A mezőgazdasági gépek szerkezeti részeit a különböző konstrukciójú járószerkezetek támasztják alá, a teherviselésen túl azonban ezek a termőtalajon való támaszkodással biztosítják a mezőgazdasági gépek funkcionális szerkezeti részeinek működéséhez szükséges feltételeket. A mezőgazdasági gépek saját tömegéből, illetve gyakran a szállított teher tömegéből adódóan az alkalmazott járószerkezetek jelentős reakcióerőkkel terhelik a talajt, és talajtömörödést okoznak, ezt nevezhetjük fajlagos talajterhelésnek is.
Az egyes, növénytermesztéshez kapcsolódó munkafolyamatokban többszörösen kell mozognia a területen a gyakran nagy tömegű gépkapcsolatoknak, ami fokozza a talajtömörödést. A tömörödött talaj szerkezete pedig rontja a termesztett kultúra életfeltételeit, ami terméskiesést okoz, vagyis veszélyezteti a termelés jövedelmezhetőségét. A káros talajtömörödés minimalizálására a gyártók a mezőgazdasági gépek funkciójának megfelelő konstrukciójú gumikerekes, gumihevederes, illetve a kettő kombinációjából álló járószerkezeteket alakítottak ki.
A mezőgazdasági gépek gumikerekes járószerkezeténél az adott kerék-, illetve tengelyterhelés – melynek a maximális értékét járművek esetében jogszabály korlátozza – okozza a káros talajtömörödést, illetve ebből adódik a fajlagos talajterhelés. A fajlagos talajterhelés nagysága tehát a gumiabroncs terhelésétől és a gumiabroncs talajjal érintkező felfekvő felületétől függ. A gumiabroncsokra eső terhelés a mezőgazdasági gépek konstrukciójából, műszaki paramétereiből adódik. A felfekvő felület pedig a gumiabroncs méretétől, szerkezetétől és alapvetően a belső nyomásától függ, természetesen a teherbírással összefüggésben. Ezért a mezőgazdasági gépekhez, beleértve a szállítóeszközöket is, széles profilú ballonos, alacsony nyomású gumiabroncsokat fejlesztettek ki. A mezőgazdasági területen mozgó járművek, az egyéb vontatott gépek, de még a talajművelő gépek járószerkezete is alacsony nyomású gumiabroncsokkal van felszerelve (1. kép).
Egy vagy több tengellyel
A mezőgazdasági gépek, szállítóeszközök legegyszerűbb változata az egytengelyes konstrukció. Ilyen egytengelyes járószerkezeti konstrukciót alkalmaznak a vonórúdterhelésű, billenőszekrényes pótkocsikon, trágyaszóró pótkocsikon, tartálykocsikon, vontatott permetezőgépeken, vontatott műtrágyaszórókon és egyéb vontatott gépeken. A rugózatlan, egytengelyes járószerkezetek esetében a káros talajtömörödést az alacsony nyomású gumiabroncsok megnövelt felülete mellett ezeknek a gumiabroncsoknak az alacsony belső nyomásából adódó rugó – állandóan kedvező, dinamikus igénybevételt elnyelő – hatása is csökkenti.
Az egytengelyes járószerkezetek nagy átmérőjű, alacsony nyomású gumiabroncsozású változatainál a felfekvő felület a nagyobb átmérőből adódóan is kisebb talajtömörödést okoz, alacsonyabb vagy kedvezőbb fajlagos talajterhelést eredményez. Ezeknél az egytengelyes futóművel szerelt vontatott gépcsoportoknál az egy nyomon való járás fokozza a talajtömörödést. Ennek elkerülésére, vagyis minimalizálására az egyes konstrukcióknál a futóművek vagy járószerkezetek kerekei hidraulikus munkahengerek segítségével munkahelyzetben, vagyis a termőterületen történő manőverezés közben oldalirányban kitolhatók (2. kép).
A nagyobb teherbírású szállítóeszközöknél és a nagyobb tömegű mezőgazdasági gépeknél (pl. szögletes bálázóknál) többek között a fajlagos talajterhelés csökkentésére az előzőekben említett ballonos, széles profilú, alacsony nyomású gumiabroncsokkal szerelt tandem vagy rugózott, ikertengelyes járószerkezeti megoldásokat, futóműveket alkalmaznak (3. kép).
A tandem futómű-konstrukció a kerekeknek egymástól független talajkövetést biztosít, így a pótkocsi vagy az egyéb vontatott gép és a talaj dinamikus igénybevétele is kisebb, mint az előzőekben ismertetett egytengelyes járószerkezetek esetében, vagyis kíméletesebb a talaj igénybevétele. Ugyanezeket az előnyöket biztosítják a rugózott kéttengelyes, illetve a nagyobb teherbírású gépeknél a tridem- vagy négytengelyes változatok (4. kép).
A mezőgazdasági pótkocsiknál a tridemtengelyes járószerkezetek egyik tengelye – rendszerint az első – üresjáratban a kanyarodás közbeni radírozás okozta fokozott gumikopás elkerülése céljából hidraulikus munkahengerekkel kiemelhető. Terhelt állapotban ez leengedhető, ami szintén csökkenti a talajtaposási károkat.
Változó keréknyomás
A mezőgazdasági traktorok járószerkezete, merevhidas kialakítása egyes típusoknál a királycsapos felfüggesztésű mellső tengely, illetve hajtott mellső kerekek esetén mellsőhíd-rugózott is lehet. A traktorok járószerkezetének, gumiabroncsainak – a gép tömegéből származó támasztóerőn túl – az önvontatásból és a szükséges vonóerő átadásából adódó igénybevételt is el kell viselnie.
A talajkímélő gumiabroncsok belső nyomása 0,5–1,0 kp/cm2 is lehet. Ez jelentősen növeli a gumiabroncsok felfekvő felületét, hatékonyan csökken a talajtömörödés, és még nem áll fenn az abroncs felszínen való megcsúszásának veszélye. Ezek az üzemi igénybevételek a mezőgazdasági traktorok üzemeltetése során is talajtömörödést, talajtaposási károkat okoznak. A traktorok üzemeltetése során kialakult fajlagos talajterhelés mérséklésére a traktorok járószerkezetét is alacsony nyomású radiális szerkezetű, talajkímélő gumiabroncsokkal szerelik fel, kisebb vonóerővel, gyakran csak, ami az önvontatáshoz szükséges, és magasabb sebességgel, de összességében kisebb vonóhorog-teljesítménnyel üzemeltethetők. Közlekedés közben, közúti haladásban 2,0–2,3 kp/cm2, míg a szántóföldi munkáknál 1,2–1,6 kp/cm2 állítható be. Ezek az értékek manuálisan, egyszerű kézi eszközökkel, a traktor levegőellátó rendszeréről elvégezhetők. Egyes gyártók ilyen hordozható kézi készülékeket gyárilag is adnak a traktoraikhoz. Egyes traktortípusokba pedig gyári opcióként beépített kompresszorból, szeleprendszerből, csővezetékből és a traktor fülkéjében elhelyezett szoftvervezérlésű terminálból álló levegőellátó rendszert alakítottak ki. Ezekkel a beépített rendszerekkel a traktor gumiabroncsainak belső nyomása menet vagy munka közben is a kívánt értékre állítható be (5. kép).
A traktor tömlő nélküli gumiabroncsaiból és belső gumiból álló rendszer – hasonlóan az előzőekhez – szoftverkezelő terminálból, négyutas érzékelőszenzorral ellátott szelepből, levegőtöltő- és elektromos vezetékből tevődik ki.
A talajtömörödés, illetve a fajlagos talajterhelés csökkentésének a gyakorlatban jól bevált megoldása gumikerekes traktoroknál a járószerkezet ikerabroncsozású szerelése. Az ikerabroncsos járószerkezeti kialakítás opciós gyári készletekkel a mezőgazdasági traktorok szinte valamennyi típusánál megvalósítható, de ezen túlmenően az ikerkerék szereléséhez szükséges abroncsok, felnik, távtartók, kapcsok egyéb gyártóktól is beszerezhetők. Az ikerabroncsozás mérsékelten növeli a járószerkezet gumiabroncsainak felfekvő felületét, és csökkenti a talajtömörödést, fajlagos talajterhelést. Ez az előnyös tulajdonság a könnyű talajmunkáknál – ahol fontos szempont a taposási kár elkerülése – kultivátorozás, magágykészítés, vetés során jelent előnyt. A nehezebb talajmunkákhoz, szántáshoz, lazítózáshoz vagy a szállítási munkákhoz az ikerabroncsok könnyen leszerelhetők (6. kép).
A keréken túl
A mezőgazdasági traktorokon alkalmazott gumihevederes járószerkezeti konstrukciók, a gumikerekes és a lánctalpas járószerkezetek előnyös tulajdonságait egyesítik akár két- vagy négykerék-hajtású változatoknál is. A nagy felfekvő felület alacsony talajterhelést és alacsony, 4-5% slip melletti nagy vonóerő-kifejtést, azaz vonóhorogteljesítményt eredményez, ezáltal nő a területteljesítmény, csökken az órás és fajlagos hajtóanyag-felhasználás is.
A gumihevederes járószerkezet a traktor meghajtókerékagyához vagy tengelycsonkjához csatlakozó meghajtókerékből, a meghajtókerékhez csatlakozó gumihevederből, a heveder feszítését végző hidropneumatikus rugóból, feszítő és támasztó futógörgőből a felfüggesztéssel, valamint a szerkezetet összefogó vázhevederből áll (7. kép).
A meghajtókerekek kialakítása, vagyis a hajtás módja a gumihevederes traktor-járószerkezeteknél lehet Positive Drive hajtásmódnál acél hajtókerekes, a meghajtókerék egy nagy lánckerék kialakítású, vagy súrlódás lapos szíjhajtás elvén működő Friction Drive hajtásnál recézett műanyag borítású acélkerék. A különböző munkafeladatok ellátására különböző szélességű gumihevedereket alkalmaznak (8. kép).
A gumihevederek szerkezeti kialakítása igazodik a meghajtás módjához, a meghajtókerék konstrukciójához. Acél lánckerekes hajtásnál a végtelenített acélbetétes gumiheveder belső felületére – a meghajtó lánckerék fogosztásának megfelelő – fémkapaszkodó fogak vannak erősítve, az acélszövet heveder külső részén – a rávulkanizált gumi kapaszkodófelületén pedig – gumibordák vannak.
A Friction Drive hajtásnál szintén a nagy szilárdságú acélszövet veszi fel a járószerkezet hajtásából adódó igénybevételt, és hordozza az egyéb szerkezeti részeket. A heveder egyenesbe vezetését a rávulkanizált taréjok biztosítják. A heveder belső részére nagy súrlódási tényezőjű gumiréteget vulkanizálnak. A futófelület külső részén ferdén nyilazott bordák vannak.
A gumihevederes járószerkezet további előnye, hogy egyes traktorokon – azon túlmenően, hogy különböző méretű, szélességű gumihevederek alkalmazhatók – a nyomtávolság is állítható bizonyos mérettartományokon belül. Ezeken a traktorokon a gumihevederek megvezetése lehet párhuzamos vagy ferde lejtős megvezetés.
A törzscsuklós kormányzású, négykerék-meghajtású, 4 × 4 kerékképletű traktorokhoz kialakított gumihevederes járószerkezetek konstrukciójukat tekintve az előzőektől bizonyos eltéréseket mutatnak. Ezekre a négykerék-hajtású törzscsuklós traktorokra mind a négy hajtott kerék helyett háromszög alakú gumiheveder vezetésű gumihevederes járószerkezet építhető. Ezért ezeket a szakirodalom kerék-gumihevederes járószerkezetnek nevezte el.
A háromszög hevedervezetésű kerék-gumihevederes járószerkezetek azonban – kisebb átalakítással – az univerzális kerekes traktorokra, a meghajtó kerekek agyára átszerelhetőek. A mellsőkerék-kormányzású, négykerékhajtású traktorokon akár mind a 4 kerék helyére felszerelhetőek gumihevederes járószerkezetek, azonban figyelembe kell venni a hátsó és első tengely közötti fordulatszám-különbséget.
A kerék-gumihevederes járószerkezeteket két nagy csoportra lehet osztani. Az egyik a hajtókeréktől független járókerékkocsi-kialakítás. Ennél a kialakításnál a jármű alvázához vagy a hajtótengely házához szerelik fel a hajtókerekeket hordozó járókerékkocsit.
A másik kialakításnál a hajtókerékkel közös ágyazású járókerékkocsit alkalmaznak. Ez a megoldás nagyon egyszerűen a gumikerék helyére fel- és leszerelhető. A hajtókerék tengelye tartja a járókerékkocsit is, ezért az erőgép hajtótengelyének terhelése nagy.
A nagy tömegű magajáró betakarítógépek, szecskázók, arató-cséplő gépek, permetezők alapváltozatai szintén alacsony nyomású gumiabroncsokkal vannak felszerelve, azonban a talajterhelés csökkentésére ezekre a gépekre is felszerelhetők a kerék-gumihevederes járószerkezetek.
A „Terra-Trac” kerék-gumihevederes járószerkezet gumihevederei párhuzam-vezetésűek, szerkezetüket tekintve a korábbi ismertetéssel megegyezőek.
A fajlagos talajterhelés és a káros talajtömörödés csökkentésére a szállítóeszközök gumiabroncsozású járószerkezetének helyére kerék-gumihevederes járószerkezet szerelhető. Ezen túlmenően a gumihevederes járószerkezetek alkalmazása például a hígtrágyaszállító tartálykocsikon és a gyűjtőátrakó kocsikon – normális talajállapotok mellett – is kevésbé tömöríti a talajt, és az így következő talajmunkák kisebb vonóerővel és üzemanyag-felhasználással végezhetők el (9. kép).
A nagy tartálytérfogatú műtrágyaszórók gumikerekes szerkezete helyére szintén felszerelhetők a párhuzamos hevedervezetésű járószerkezetek (10. kép).
A káros talajtömörödés és a fajlagos talajterhelés csökkentésére mind a gumikerekes, mind a gumihevederes járószerkezetek vonatkozásában a technológiai változatok megvalósítására számos konstrukciós megoldás áll az üzemeltetők rendelkezésére.
dr. Kelemen Zsolt
műszaki szakértő – Gödöllő
