2021. 10. 18., hétfő
Lukács
Agrometeorológia
növényvédelem
Részletes agrometeorológia
xxx Menü xxx

Mezőgazdasági gépek fejlesztési irányai

Kategória: Gépesítés | Szerző: dr. Kelemen Zsolt műszaki szakértő – Gödöllő, 2021/03/23
Címkék: mezőgazdasági gépgyártás, traktor, munkagép, gépesítés, eszközpark fejlesztése

A mezőgazdasági gépgyártásban mind a traktor, mind a magajáró egyéb gépek, mind a munkagépgyártásra felgyorsult innováció a jellemző. A mára már az említett kategóriákat a kiforrott konstrukciók, műszaki megoldások jellemzik. 

A mezőgazdasági gépgyártás múltja, jelene, jövője

A konstrukciós fejlesztéseken túl, a fejlesztés a teljesítmények növelésére, az energetikai, üzemeltetési, ergonómiai paraméterek javítására, a digitális és szenzortechnológiára, és GPS alkalmazásra irányul. A mezőgazdasági tervezés fázisában pedig már általános a számítógépes tervezési AutoCAD a feladatra alkalmas szoftvereinek, valamint végeselem szimulációs módszerek alkalmazása. A gyártástechnológiában a CAM számítógépes gyártásirányítás mellett, a CNC megmunkálás, a robot-, és lézertechnológia, korszerű lengéstechnológia a jellemző. A szilárdsági paraméterek az üzembiztosság, és az élettartam növelése céljából pedig, nagy folyáshatárú, nagy szakítószilárdságú anyagokat – a hegeszthetőség határáig –, valamint a hőkezelhető nagy kopásállóságú, finom ötvözött acélokat, illetve egyéb, pl. nagy szilárdságú acélötvözeteket használnak, illetve építenek be.

A traktorok fejlesztésében az alkalmazott motorokat, a kedvezőbb hajtóanyag-felhasználás – g/kWh, g/LEh – irányában fejlesztik. Szinte valamennyi traktorgyártó – a különböző traktor teljesítménykategóriába tartozó motorokat – soros-, vagy V kivitelben, azonos hengerűrtartalommal, de a nagyságrendnek megfelelő teljesítménnyel családelven készítik. Éppen a fajlagos hajtóanyag-felhasználás, vagyis a „fogyasztás” csökkentésére, különösen a nagyobb teljesítménykategóriájú, a magas nyomású (Common Rail) központi hajtóanyag ellátású, de hengerenkénti befecskendező berendezésű motorokat építenek be erőforrásként (1/a–b. ábra). A nagyobb teljesítményű motorokra, általában a levegő visszahűtéses, kétfokozatú turbófeltöltőt építenek. 

1/a-b. ábra. Korszerű Common Rail motor- és jelleggörbe

A motorteljesítménnyel kapcsolatban fontos megjegyezni, hogy az újfejlesztésű motorok többsége a komputeres, számítógépes befecskendezésnek köszönhetően, az időlegesen működő fogyasztók teljesítményigény kompenzálására, 20–40 LE plusz teljesítményt tudnak leadni, szükség esetén (lásd. 1/b. ábra).

A környezetvédelmi előírások betartására SCR-DOC kombinációjú, vagy DPF SCR AdBlue, vagy EGR dízel oxidációs katalizátoros kipufogógáz utókezelési rendszereket alkalmaznak (2. ábra). A traktorok hidraulikus munkarendszerei zárt, változtatható komputervezérlésű, szállítóképességű hidraulikaszivattyúkból – nyomástartomány 200–250 bar, szállítóképesség 110–210 liter/min – joystick karba épített vezérlőberendezésből, több, 6–8–10 kihelyezett, és szintén komputerszabályozású hidraulika gyorscsatlakozókból áll.


2. ábra. A traktormotor fejlesztésre jellemző kipufogógáz kezelési rendszer

Nem minden traktor, ami fénylik...

A traktorok erőátviteli szerkezetének fejlesztési irányaira – a kisebb és nagyobb teljesítménykategóriában is – a terhelés alatt kapcsolható „PowerShift” váltók alkalmazása a jellemző. Egyes típusok hajtásába pedig, akár a 0,05–40 km/h sebességtartományban működő változatokat építik. Ezen kívül CVT, VARIO, vagy CMATIC fokozatmentes váltók, 0–20 és 0–40 km/h sebességtartományban kerülnek beépítésre. Ezek a fokozatmentes váltók változtatható szállítóképességű, axiál-dugattyús szivattyúból és hidromotorból álló hidrosztatikus hajtóművek, fogaskerekes hajtóművekkel kombinálva (3a–b. ábra). Az energiaátvitelben a TLT tengelycsonk hajtása 540 és 1000 f/min kardánfordulattal történik.


3. ábra. A CMATIC váltó működési ábrája

Az ergonómiai igények minél tökéletesebb kielégítésére, a fejlesztés a vezetőfülkék komfortosságának növelésében, a kezelőfelületek, kezelőkonzolok, joystick karok ergonomikus elhelyezésében, légkondicionáló, fülke- és vezetőülés rugózásban, valamint a fülke nagy, szinte 360°-ban történő kilátást biztosító üvegfelületeinek kialakításában nyilvánul meg (4. ábra).


4. ábra. Az ergonómiai igények kielégítését a komfortos vezetőfülkék szolgálják

Mindezek mellett az újszerű funkcionális szerkezeti részekkel párhuzamosan elektromos, digitális fejlesztésekkel találkozhatunk. Szinte valamennyi gyártó az újabb fejlesztésű traktorait elektronikus kezelőfelületekkel ajánlja. Ezek a kezelőfelületek CANBUS, vagy ISOBUS szoftveres terminálok. Az újabb változatok ISOBUS csatlakozófelületei márka független ISOBUS kábelen keresztüli munkagép kompatibilitást, csatlakozást tesz lehetővé (5. ábra).

5. ábra. A modern traktorokra az ISOBUS és GPS terminálok alkalmazása a jellemző

Az automatikus kormányzás és ISOBUS terminálok, kezelőfelületek lehetőséget biztosítanak a különböző GPS alkalmazásoknak. Számos, akár márkához köthető, vagy márka független GPS alkalmazás, GPS antenna segítségével általában három pontossági navigációs szint, 30–40 cm, 15–20 cm, vagy az RTK pontosságú ± 2,5 cm pontosság közül lehet választani. Egyes változatok GPS jeleit követheti a gépkezelő ledes sorvezetővel, vagy automatakormányzással felvett vezérgörbe mentén követheti a nyomvonalat. A GPS alkalmazásokkal az elmentett nyomvonalak alapján a legtöbb alkalmazás korrekciós jellel a ± 2,5 cm visszatérés is lehetséges (6. ábra). Az alkalmazások lehetőséget teremtenek a vezeték nélküli jelátvitelre, távfelügyeletre az üzemeltetési központ és a traktoros gépcsoport között, az üzemeltetési adatok vonatkozásában. A kapcsolat a különböző rendszeren belül, akár okos telefonnal is megvalósítható. Egyes rendszereknél az adatok USB adathordozóra is kinyerhetők és továbbkezelhetők. A rendszer távfelügyeletet biztosít és kielemzi a gépi adatokat. A GPS alkalmazások a hozam- és tápanyagtérkép alapján a CANBUS, vagy ISOBUS adatátvitel segítségével – mivel a traktor kommunikál a munkagép ISOBUS rendszerével – a differenciált táblaszintű tápanyag-kijuttatást is lehetővé teszi. Vagyis az újabb fejlesztésű okos traktorok a precíziósgazdálkodás vezérgépeinek is tekinthetők.

6. ábra. A GPS alkalmazással – a műveletek során – pontos visszatérés valósítható meg

A fejlesztési irányok, az egyéb magajáró gépeknél, betakarítógépeknél, de részben a magajáró permetezőgépeknél és tápanyag-kijuttató gépeknél is hasonló.

A magajáró betakarítógépeknél a beépítet motorok és a járószerkezeti hajtás tekintetében elmondható, hogy a beépített motorok és váltók konstrukcióit, de még a típusaikat tekintve is, az előzőekkel megegyező. A magajáró gépek fejlesztésénél – mivel a traktoroknál bonyolultabb feladatokat látnak el – nagyobb szerepet kap az elektronikán és szenzortechnológián alapuló távérzékelés, távvezérlés és az így működtetett elektromotoros és hidrosztatikus helyzetszabályozási és hajtásrendszerek, illetve energiaátvitel, valamint széleskörű GPS alkalmazás.

Az arató-cséplőgépeknél is a fejlesztés, a kiforrott konstrukciós megoldások üzembiztosságának javítására irányul. A szenzortechnológia alkalmazásával az arató-cséplőgépek terményfelismerő rendszerrel, NIR mintavételen alapuló hozammérő rendszerrel vannak felszerelve. Az automatakormányzás és GPS navigációs rendszerek lehetővé teszik a hozamtérképezést. Ezáltal az arató-cséplőgépek is a precíziósgazdálkodás megvalósításának vezérgépei lehetnek. A CANBUS, ISOBUS szoftverek segítségével – a korábban ismertetett intelligens alkalmazásokkal – csatlakozhatnak az elektronikus üzemviteli rendszerekhez (7. ábra).

7. ábra. Az arató- cséplőgépek ISOBUS-os kezelőfelülete

A mezőgazdasági munkagépek, szállítóeszközök fejlesztésében is, az előzőekben említett irányvonalak érvényesülnek. A gyártók a talajművelő gépeknél is a tervezés folyamán alkalmazzák, a bevezetőben említett „AutoCAD” (Computer Aided Design) valamelyik tervező szoftverét, végeselem modellezési és szimulációs megoldásokat, a gyártástechnológiában pedig, számítógép támogatású gyártásprogramok „CAM” (Computer Aided Manufacturing), robot és lézertechnológia széleskörű alkalmazása történik (8/a–b. ábra).


8/a-b. ábra. A talajművelő gépek tervezésekor általánosak a különböző szimulációs megoldások

Az AutoCAD számítógépes tervezési módszerekkel kialakított talajművelőgép konstrukcióknál pedig a gyártmányfejlesztés részeként, a korábbi szokványos szerkezeti anyagok helyett – éppen a változó és gyakran váratlanul fellépő nagy vonóerőigényből adódó dinamikus igénybevétel biztonságos elviselésére – gyakran alkalmaznak nagyszilárdságú, esetenként hőkezelhető szerkezeti acélokat (Strenx, SSAB Domex – Borough – Weathering – Laser – Multisteel), melyeket a járműparkban is széles körben használnak, valamint a kopóalkatrészek nagykeménységű acélokból, pl. „Hardox” kerülnek kialakításra.

A nagyszilárdságú acélok szilárdsági jellemzőit nem a szakítószilárdsággal, hanem a folyáshatár értékével jellemzik. A nagyszilárdságú acélok folyáshatárú acélok, e paramétere a normál szerkezeti acélok 235 MPa értékkel szemben elérheti az 1100–1300 MPa értéket is, a nemesített mikroötvözött, finomszemcsés szerkezeti acéloknál. Ezt a magas folyásértéket termomechanikus hengerléssel, hőkezeléssel, makro- és mikroötvözők használatával érik el. A mezőgazdasági gépeken, talajművelő gépeken – ekék, lazítók, tárcsák, kultivátoroknál – a teherhordó szerkezeti részek, gerendelyek keresztmetszeti szelvénymérete jelentősen csökkenthető, ami jelentős súlymegtakarítást eredményez. Ezen túlmenően a talajművelő gépek változó talajállapotok miatti, változó nagyságú, dinamikus igénybevételét is jobban elviselik a nagyszilárdságú, magas folyáshatárú szerkezeti acélokból kialakított szerkezetek. Ezzel szemben viszont a gyártás során a technológiai, hegesztési, hőkezelési előírások sokkal szigorúbbak, és gondosan be kell tartani azokat.

Szintén a gyártástechnológiai fejlesztésre jellemző, hogy egyes gyártmányoknál, a teljes ekeszerkezet váza, és a váltvaforgató változatoknál a fordítómű is hőkezelési eljáráson, indukciós edzésen esik át. A váltvaforgató ekéknél ugyancsak a szerkezeti részek igénybevételét csökkenti a fordítóművek pontos működése, valamint egyes típusokon az ekére ható vibráció csökkentése. Ez a konstrukció a csapos felfüggesztésű ekeszárak közé épített rugós, lengéscsillapítós megoldás. Ami működési elvét tekintve a járműveken alkalmazott lengéscsillapító elvén működik.

A gyártmány-, gyártástechnológiai fejlesztések, tervezés és anyagminőség tekintetében, az egyéb mezőgazdasági gépeknél is hasonló trendekkel találkozhatunk.

A konstrukciós fejlesztések pedig szintén a funkcionális szerkezeti részek fejlesztésére, a megbízhatóság növelésére, a munkaminőség javítására irányul. A vetőgépek vonatkozásában, a vetőszerkezetek talajkövetésének fejlesztése következtében, egyrészt az elérhető vetési sebesség magasabb, 12–15–18 km/h lehet (9. ábra). Emellett a technológiai alkalmasság, a vetőkocsik felszereltségének bővítésével normál-, mulcs-, direktvetésre is kiterjedhet.


9. ábra. Korszerű, nagyteljesítményű szemenkénti vetőgép munka közben

A magadagoló szerkezetek hajtási rendszerében – a járókerék arányos hajtása mellett – egyre nagyobb számban terjed a hidrosztatikus- és elektromos hajtás. Ez utóbbi hajtásátvitellel az alkalmazott USB szoftverek, alkalmazások és terminálok segítségével az – eddig is alkalmazott vetésellenőrzési funkciókat bővítve – a kivethető magmennyiség, vagyis a tőszám menet közbeni szabályozása, változtatása is megvalósítható. A gabona sorvetőgépek és a szemenkénti vetőgépek esetében is, tehát az említett szenzortechnológia és USB alkalmazások – már az esetek többségében – márka függetlenül csatlakoztathatók az üzemeltető traktor termináljához (10. ábra).


10. ábra. Szemenkénti vetőgép terminálja a vezetőfülkébe telepítve

Konstrukciós és anyagminőségében hasonló fejlesztési trendeket tapasztalhatunk a műtrágyaszóró gépeknél is. A műtrágyával érintkező felületek, alkatrészek, tartályok, adagolók, szórótárcsák, lapátok – szinte kivétel nélkül – korrózióálló anyagból készülnek. A funkcionális szerkezeti részek – a fejlesztés eredményeként – az adagbeállítás, szórásszélesség beállítás, üzemmód kiválasztás manuális kézi működtetéssel vagy a szenzortechnológián alapuló távvezérléssel is tökéletes biztonsággal működtethetők (11. ábra).

11. ábra. A műtrágyaszórónak a funkcionális berendezése manuálisan és digitálisan is vezérelhetők

Egy jó munkagép fellendítheti a gazdaságok munkavégzését

A szenzortechnológia, az USB alkalmazások és terminálok legintenzívebb innovációját éppen a műtrágyaszóróknál és permetezőgépeknél figyelhetjük meg. Az üzemeltető traktor fülkéjébe telepített terminálok segítségével kiválasztható – a műtrágyaszórók esetében – a normál-, táblaszéli- és környezetkímélő üzemmód, a szórásszélesség és a GPS alkalmazásokkal, a helyspecifikus kijuttatás. A permetezőgépek használata során is, a kiépített terminálok segítségével állíthatók be, a kijuttatható szer adagmennyiségi értékei a fordulók és szegélyek szórásának szakaszolásával. Mindkét gépcsoport esetében fontos az átfedések pontos betartására, hogy a GPS alkalmazás az automatakormányzás segítségével, mely ±15–±20, vagy akár ±2,5 cm-es pontosságú fogáskiosztást biztosíthat.

A mezőgazdasági gépeknél a traktorok és magajáró betakarítógépeknél – az előbbieknél a kifejthető vonóerő növelésére, valamint a talajterhelés, a káros talajtömörítés csökkentésére – a gumihevederes járószerkezetek alkalmazása az univerzális traktoroknál is egyre nagyobb számban kerül alkalmazásra. Az utóbbiaknál – mivel ezek a gépek nagy saját tömeggel, kombájnoknál növekvő magtartállyal rendelkeznek – szintén a fajlagos talajterhelés csökkentése a cél.

A gumihevederes járószerkezetek egyre nagyobb számban történő alkalmazásával találkozhatunk a szállítóeszközöknél, vagy egyéb gépeknél, pl. a vontatott műtrágyaszóróknál (12/a–b. ábra).

12/a-b. ábra.
A gumihevederes járószerkezetek – a szállítóeszközöknél is és egyéb gépeken – egyre szélesebb körben kerülnek alkalmazásra

Az előzőekben leírt fejlesztési trendek, irányzatok, a mezőgazdasági termesztéstechnológia és a felhasználók egyre növekvő igényeinek a kielégítését célozzák, ezek az irányzatok, trendek példaként tekinthetők, és a mezőgépgyártás teljes vertikumában fellelhetők a gyakorlatban a hazai és külföldi mezőgéppiacon.

Hazai mezőgépgyártókkal kötött stratégiai együttműködési megállapodást a Takarékbank

A mezőgazdasági gépgyártók, és a magyar gazdálkodók gépbeszerzésének kedvezőbb finanszírozására kötött együttműködési megállapodást a Mezőgépgyártók Országos Szövetsége és a Takarékbank. A megállapodás értelmében a két szervezet információ- és tapasztalatcseréje mellett a hitelintézet tanácsadással, szakmai képzésekkel, piaci előrejelzésekkel is segíti az ágazat versenyképességének javítását. 

Az idei évben a hatékonyságnövelés lesz a siker kulcsa a magyar mezőgazdaságban a Takarékbank agrárügyfelei körében végzett felmérés szakértői szerint. Csak így tartható fent ugyanis a jövedelmezőség a szektorban. A magyar gazdák bizakodnak: tavaly jó évet zártak, jövedelmük átlagosan 14,9 százalékkal nőtt, szemben a 3,5 százalékos uniós átlaggal. Az idei évi kilátásaikra is optimistábban tekintettek idén januárban, mint negyedévvel korábban, ezt mutatta meg a Takarék AgrárTrend Index értékének emelkedése. A jövedelmezőség fenntartásához ugyanakkor javítani kell a hatékonyságon, csak így lehet kiküszöbölni az inputárak emelkedéséből eredő költségnövekedést. Ebben a helyzetben pedig felerősödik a hatékonyságnövelést célzó beruházásösztönző támogatások szerepe.

A mostani együttműködési megállapodás célja, hogy a mezőgazdasági gépeket fejlesztőket, gyártókat és forgalmazókat tömörítő Mezőgépgyártók Országos Szövetségének tagjai kedvező finanszírozáshoz jussanak, valamint a magyar gazdálkodókat is ösztönözzék új gépek, technológiák, például a precíziós gazdálkodás eszközeinek használatára. 

A Takarékbank az agrárium meghatározó partnere, amely nem csak finanszírozza az ágazatot, hanem a szakmai ismeretekkel, kutatásokkal és elemzésekkel is segíti a mezőgazdaság és az élelmiszeripar fejlődését. Emellett az ország legnagyobb fiókhálózatával és mobil bankfiókjaival a Takarékbank számos vidéki térségében egyedüliként kínál helyben pénzügyi szolgáltatásokat, így segítve a nem frekventált régiók fejlődését, munkaerőmegtartását, a pandémia utáni gazdasági helyreállását – mondta Szabó Levente, a Takarékbank vezérigazgató-helyettese.

A hazai mezőgépgyárak magas innovációs és termelési gyakorlattal rendelkeznek. Az értékesítés is szépen növekszik, azonban még mindig a külpiacok adják ennek túlnyomó többségét. A hazai gazdákhoz a korábbiaknál lényegesen több magyar gépet szeretnénk eljuttatni, ehhez lesz kiváló az új kapcsolat a Takarékbank. A piacismeretük és a pénzügyi tudatosságot fejlesztő banki kompetenciájuk teszi teljessé a mi a műszaki tudásunkat – mondta Csanádi Tamás, a Mezőgépgyártók Országos Szövetségének elnöke. 

Ajánlott kiadványokR. D. Kay - W. M. Edwards - P. A. Duffy:
Korszerű farmmenedzsment
Dr. Szente Márk, Dr. Vas Attila:
Mezőgazdasági traktorok elmélete és szerkezete
Dr. Kántor Béla:
Mezőgazdasági gépi beruházások
Egyed Gyula:
Mezőgazdasági erő- és munkagépek

Ez is érdekelhetiAz erdészeti csemetekertek júliusig még pályázhatnak gépbeszerzésreMegújult kiállítási területen várja a kiállítókat és a látogatókat az AGROmashEXPOA Rapid a minőségi vetés, a teljesítmény és a megbízhatóság páratlan kombinációja

Hírlevél feliratkozás

Legfrisebb cikkekből ajánljuk

Továbbfejlesztett járvaszecskázók
Amint az ismert, a mezőgazdasági betakarítógépek között a legnagyobb teljesítményű motorok a járvaszecskázókban talál­hatók. 
Zöldebb és hatékonyabb az agrárium
Táblagépről irányítható csúcstechnológiás gépek, műholdas helymeghatározás – csak két példa arra, hogy az átalakuló agráriumban milyen megoldások jelentek meg, amelyek segítségével hatékonyabbá vált az ágazat.
Gumiabroncs vagy gumiheveder?
Az őszi betakarítási szezon közeledtével felmerül a kérdés: ha szélsőséges, csapadékos időszak következik, akkor mit lehet tenni, hogy az időjárás okozta kedvezőtlen feltételek mellett is időben be lehessen takarítani a termést, illetve elvégezni a szántást-vetést? 
Kettős termesztés
A kettős termesztés során ugyanazon a területen egy vegetációs időben, egy naptári vagy gazdasági éven belül két vagy több növény termése takarítható be. Módjai lehetnek a köztes termesztés és a másodvetés. 
Hamarosan megnyílik a “Takarmány előállító üzemek fejlesztésének támogatása” című pályázat
Akár 2 milliárd Ft is igényelhető takarmány előállító üzemek fejlesztésére a “VP3-4.2.1.3-21 Takarmány előállító üzemek fejlesztésének támogatása” című pályázat keretében. Többek között takarmány előállításához kapcsolódó új eszközök beszerzésére, technológiai rendszerek kialakítására és felújításra, szállítójárművek beszerzésére, illetve energiahatékonyságot növelő fejlesztésekre lehet pályázni. Az igényelhető támogatási összeg 50 millió Ft-tól 2 milliárd Ft-ig terjedhet.
A Gladiator a földeken is helyt áll
A francia QUIVOGNE cég legújabb függesztett munkagépe a Gladiator kiválóan alkalmas száraprításra. A késes henger a kétsorban elhelyezett munkavégző eszközeivel a menetiránnyal párhuzamosan és merőlegesen is felaprítja, és a talaj felső rétegével enyhén keveri a szármaradványokat.

Találja meg az Önnek való tartalmat

Tanulmány letöltése X

A kiválasztott tanulmány letöltése ingyenes, ám feliratkozáshoz kötött. Kérjük válassza ki az Önnek megfelelő opciót az alábbiak közül.

Tanulmány letöltése » feliratkozás X

« vissza

Tanulmány letöltése » ellenőrzés X

Ehhez az e-mail címhez nem tartozik aktív feliratkozó. Kérjük, ellenőrizze, hogy azt az e-mail címet adta e meg, amivel feliratkozott hozzánk. Amennyiben új e-mail címmel szeretne regisztrálni, kattintson az alsó "vissza" gombra.

A tanulmány letöltése elindult! » letöltés újra

Kérjük, e-mail címe megadásával erősítse meg, hogy Ön már feliratkozott az Agrárium7 hírlevél listájára, ami után a választott tanulmány automatikusan letöltésre kerül.

« vissza