Kis- és középkategóriájú univerzális traktorok

Kategória: Gépesítés | Szerző: Dr. Szente Márk NAIK MGI, 2014/09/10
Címkék: erőgép, traktor, univerzális traktor, talajművelő eszközök, talajművelés, munkgép, vonóerő

A traktort alapvetően a mezőgazdaság vonóerő kifejtést igénylő tevékenységeinek ellátására fejlesztették ki, de már a kezdetektől mobil erőforrásként is alkalmazták. A traktorokkal szemben támasztott sokoldalú követelmények kielégítésére való törekvés, valamint a gazdaságos kihasználhatóság iránti igény miatt a traktorok két fő irányba fejlődtek: az egyik arra irányult, hogy a traktor a munkák egy bizonyos körére vagy egy-egy növénykultúra termeléstechnológiai műveleteinek minél tökéletesebb elvégzésére legyen alkalmas, így alakultak ki a célgépek. A másik fejlődési irányt az univerzalitásra való törekvés jellemezi, ez vezetett az ún. univerzális traktorok kialakulásához.

A mai univerzális traktorok a teljesítményleadó tengelyek, a külső hidraulikus kör csatlakozói révén valódi univerzális erőforrásokká alakultak. Ily módon a traktorokba épített motor teljesítménye egyrészt a traktor vonóképessége révén vontatási teljesítményként, másrészt TLT és hidraulikus (kis részben elektromos) teljesítményként hasznosul. Ezzel alkalmassá váltak arra, hogy a vonóerő-kifejtéssel egyidejűleg mechanikus és hidraulikus működtetésű munkagépeket, eszközöket hajtsanak meg.

A gyártók az univerzális traktorokat „család” elven készítik. Egy-egy család általában egy-egy teljesítménykategóriának felel meg (adott traktorcsaládon belül csak a motorteljesítmény változik 3–4 lépcsőben). Így beszélhetünk a könnyű (20–50 kW), középnehéz (50–80 kW), nehéz (80–130 kW) és szuper nehéz (130 kW felett) kategóriáról. A 20–130 kW teljesítménykategóriába eső univerzális traktorokat – funkcionális szempontból – nevezhetjük kis- és középkategóriájú erőgépeknek.

A gyártók egy-egy családon belül a vevő igényeinek megfelelően sokféle kivitelben és felszereltségben készítik az univerzális traktorokat, így nem ritka, hogy egyegy gyártmánycsaládon belül akár 60–80 féle típusváltozat is rendelkezésre áll.

Középpontban a termesztéstechnológia

A kis- és középkategóriájú traktorok rendelkezésre álló szolgáltatásainak összességére azonban a felhasználónak gyakran nincs szüksége, ezért legtöbbször az általa alkalmazott termesztéstechnológiákhoz leginkább illeszkedő, a gazdasága jövedelmezősége alapján még megfizethető szolgáltatásokat nyújtó erőgépeket keresi a piacon.

A traktor kialakítása, a traktortól elvárt szolgáltatások döntő mértékben nem üzemméret, hanem technológiafüggőek. Ugyanazon növények termesztéstechnológiáinak műszaki eszközrendszere, függetlenül attól, hogy különböző üzemekben, eltérő nagyságú földterületeken termesztik azokat, rendszerint azonos jellegű. Eltérést főként az alkalmazott eszközök teljesítőképességében tapasztalhatunk. Az adott műveletek agrotechnikailag optimális időszakban történő elvégzéséhez kisebb termőterületek esetén kisebb munkaszélességű gépek is elegendőek. A kisebb munkaszélesség csökkenti a vonóerő-szükségletet. Ennek megfelelően a traktor tömegét és a beépített motor névleges teljesítményét kisebb értékűre lehet választani. Az erőgép előállítási költségei azonban nem arányosan kisebbek a beépített tömeg vagy a geometriai méretek csökkenésével. A fejlesztés, a gyártó berendezések költségei alapvetően nem tömeg vagy geometriai méret függőek. Az azonos minőségű és azonos szolgáltatásokat nyújtó kisebb teljesítményű gépek ára általában fajlagosan magasabb.

A kis és közepes univerzális traktorokkal szembeni követelmények

A követelmények meghatározásakor az elsődleges szempont, hogy a traktor a számára rendelt használati cél megvalósítására alkalmas legyen. A használati célok (szántóföldi, majori, erdészeti, kertészeti, ipari, kommunális stb.) sokaságának megfelelően a traktor konstrukciója is változatos. A kis- és közepes gazdaságokban sokféle műveletcsoport elvégzését kell rendszerint egy traktorral megoldani viszonylag kis éves kihasználtság mellett.

A mezőgazdasági traktorok használati céljaival összefüggő követelmények az agrotechnikai követelmények:

Az agrotechnikai követelmények a traktor és a termesztéstechnológiák kapcsolatrendszeréből vezethetők le. A traktort minden szántóföldi növény termesztéstechnológiájához optimálisan illeszteni elég körülményes, mivel az egy teljesítménykategórián belül is nagyszámú változat kialakítását tenné szükségessé. Ezért az egyes technológiákban meg kell keresni az azonos vagy hasonló műveleteket, műveletcsoportokat, és meg kell próbálni olyan kompromisszumos műszaki megoldásokat találni, amelyek elfogadható szinten alkalmassá teszik a traktort a műveletek, műveletcsoportok által támasztott változatos igények kielégítésére.

A különféle növénytermesztési technológiákban és a kapcsolódó melléktevékenységekben alkalmazott műveleteket a következők szerint csoportosíthatjuk. A felsorolásra kerülő műveletcsoportokhoz hozzárendeltük azokat a műszaki követelményeket, amelyeket az adott műveletek elvégzése során a traktornak teljesítenie kell.

• 1. A talajmunkák (mélylazítás, szántás, szántáselmunkálás, magágykészítés, felszínrendezés, tárcsázás, lazítózás stb.) igénylik a legnagyobb vonóerő-kifejtést kis haladási sebesség mellett, ami egyben nagy traktortömeg-, illetve pótsúlyozási igényt is támaszt. Az agrotechnikailag optimális sebességtartomány szűk, és ezen belül jelentős vonóerő-különbségek alakulhatnak ki egy táblán belül is, ezért a motorjellemzők kedvező értéken tartása miatt a váltóművel kapcsolható sebességtartományokat nagy átfedéssel kell megválasztani. Előnyös a nyomatéki rugalmasságú, állandó teljesítményű motor. Ezek a munkaműveletek a megfelelő minőség biztosítása érdekében megkívánják az erő- és helyzetszabályozós hárompont függesztést, a hidraulikus munkahenger-működtetést, esetenként a TLT- vagy hidromotoros hajtást is.
• 2. A tápanyag-utánpótlás (szerves- és műtrágyázás, fejtrágyázás) vontatási teljesítményszükséglete nem jelentős, TLT- vagy hidromotoroshajtás- szükséglete van. A munkagép kialakításától függően vonó- vagy függesztőszerkezetet, esetenként traktoron elhelyezhető tartályt igényel. A taposási kár elkerülésére széles abroncsozás alkalmazása célszerű. A hatóanyag-kiadagolás pontossága a haladási sebesség precíz beállíthatóságát igényli.
• 3. A vetés, a vetéslezárás a tápanyag-utánpótlásnál felsoroltakhoz hasonló jellegű követelményeket támaszt a traktorral szemben. Fontos a csatlakozósorok pontos illeszkedése, a traktor pontos nyomvonalon vezetése.
• 4. Az ültetés és palántázás a nagyon kis sebességtartományt felölelő, mászó sebességfokozat csoport alkalmazását igényli.
• 5. A növényápolás (sorközművelés, töltögetés, kultivátorozás stb.) a traktor pontos soron vezethetőségét, a művelőeszközökre történő jó rálátást, a nyomtáv sorköztávolsághoz igazíthatóságát igényli. A nagy szabad magasság kevésbé károsítja a növényeket.
• 6. A növényvédelem (permetezés), a gyomirtás ugyancsak a hatóanyag pontos kijuttatásával szemben támaszt fokozott követelményeket, TLT- vagy hidromotoros hajtást is igényel. A vegyszerek káros hatásától meg kell védeni a kezelőszemélyzetet.
• 7. A szálasanyag-betakarítás (kaszálás, rendkezelés, rendfelszedés, szárzúzás, száraprítás, bálázás, bálafelszedés, szecskázás stb.) jelentős TLT-teljesítményszükséglettel rendelkezik.
• 8. A gyökér és gumós növények betakarítása (száreltávolítás, fejezés, kiszedés, felszedés stb.) pontos soron vezetést és jó rálátást kíván a művelőelemekre, jelentős hidraulikus vagy TLT-teljesítményt igényel.
• 9. A szállítás az egy- és kéttengelyes pótkocsik számára kialakított vonószerkezetet és a pótkocsik fékezéséhez szükséges levegőellátó rendszert igényel. A gazdaságos közúti szállítás megkívánja a 40–50 km/h haladási sebességet. A nagy haladási sebesség a traktor fékberendezésével és rugózásával szemben fokozott követelményeket támaszt.
• 10. A majori munkák (szemes, szálas anyagok mozgatása, rakodása, silótaposás, silómarás stb.) különböző rakodóeszközök felszerelhetőségét és hidraulikus működtetését, és/vagy TLT-hajtást igényelnek. A gyakori irányváltás miatt követelmény az egyszerű előre- és hátramenet-kapcsolhatóság.
• 11. Az útkarbantartás, csatornatisztítás, vízelvezetés, hóeltakarítás a tolólapok, markolókanalak felszerelhetőségét és azok hidraulikus működtetését igényli. Ugyancsak gyakori az előre-, hátrameneti irányváltás szükségessége.

A követelményeknek megfelelő szerkezeti kialakítás

Ezek a különböző munkaműveletekhez kapcsolódó műszaki jellemzők a traktor alábbi konstrukciós jellemzőivel kapcsolatosak:

• geometriai méretek (szabad magasság, nyomtáv, tengelytáv, magasság, szélesség);
• tömeg, tömegeloszlás (tömegközéppont helye, tengelyterhelések, pótsúlyozás, vízfeltöltés);
• a haladási sebesség és a hozzá tartozó vonóerő nagysága;
• a függesztő- és vonószerkezetek kialakítása, száma, teherbíró-képessége;
• a teljesítmény-leadó tengelyek száma, elhelyezése, fordulatszáma;
• a kihelyezhető hidraulikus munkahengerek, hidromotorok száma, csatlakozóinak elhelyezése, teljesítménye;
• a sűrített levegőszükséglet kielégítése (pótkocsifékezés, abroncsfeltöltés, tisztítási műveletek);
• ikerabroncsok, rácsos kerekek felszerelési lehetősége;
• rakodó, anyagmozgató berendezések felszerelési lehetőségei (tolólapok, markolókanalak, emelővillák, homlokrakodók);
• a gyakori irányváltásra való alkalmasság (előre- és hátramenet főtengelykapcsoló-pedál működtetése nélküli kapcsolhatósága);
• a munkakörnyezet megvilágításának lehetőségei (munkalámpák száma, elhelyezése);
• a kormányzási módok (tengelycsonk, összkerék, törzscsuklós);
• a mozgás geometriai jellemzői (fordulókörsugár, fordulási helyszükséglet);
• egyéb speciális technológiai műveletek elvégzésére való alkalmasság.

Az agrotechnikai követelmények gyakran egymással ellentétes igényeket fogalmaznak meg. (pl. a vonóerő növelése tömegnövelést, a káros talajtömörödés elkerülése tömegcsökkentést kíván; ikerabroncsozással csökkenteni lehet a talajtömörödést, de ezzel a traktor sorközművelésre alkalmatlanná válhat stb.). Ezek az ellentmondások részben oldhatók azzal, ha traktor egyes jellemzői az adott technológiai műveletekhez igazíthatóak. (Szántáskor a gumiabroncsokat feltöltik vízzel és pótsúlyoznak, vetéskor pótsúly és vízfeltöltés nélkül, ikerabronccsal dolgoznak stb.) E célból az erőgép vázszerkezetének, fődarabjainak kialakításakor az univerzalitás lehető legteljesebb megvalósítására kell törekedni, vagyis az alapgépen ki kell alakítani azokat csatlakoztatási lehetőségeket, amelyek a különböző felhasználói igényeknek megfelelően, a felsorolt követelmények jobb kielégítésére szolgáló műszaki megoldások alkalmazását lehetővé teszik.

Egyéb elvárások, követelmények

Az agrotechnikai követelmények mellett a traktoroknak más követelményeket is ki kell elégíteniük. Ezek közül ki kell emelni a biztonsági követelményeket. A traktor egy adott munkakörnyezetben látja el feladatát ember(ek) közreműködésével. A traktor és munkakörnyezet különböző veszélyforrásokat tartalmaznak, amelyek az ott tartózkodó személyeket, eszközöket, az épített és természeti környezetet, a munka tárgyát, a munka során felhasznált anyagokat vagy ezekkel az anyagokkal a munkakörnyezetet veszélyeztetik.

A biztonsági követelmények számbavétele során elsősorban a traktorban és a munkakörnyezetben tartózkodó emberek védelméről, baleseti kockázatának csökkentéséről kell gondoskodni. A különböző munkakörnyezetek (szántóföld, országút, major stb.) különböző veszélyforrásokat tartalmaznak, és miután az univerzális traktorok szinte minden mezőgazdasági és a hozzá kapcsolódó munkakörnyezetben tevékenykedhetnek, nagyon széles tartományt átfogó biztonsági követelménysornak kell, hogy megfeleljenek.

A járművekhez hasonlóan a traktornak is ki kell elégíteni az aktív és passzív biztonsági követelményeket. Az aktív rendszerek a traktorüzem által okozható káros hatások, balesetek bekövetkezésének valószínűségét csökkentik, míg a passzív rendszerek akkor lépnek működésbe, amikor a baleset, a károsodás bekövetkezése már elkerülhetetlen és az a feladatuk, hogy a sérülések mértékét a lehető legkisebb értéken tartsák.

A menetbiztonság fogalomkörébe tartozik az aktív biztonsági követelmények egyik nagy csoportja, amely a traktor mozgáspályájának, mozgásállapotának befolyásolására irányul és azokat a műszaki intézkedéseket tartalmazza, amelyek a vezetéstechnikai hibák számát és mértékét hivatottak a legalacsonyabb értéken tartani. Ennek legfontosabb jellemzői:

• a traktor tömege és tömegközéppontjának helye, a tengelyterhelések nagysága és aránya, a nyomtáv, a tengelytáv, a vonószerkezet
• kialakítása, a bekötési pont helye (borulékonyság);
• a gumiabroncs konstrukciója, belső nyomása (iránytartás, tapadás, kerékcsúszás);
• a kormányszerkezet kialakítása (kormányozhatóság);
• a fékszerkezet kialakítása, pótkocsi fékezése (megállíthatóság);
• a TLT elrendezése.

A menetbiztonságot általában növelik az elektronikus biztonsági berendezések (pl. amelyek az összkerékhajtást, a differenciálzárat önműködően ki- és bekapcsolják a haladási sebességtől, a kormányzott kerék elfordítási szögétől függően).

A menetkényelem fogalomkörébe tartozó műszaki intézkedések azok, amelyek arra irányulnak, hogy a vezetéshez szükséges szellemi és fizikai tevékenységen kívül a vezetőt a lehető legkevesebb a traktorüzemből adódó, fárasztó hatás érje. Ilyen hatások például a traktor lengései, rezgései, a zaj, a fülke fényviszonyai, színvilága, hőmérséklete, mikroklímája, légcseréje, a huzat, az ülés kialakítása, kárpitozása stb.

Ennek megfelelően:

• Az ülés, esetenként a vezetőfülke és a mellső híd rugózott legyen, amivel csökkenthetők a vezetőt érő lengésgyorsulások.
• A vezetőfülke a rezgésektől és a zajhatás ellen szigetelt legyen.
• Tükröződés- és vakításmentes fényviszonyokat kell a vezetőfülkében kialakítani.
• A hőmérséklet szabályozható, a szellőzés huzat- és pormentesen megoldható legyen.
• Az ülés, a kormánykerék jól beállítható legyen a traktoros testalkatához.

Az ergonómiai biztonság a vezetés közben végzett szellemi és fizikai munkát hivatott a kedvező értéken tartani. Ennek érdekében a kezelőszervek (kormánykerék, pedálok, karok, nyomógombok, billentyűk stb.) működtetéséhez szükséges erőkifejtés munkavégzés értékét optimalizálni kell. A kezelőszervek jól felismerhető logikai rendben legyenek elhelyezve, számuk a lehető legkevesebb, a működtetésükhöz szükséges erő minimális legyen. Az üzemállapot, hiba- és vészjelző berendezések jól felismerhetőek és egyértelműek legyenek. Az üvegfelületeket nagyra kell választani, hogy a munkakörnyezet akadálymentesen és jól belátható legyen. Megoldott legyen az ablaktörlés, a páramentesítés és kellő számú, megfelelő elhelyezésű lámpával a munkaterület megvilágítása.

A traktor fel legyen szerelve a hatósági előírásoknak megfelelő jelző és világító berendezésekkel.

A passzív biztonsági elemek közül a borulásvédő keretet, a biztonsági fülkét, a biztonsági öv alkalmazhatóságát kell kiemelni. A biztonsági követelményeket törvények, rendeletek, szabványok és EU-direktívák írják elő.

Ajánlott kiadványokEgyed Gyula:
Mezőgazdasági erő- és munkagépekDr. Szendrő Péter (szerk.):
Példák mezőgazdasági géptanbólDr. Wallendums Árpád (szerk.):
Az agrárgazdálkodás alapjaiDr. Hajdú József:
A 21. század traktorai

Ez is érdekelhetiMezőgazdasági gépek fejlesztési irányaiKukoricatermesztés: tömegtermelés – ésszerűen (II.)A huminsavak szerepe a talajminőség megőrzésében