Traktor járószerkezetek összehasonlítása

A mezõgazdasági termelési folyamatoknál több olyan szempont is elõtérbe kerül, melyek hatást gyakorolnak a járószerkezetekre:

• a termelés alapját a föld képezi, így a járószerkezet a talajjal való kapcsolódásokon is hatást gyakorol az erõgép különbözõ jellemzõire,
• tömegtermékek elõállítása során folyamatosan nagy terhelések érik a járószerkezeteket, s ez nagy távolságú mozgatást is igényelhet,
• a munkafolyamatok idényjellegûek, így a feladatok ellátását különféle külsõ paraméterek is befolyásolják,
• általában nagy tömegû, terjedelmes anyagfélék mozgatását, kezelését kell elvégezni.

A traktor a mobil munkavégzés során ugyanazon a talajon mozog, melyet a mögé kapcsolt munkagéppel meg is mûvel, így a járószerkezet hatékony kihasználásához tisztában kell lenni, hogy mely munkák elvégzésekor milyen mûszaki paraméterek beállítása, illetve változtatása szükséges (pl. vonóerõ, haladási sebesség, nyomtáv, keréknyomás stb.).

A traktor elvi felépítésben megegyezik a többi gépjármûvével, de kialakításkor a mindenkori munkavégzésnek megfelelõen kell a kiválasztást elvégezni, mivel figyelembe kell venni a mezõgazdasági szektor, valamint a választott erõgép járószerkezetének alapvetõ sajátosságait, illetve a vele szemben támasztott követelményeket:

• az üzemidõ jelentõs részében 10 km/h-nál kisebb, esetenként mászó sebességgel (0,5–2,5 km/h) történik a munkavégzés,
• a szállítást végzõ traktorok sebessége elérte a 30, gyors traktoroknál a 40, 50 km/h-t (egyes esetekben a max. haladási sebesség 80 km/h is lehet),
• majori munkák, rakodás esetén gyakori az elõre-, hátrameneti irányváltás,
• a munkaeszközök meghajtása céljából teljesítmény elágaztatás szükséges (mellsõ vagy/és hátsó TLT-hajtás),
• szükséges a tartósan nagy vonóerõ-kifejtés (pl. talajmûvelés esetén),
• egyes munkák megkívánják a haladási sebesség pontos tartását (tápanyag-utánpótlás, növényvédelem),
• gyakori a tartós munkavégzés hátramenetben,
• ahhoz, hogy sebességváltás közben ne álljon le a gépcsoport, szükséges az erõfolyam megszakítása nélküli terhelés alatti kapcsolás lehetõvé tétele.

Az agrotechnikai és mûszaki paraméterek beállításán kívül még számos olyan jellemzõ, illetve feltétel teljesülése szükséges a munkavégzés során, mely a hatékony üzemeltetést lehetõvé teszi. A fentiekbõl látható, hogy a számos paraméter figyelembevételével kell a járószerkezetet kiválasztani, illetve a feladatoknak megfelelõ terhelési beállításokat alkalmazni a traktoroknál.
A korszerû kialakítású univerzális traktorok járószerkezetével szemben számos elvárás merül fel, melyek kielégítése hozzájárulhat a kedvezõ menetstabilitás és kormányozhatóság fenntartásához az eltérõ munkák során.

A traktor járószerkezettel szembeni elvárások a következõk:

• a járószerkezeten kifejthetõ vonóerõ növelhetõsége,
• ezzel párhuzamosan a kerékcsúszás (szlip) csökkentése a cél,
• különbözõ talajokon megfelelõ vonóképesség biztosítása,
• a vontatási hatásfok növelése kedvezõbb járószerkezeti hatékonyságot biztosít,
• a járószerkezet által kifejtett talajnyomás mérsékelhetõ legyen,
• a manõverezõképes-ség a bekormányzási szögtõl függetlenül stabil maradjon,
• a nyomtávolság állíthatósága,
• adhéziós tömeg növelése pótsúlyozással,
• a rugózó, lengéscsillapító hatás javulása várható el a korszerû abroncsszerkezetek, a rugózott mellsõ híd és a gumiabroncs belsõ nyomásának változtatásával.

A traktorok járószerkezete több szempontból van igénybevételnek kitéve. Általános igényként jelentkezik, hogy sokoldalú felhasználhatósága biztosítsa a hosszú élettartamot, rendelkezzen megfelelõ komfortérzettel, és a viszonylag nagy terhelésekkel szemben is biztosítson kellõ teherbíró képességet. Az egyszerû kezelhetõség és szerelés is a sokoldalúságot bizonyítja. Közúti alkalmazás során kiegyensúlyozott menettulajdonságok folyamatos tartása a cél, amit viszonylag alacsony gördülési ellenállás mellett kell biztosítani. A közúti közlekedésben traktorokkal viszonylag magas haladási sebesség érhetõ el (40–50 km/h).

Szántóföldi munkavégzés során a talajon történõ mozgás igényli a nagy felfekvõ felületet, a kis talajtömörítõ hatást, amit a megfelelõ vonóerõ-átvitel mellett kell megvalósítani. Fontos még a traktorabroncsok öntisztuló képessége, ami a terület kímélésében (pl. legelõ terület) mutatkozik meg.

A traktorok járószerkezet és hajtásmód szerinti csoportosítását az 1. ábra szemlélteti. Az ábra alapján is látható, hogy a járószerkezet szerinti csoportosítás szerint a mezõgazdasági erõgépek kerekes, illetve lánctalpas és gumihevederes járószerkezetû traktorokra oszthatók.

A kerekes járószerkezetû traktorok ma már kizárólag fúvott gumiabroncs kerékkel ellátva kerülnek forgalomba. a gumiabroncsok szerkezete a közúti jármûvekhez hasonlóan lehet radiál vagy diagonál szerkezetû, kivitelében pedig tömlõs vagy tömlõ nélküli gumiabroncs. A ma kialakított traktor konstrukciókon lehet mind az elsõ, mind a hátsó tengelyen található kerék hajtott és kormányzott is.

A különbözõ hajtásmóddal rendelkezõ kerekes traktorok a traktor-tömegbõl származó erõt vonóerõként hasznosítja, melyhez szükséges a tapadóerõ (adhéziós erõ) meghatározása. Ez határozza meg az adott járószerkezettel és hajtásmóddal rendelkezõ traktorok vontatási hatásfokát. A vonóerõt a beépített szerkezeti elemeken keletkezõ veszteség, és elsõsorban a belsõégésû motor hasznos teljesítménye határozza meg. Ennek határa a maximális teljesítményként jelentkezik. A fentiek tükrében az adott járószerkezetû erõgépeknél a vontatási hatásfok javítására az adhéziós tömeget, illetve erõt kell különbözõ módszerekkel növelni.

A traktorok vonóképességének kérdése a traktorok átlagos teljesítményének növekedésével egyre bonyolultabb lett. Fõ problémává vált, hogy folyamatosan állítani kell a traktor össztömegét és tömegelosztását ahhoz, hogy az egyes speciális esetekben el lehessen érni a megfelelõ járószerkezeti hatásfokot. Ahhoz, hogy a kerékcsúszás ne növekedjen meg túlságosan, azaz a kerékteljesítmény megfelelõ hatásfokban alakuljon át vontatási teljesítménnyé, növelni kell a hajtott kerekekre esõ tömeget.

A traktor össztömegét a beépített motorteljesítmény és az elvégzendõ munkaféleség igényének együttes figyelembevételével kell meghatározni. Mint tudjuk, a teljesítõképesség fokozására nemcsak a kifejthetõ vonóerõt, hanem a traktoros gépcsoportok munkasebességét is növelik. A traktort üzemeltetõnek tehát ismernie kell, hogy a traktor vonóereje, haladási sebessége és motorteljesítménye milyen összhangban van egymással. A traktorok teljesítõképességét a kisebb sebességeknél az adhéziós határ, a nagyobb sebességeknél a motorteljesítmény korlátozza. Az átmenetet a kettõ összhangja szabja meg. Az üzemeltetõnek, egy adott traktor esetén már nincs módja a motorteljesítmény változtatására, így a megfelelõ összhanghoz csupán az adhéziós tömeg módosítására van lehetõsége – a traktor össztömegének változtatásával.

A traktorok tömeg/teljesítmény aránya tehát jelentõsen befolyásolja az adhéziós jellemzõk változását. Kétkerék-hajtás (hátsókerék-hajtás) üzemmódban a tengely-terhelés arányának növelésével növekszik a traktor hajtott hátsó kerekein kifejthetõ teljesítmény (kerékteljesítmény). Ennek megfelelõen a hátsókerék-hajtású traktorral elérhetõ vontatási teljesítmény nagysága is növekszik. A traktorral kifejthetõ vontatási teljesítmény javulása mellett a járószerkezet és így a traktor hatásfoka is növekszik. Ez annak a következménye, hogy a traktor hátsótengely-terhelését növelve (azonos traktortömeg mellett), csökken az ugyanazon vonóerõ eléréséhez szükséges kerékteljesítmény nagysága.

A traktorok vonóképességének növelésére – az univerzalitás elõnyeinek megtartása mellett – alkották meg a traktorkonstruktõrök a segédmellsõkerék-hajtású traktorokat. Mint a nevük is mutatja ezeknél az erõgépeknél a kifejthetõ vonóerõ növelésére már nem csak a hátsó, hanem a mellsõ kerekek is hajtottak, ugyanakkor a mellsõ kerekek mérete továbbra is kisebb a hátsókénál.

Mivel ezeknél a traktoroknál a mellsõ kerekeken is megfelelõ adhéziós tömegnek kell rendelkezésre állni, az optimális tömegelosztásnak tükröznie kell a mellsõ és a hátsó kerekek vonóképességét (méret és konstrukciós jellemzõit) és a vonóerõ-kifejtés során létrejövõ tömegáthelyezõdést (az elsõrõl a hátsó kerekekre). A traktorok össztömegébõl a mellsõ tengelyre esõ tömeg arányát tekintve a forgalomban levõ segédmellsõkerék-hajtású traktorok optimális mellsõtengely-terhelése 35–45% között változik. Minél nagyobb a mellsõ és a hátsó kerekek mérete közötti különbség, azaz minél kisebb a mellsõ kerék a hátsóhoz viszonyítva, annál kisebb az optimális mellsõkerék-terhelés (a mellsõ kerékre esõ traktortömeg aránya). Az un. nehéz univerzális traktorkategóriában jellemzõen egyre kisebb a mellsõ és a hátsó kerekek közötti méretkülönbség, így ezeknél a traktoroknál jellemzõ az 50–50% tengelyterhelés elosztás.

Mivel a négykerék-hajtású traktorok esetén a mellsõ és a hátsó kerekek egyforma méretûek és hajtottak, így a legkedvezõbb vontatási jellemzõkkel akkor rendelkezik a traktor, ha a vonóerõ-kifejtés közben közel egyforma terhelés (tömeg) esik minden kerékre. Így a vonóerõ-terhelés hatására a mellsõ kerekekrõl a hátsókra történõ tömegáthelyezõdés miatt a négykerék-hajtású traktorok össztömegének 55–60%-a a mellsõ kerekekre kell hogy essen a traktorok álló helyzetében.

A lánctalpas, illetve gumihevederes járószerkezetû erõgépeknél a nagyobb felfekvõ felület révén kicsi talajnyomás érhetõ el, és a traktor tömegébõl származó adhéziós erõ is nagyobb mértékû. A lánctalpas jármûvek kerekei nem közvetlenül a talajra támaszkodnak. A jármû egy, a talajra fektetett felületen halad, amely egy végtelenített lánc. A lánctalpas járószerkezetnek több elõnye van, ezért elõszeretettel alkalmazzák traktorokon, harci jármûveken, emelõ- és földmunkagépeken. Ma egyre szélesebb körben alkalmaznak vászonbetétes gumi, illetve mûanyag lánctalpakat. A végtelenített gumiheveder kívülrõl bordázott, belülrõl tarajos, kétoldalt sima futófelülettel. A lánckerék bordázott felületû. A futógörgõk rugózott alátámasztásúak, általában félmerev kialakítással. A lánctalpas traktorok tömegeloszlása olyan, hogy a névleges vonóerõ-kifejtéskor alakuljon ki a lánctalp egyenletes terhelése. Ez különösen a gumihevederes futófelületeknél fontos. Ebbõl adódóan a traktorok orrnehéz kialakításúak.

A féllánctalpas járószerkezet különbözõ megoldásait a kerekes traktorok adhéziós tulajdonságainak javítására és a fajlagos talajnyomás csökkentésére alkalmazzák. A kialakítás attól függõen, hogy kettõ- vagy négykerék-hajtású a traktor,  eltér. Lánctalpat csak a hajtott kerék kap, a kormányzást változatlanul a kormányzott kerekek végzik. A négykerék-hajtású traktoroknál mind az elsõ, mind a hátsó kerekek új lánctalpas futómûvet kapnak.