Mezõgazdasági gumiabroncsok vizsgálata

A járószerkezet legfontosabb funkciói a vonóerõ kifejtése és a teherviselés. A vonóerõ kifejtést a járószerkezet és a talaj kölcsönhatása teszi lehetõvé.

A kerekes járószerkezetû traktorok, az erõ- és munkagépek ma már kizárólag fúvott gumiabroncsozású kerekekkel kerülnek forgalomba. A talaj állapota és az alkalmazott gumiabroncsok együttesen befolyásolják a motorteljesítmény vonóhorog-teljesítménnyé történõ transzformálását, illetve a vontatási teljesítményigényt. Ezzel egyidejûleg napjainkban már nagy figyelmet kell fordítanunk a gumiabroncsok által kifejtett talajnyomás mértékére is a káros talajtömörödés csökkentése érdekében. A közúti közlekedésnél pedig fontos a stabil úttartás és a manõverezõképesség. Számos más követelményt is teljesítenie kell azonban egy korszerû mezõgazdasági gumiabroncsnak.



A traktorabroncsok fejlesztésénél alapvetõen a következõ hármas célkitûzést kell megvalósítani:

• vonóképesség, vontatási hatásfok javítása,

• talajkímélõ hatás fokozása,

• nagyobb közúti sebességre való alkalmasság.



A különféle célra gyártott traktorabroncsokat a szériagyártás elõtt különbözõ teszteknek vetik alá, hogy meggyõzõdjenek használhatóságukról. Ennek során laboratóriumi körülmények között, próbapályán és szántóföldön, illetve szilárd burkolatú úton egyaránt vizsgálják vontatási képességüket, talajtömörítõ hatásukat, közúti tulajdonságaikat és tartósságukat különbözõ szempontok szerint. Jármûtechnikai szempontból fontos a teherbíró képesség, a lengéscsillapító hatás és a kiegyensúlyozott futás magasabb sebességnél. Geometriai szempontból a külsõ átmérõ, illetve a gördülési kerület terhelés alatti változása, míg agronómiailag (a növénytermesztés szempontjából) az abroncsszélesség és a mintázat a döntõ. Talajmechanikailag az alacsony tömörítõ hatás, a sekély nyommélység és a viszonylag kis csúszás, üzemeltetési szempontból pedig az öntisztuló képesség, közúton az oldalvezetõ képessség és legfõképpen a várható élettartam meghatározása a vizsgálatok fõ célja.

Az egyik legfontosabb laboratóriumi vizsgálat az abroncsok terhelhetõségének, illetve teherbírásának mérése, amelynek során különbözõ belsõ levegõnyomás mellett viszonylag nagy sebességgel forgó fémhengerhez különbözõ erõvel szorítják meghatározott ideig. Ehhez hasonló ellenõrzés a fárasztópályás vizsgálat, amely a vizsgált gumiabroncs abroncsterhelõ kocsira szerelve állandó radiális (függõleges irányú súlyozás) és tangenciális (szlip) terhelés mellett adott idejû és állandó sebességû futtatását jelenti általában 50 m átmérõjû beton- vagy aszfaltfelületû körpályán. A vizsgálat folyamán általában 2 óránként ellenõrzik és szükség szerint korrigálják a beállított belsõ levegõnyomás, a kerékcsúszás és a súlyozás értékeit. Mérik a bordatõ-hõmérsékleteket, a bordamagasságok csökkenését, azaz a kopásuk mértékét és a gumiabroncsok deflexióját (azaz a terhelés hatására történõ benyomódását), szemrevételezéssel pedig figyelik az abroncs állapotát. Többek között az ilyen gyorsított, 400 órás élettartam-vizsgálatra dolgoztak ki módszert korábban a nyíregyházi mezõgazdasági abroncsgyár szakemberei, amelyet ma is célszerû alkalmazni (1. táblázat).








Ennél egyszerûbb és gyorsabb, bár kevésbé pontos a Dunlop-módszer (2. táblázat).






 

A vontatási jellemzõk megállapítására az OECD-módszernek megfelelõ szabvány szerinti fékkocsis (fékezõ traktoros) vizsgálatokat végzik szántóföldön (tarlón és magágyon), illetve aszfalt-, vagy betonúton (1. kép).






1.kép: Szántóföldi vontatási vizsgálat



Ennek során a traktort meghatározott haladási sebességgel üzemeltetve, növekvõ vonóterhelések mellett határozzák meg a gumiabroncsok vontatási paramétereit, illetve üzemi jellemzõit. A vizsgálatok alkalmával többek között rögzítik a mérési idõt, a megtett utat, a motor fordulatszámát, a nyomatékot és a dinamométer által mért vonóerõt, és ezek felhasználásával állapítják meg, illetve számítják ki a kerékcsúszást, a dinamikus tengelyterheléseket, a kerületi erõt, a kerékteljesítményt, a járószerkezeti hatásfokot, az adhéziós (tömegkihasználási) tényezõt, a vontatási tényezõt, a gördülési ellenállást, és a vizsgált traktorabronccsal elérhetõ vontatási teljesítményt.

A gumiabroncsok talajtömörítõ hatásának vizsgálatára is különbözõ módszereket ismerünk, amelyek mind statikus, mind dinamikus állapotban mutatják a felfekvési felület méretét, a talajnyomás értékeit, illetve a talajtömörödésre jellemzõ talaj-térfogattömeg változást, a talajba hatolási ellenállás nagyságát, és a nyomprofilt. Egy ilyen komplett vizsgálat legfontosabb információit sorolja fel a 3. táblázat.








A gumiabroncsok szántóföldi viselkedése mellett fontos ismereteket kell szerezni a szilárd burkolatú úton fellépõ jellemzõkrõl is. Ilyenek az iránytartás, a kormányozhatóság, a kanyarban történõ viselkedés, amelyet a fellépõ oldalerõk befolyásolnak, illetve a fékhatás. Mivel a legtöbb traktor esetében a rugózás szerepét is a gumiabroncs tölti be, ezért rezgés- és lengésméréseket végeznek különbözõ felületû utakon a hátsó és mellsõ tengelyeken. Az ezekre vonatkozó adatokat az aszfalt-, vagy betonfelületû tesztpályákon mérhetjük meg.

A vontatott munkaeszközök gumiabroncsainak vizsgálata is fontos feladat, különösen a nagyméretû, nagy össztömegû pótkocsik, tartálykocsik esetében. Ezeknél meghatározó a nagy teherbírás, a nagy felfekvési felület és a minél kisebb gördülési ellenállás. Vizsgálni szükséges a talajtaposás mértékét, a stabil iránytartást (traktor nyomkövetést, elsõsorban lejtõs területen), a jó öntisztuló képességet, a jó tapadást szilárd burkolatú úton, és a vontatási teljesítményigényt. Ezeket a jellemzõket szintén a szántóföldi mérõvizsgálatok során állapíthatjuk meg (2. kép).






2.kép: Munkagép abroncs mobil vizsgálóberendezése



Egy ilyen vizsgálat legfontosabb információit a 4. táblázat sorolja fel.








A kopásokat többezer órás tartósüzemi megfigyelés során vizsgálják, rendszeresen mérve a profilmélység csökkenést. Ugyancsak vizsgálják a fékezés hatékonyságát.

A fentiekbõl is kitûnik, hogy mennyire fontos a mezõgazdasági gumiabroncsok jellemzõinek átfogó ismerete, hiszen a gépüzemeltetõk elvárásait minden tekintetben ki kell elégíteni. Ennek alapján a gumiabroncsgyártóknak széles választékkal kell rendelkezésre állniuk minden mezõgazdasági igényre, amely részükrõl a folyamatos fejlesztést, ezzel együtt az alapos vizsgálatok lefolytatását jelenti. A gyártók közül ennek érdekében a legtöbbet közismerten a multimárkás Michelin, Goodyear, Trelleborg, Continental és Bridgestone konszernek tesznek, de jelentõs a Vredestein és az Alliance ilyen irányú tevékenysége is, így mindegyikük termékében megbízhatunk.