상단에 장착된 곡물 탱크를 형성합니다. 효율성을 극대화하기 위해 길이에 맞게 절단된 라인은 미리 결정된 배치 일정에 따라 작동합니다. 강철 코일에서 절단된 기본 금속 형상은 절단되는 주간 또는 주간에 사용되므로 기본 부품의 저장이 없습니다.

2 재단선에서 재단선으로 공백이 이동됩니다. 레이저 펀치 프레스에서 산업용 레이저는 복잡한 모양을 절단하고 샤프트, 배관 및 볼트용 구멍을 뚫습니다. 그런 다음 프레스는 강철을 최종 형태로 구부리기 위해 최대 1,000톤의 압력을 가합니다.

성형 부품 용접

<울>

3 소량의 부품 배치가 판금 공장에서 용접 영역으로 옮겨지며, 여기서 속도와 품질 관리를 위해 셀룰러 제조 기술이 사용됩니다. 셀룰러 제조에서는 부품이 한 작업에서 다음 작업으로 신속하게 전달될 수 있도록 여러 제조 기능이 한 영역에 그룹화되어 있으며 여러 하위 구성요소는 다음 조립 단계로 보내기 전에 운송 스키드에 로드됩니다. 따라서 스키드가 도착하면 구성 요소 배치를 조립하는 데 필요한 모든 부품이 제공됩니다. 효율성을 더욱 향상시키기 위해 강판 부품의 대부분의 용접은 강력한 컴퓨터 제어 장치에 의해 수행됩니다. 유압식 리프트는 외팔 로봇에 의해 용접된 부품의 위치를 ​​적절하게 조정합니다. 콤바인의 더 작은 구성 요소가 조립됨에 따라 몸체가 모양을 갖추기 시작합니다. 콤바인은 크고 복잡하며 값비싼 차량입니다. 현대 콤바인에는 약 17,000개의 부품이 포함됩니다(자동차에는 6,000개가 포함됨) 비용은 최대 $100,000입니다. 다른 릴 디자인을 통해 결합이 다른 기능을 수행할 수 있습니다. 간단한 프레임 형태로 이제 나머지 생산 공정을 통해 운반하는 오버헤드 로드바 컨베이어 트랙에 부착됩니다.

그림

<울>

4 본체가 용접된 후 오버헤드 컨베이어는 이를 정전기로 충전된 페인트로 가득 찬 거대한 48,000갤런(181,776리터) 탱크인 페인트 탱크로 운반하여 담급니다. 콤바인은 외부에서 사용 및 보관되기 때문에 페인트는 햇빛과 습기의 유해한 영향에 저항할 수 있어야 하며 정전기 프로세스는 이를 보장합니다. 정전 도장에서 금속 결합체는 양전하를 띠고 수성 도료는 음전하를 띠게 됩니다. 반대 전하가 서로 끌어당기기 때문에 양전하를 띤 본체는 음전하를 띤 페인트를 끌어당겨 페인트가 결합물에 단단하고 완전하게 결합됩니다(고무 개스킷 및 기타 비금속 부품만 페인트에 닿지 않음).

5 컨베이어가 콤바인 본체를 페인트 수조에서 들어올린 후 탱크 위에 잠시 매달아 여분의 페인트가 떨어질 수 있도록 합니다. 그런 다음 본체를 화씨 363도(섭씨 182도) 오븐으로 옮겨 페인트를 구워 단단하고 녹슬지 않는 마감 처리를 합니다.

6 도장 후 콤바인 본체를 조립라인으로 운반하여 다른 주요 부품을 장착합니다. 필요한 경우 이러한 구성 요소도 정전 페인트 수조에 담근 것입니다. 액슬, 허브, 타이어가 추가되면 오버헤드 컨베이어에서 콤바인이 제거되고 스테이션에서 스테이션으로 견인됩니다.

곡물 탱크 용접

<울>

7 결합체 다음으로 중요한 또 다른 구조적 조립품은 곡물 탱크입니다. 곡물 탱크 조립 영역에서 숙련된 작업자는 복잡한 위치 지정 및 용접 시스템을 사용하여 10-Y2분의 두 차례에 걸쳐 500개 이상의 개별 용접을 완료합니다. 자동화된 판금 처리 장비는 판금 공장의 절단 라인에서 갓 나온 스키드에서 평평한 판재를 끌어냅니다. 그런 다음 이 시트는 두 대의 차고 크기의 거대한 금속 테이블에 로드됩니다. 다음으로, 인간 용접공이 가용접으로 곡물 탱크의 모서리를 고정하기 위해 출격할 때 유압 실린더가 측면 패널을 배치합니다. 인간 용접공이 위험에서 벗어날 때 로봇 팔이 작동을 시작하여 몇 분 안에 수백 개의 용접을 만듭니다.

최종 조립

<울>

8 몸체와 곡물 탱크가 도색된 후 최종 조립 라인으로 옮겨져 22가지 다른 조립 작업이 수행됩니다. 엔진 모듈과 같은 주요 부품을 장착하고 배선 및 유압 라인을 연결하고 모든 시스템을 테스트합니다. 오일, 부동액 및 가스가 추가되고 엔진이 시동됩니다. 외부는 캡, 그레인 탱크, 엔진 모듈 등의 넓고 평평한 상부에 투명 폴리우레탄의 최종 코팅을 적용하고 데칼을 적용했다.

품질 관리

콤바인은 고가의 농기구이며 중요한 수확기에 사용되기 때문에 각 장치는 최고 수준의 운영 성능을 충족해야 합니다. 재료나 기술로 인한 고장은 용납할 수 없습니다. 따라서 품질 관리는 원자재 공급 업체에서 시작하여 최종 조립 후에도 계속됩니다.

오늘날 결합 제조업체는 금속에 약점이 없는지 확인하기 위해 들어오는 판금 및 스톡 봉재 샘플을 무작위로 테스트합니다. 각 제조 단계에서 작업자는 잘못된 제조 방법으로 인한 결함 가능성을 제한하는 절차를 수립합니다. 제조 공정의 각 스테이션은 결함이 없는 부품을 다음 스테이션으로 배송하는 책임이 있습니다. 이러한 제조 철학은 개별 직원이 자신의 작업에 결함이 있는지 확인하도록 합니다.

미래

지난 몇 년 동안 결합 ​​설계가 변경되어 풀리, 벨트 및 구동축에 덜 의존하고 전자 제어 장치, 솔레노이드 액추에이터 및 유압 동력 시스템에 더 많이 의존합니다. 앞으로 몇 년 동안 엔진과 변속기의 개선으로 농부들은 더 큰 동력과 연료 효율성을 얻을 수 있을 것입니다. 또 다른 개발 영역은 타작 실린더입니다. 현재 연구 중인 새로운 디자인은 곡물을 청소하기 위해 하나는 다른 내부에 있는 두 개의 회전 케이지를 특징으로 합니다. 이러한 디자인은 더 효율적이어서 결합 본체를 더 작게 만들 수 있습니다. 곡물에서 겨를 불어내기 위한 2차 청소 장비와 팬도 제거할 수 있습니다. 설계를 개선하기 위한 이러한 끊임없는 노력을 통해 결합 제조업체는 더 많은 전력, 더 큰 용량 및 더 큰 신뢰성을 갖춘 장치를 제공할 수 있습니다. 오늘날, 콤바인은 엔진 정밀 검사 사이에 5,000~10,000시간을 제공할 수 있으며 10년 된 장치보다 25~30% 더 많은 출력을 제공할 수 있습니다.