Listwa tnąca kosiarki – jak to jest zrobione i po co tu tyle kół zębatych?

Kosiarki dyskowe niemal całkowicie wyparły klasyczne konstrukcje bębnowe w takich maszynach. Ale co jest takiego w listwie tnącej kosiarki dyskowej, co doprowadziło do prawdziwej rewolucji w cięciu prawie każdego pokosu?

Niemal każdy z nas widział listwę tnącą kosiarki dyskowej. Niezależnie od producenta, a jest ich tylko kilku w Europie, czy długości samej listwy, wprawiona w ruch tnie jak wściekła, cokolwiek spotka na swojej drodze. Elementem tnącym są oczywiście same nożyki, które ruchomo zamocowane do tarczy dysku można łatwo wymienić. Jednak co sprawia, iż taki system listwy dyskowej jest niezwykle wydajny i skuteczny?

Odpowiedzi na to pytanie można się doszukać w budowie takiej listwy tnącej. Wykorzystano tu prawa fizyki, jakie znamy jeszcze ze szkoły podstawowej: pęd oraz bezwładność, i wykorzystano je w iście perfekcyjny sposób. Żeby jednak zrozumieć to, jak działa listwa tnąca kosiarki, musimy się przyjrzeć, jak jest zbudowana. I oczywiście nie musimy w tym celu posiadać doktoratu z fizyki czy mechaniki.

Listwa tnąca kosiarki dyskowej – jak to jest zrobione?

Spójrzmy na zdjęcie poniżej. Widoczny jest korpus listwy w czasie montażu. Otwory w stalowej listwie otoczone są śrubami, do których przykręcone zostaną piasty dysków. Srebrzyste śruby, to z kolei miejsca montażu i ułożyskowania kół zębatych odpowiedzialnych za przenoszenie napędu do każdej piasty wzdłuż listwy.

Listwa tnąca kosiarki SaMasz w toku produkcji, tot. Adam Ładowski

To właśnie koła zębate stanowią system przeniesienia napędu w szczelnie zamkniętej obudowie listwy. Koła, jakie się tu znajdują, przypominają nieco te z dawnych skrzyń biegów w ciągnikach rolniczych. Mają proste zęby i są bardzo masywne choćby jak na spore siły, jakie przenoszą, i jest to zabieg jak najbardziej celowy. Dlaczego?

Mechanizm jak w zegarku

Koła zębate wewnątrz listwy tnącej muszą mieć sporą masę, bo jak już nada im się odpowiednią prędkość, to każde z nich działa jak koło zamachowe, w pewien sposób magazynując energię. Spójrzmy teraz na zdjęcie poniżej.

To odsłonięte wnętrze listwy tnącej kosiarki dyskowej. Widzimy tu parę jednakowych kół zębatych, które są nabite na spore, odkryte łożyska kulkowe. Łożyska te obracają się na osiach, które widoczne są na zewnątrz stalowej obudowy listwy.

Przekładnia napędowa kosiarki Claas, fot. Adam Ładowski

Niezależnie od ilości dysków i długości samej listwy przenoszenie napędu na poszczególne talerze odbywa się tak samo. Pierwsze skrajne koło napędzane jest przez przekładnie z WOM-u ciągnika. Następnie napędza ono widoczną tu zębatkę na osi dysku, a z niej czerpie napęd kolejne ułożyskowane koło pośrednie.

Takie rozwiązanie ma jednak pewną specyficzną dla tej konstrukcji przypadłość. Uruchamiając kosiarkę, nie możemy natychmiast poddać ją obciążeniu cięcia trawy, ale musimy dać się jej “rozkręcić” do jej konstrukcyjnych obrotów. To rozkręcenie to nic innego jak kilka sekund, w czasie których poszczególne na długości listwy zaczną się wzajemnie napędzać i osiągną wymaganą prędkość obrotową.

Masa razy średnica, czyli dużo fizyki w listwie tnącej

Koło pośrednie i koło osi dysku w Claas Disco, fot. Adam Ładowski

I tu właśnie dochodzimy do ciekawej i wykorzystywanej w napędzie listwy tnącej pewnej zasady fizyki – bezwładności, a dokładnie rzecz ujmując, momencie bezwładności, bo dotyczy on ruchu obrotowego kół zębatych.

Moment bezwładności jest w tym mechanizmie napędowym niezmiernie istotny, a ściśle zależy od dwóch czynników fizycznych: masy i długości. I tu właśnie kryje się rozwiązanie zagadki, dlaczego koła zębate listwy tnącej kosiarki mają taką sporą wielkość (czyli średnicę) i masę.

Muszą być duże i ciężkie, by zachowały wysoki moment bezwładności i przez to właśnie “magazynowały” w sobie energię przekazywaną dalej bezpośrednio na oś napędową dysku kosiarki. Widać to na zdjęciu poniżej.

Koła pośrednie mają spore wymiary i wagę, bo kumulują w sobie energię, fot. Adam Ładowski

Mimo prostoty listwa tnąca to precyzyjny mechanizm

Cały ten mechanizm składający się z kół przekaźnikowych i mechanizmu dysku jest wyważony, bo musi taki być, aby nie wpadał w drgania i wibracje. Gdybyśmy popatrzyli na całość z góry, widać wyraźnie, iż każde koło obraca się w przeciwną stronę niż to przed nim i za nim. To proste rozwiązanie także powoduje wygaszanie drgań i naprężeń na stalowej obudowie listwy.

Poszczególne rozmieszczenie punktów montażowych osi kół zębatych i osi dysków także nie jest przypadkowe i wymaga niezwykle dokładnych obliczeń. Duża masa elementów, jakie się obracają, to też duże siły skrętne całej listwy i choćby drobne przemieszczenie czy uszkodzenie wewnętrzne powoduje szkodliwe dla mechanizmu drgania.

Oś napędowa dysku w przekroju, fot. Adam Ładowski

Na zdjęciu powyżej widzimy przekrój osi napędowej dysku z masywnym łożyskiem wewnątrz. Tuż niżej widoczne są zęby koła napędzającego oś talerza i poprzez zewnętrzną część dysku nożyki tnące.

Tak właśnie w dużym skrócie działa mechanizm napędu listwy tnącej kosiarki talerzowej. Wszystkie te elementy są ukryte w specjalnie wyprofilowanej wannie listwy tnącej. Ma ona za zadanie utrzymać sztywność konstrukcji i jest magazynem oleju przekładniowego, jaki smaruje koła i łożyska wewnątrz niej, a to jej drugie ważne zadanie.

Wanna listwy tnącej jest często hermetycznie zamknięta i szczelna. Ciekawostką jest, iż producenci zalecają wymianę znajdującego się w niej oleju co około 5 lat. Choć mało kto się do tego stosuje, mechanizmy listwy są niezwykle trwałe i jeżeli olej nie wycieknie, działają choćby po kilkanaście lat bezawaryjnie.

Choć konstrukcyjnie proste, to listwy tnące kosiarek dyskowych kryją w sobie zaawansowane rozwiązania materiałowe i technologicznie. Mamy nadzieję, iż przybliżyliśmy wam nieco budowę i zasadę działania listwy tnącej kosiarki dyskowej.