Újabb fejlesztésű mezőgazdasági pótkocsik alváz- és futómű konstrukciói

A mezőgazdasági anyagmozgatási feladatok zavarmentes lebonyolítása a termelés folyamatosságának alapfeltétele, mely feltétel kellő üzem- és szállításszervezést – divatos szóval élve logisztikát – igényel, csak magas műszaki színvonalú szállítóeszközparkkal oldható meg.

A mezőgazdasági termények és a termelésben felhasznált anyagok szállítása területén a traktoros pótkocsis szerelvények használata Magyarországon és Európa szerte előtérbe került, különösen a kisebb szállítási távolságok esetén.

A nagyobb, 60 km-es szállítási távolság felett azonban a tehergépkocsis pótkocsis, vagy nyerges vontatós szerelvények használata kerül előtérbe.

Ezen közúti szállítóeszközök azonban földutakon, vagy a termőterületen egyáltalán nem, vagy csak korlátozottan tudnak mozogni, vagyis ki kell őket szolgálni valamilyen kiközelítő szállítóeszközzel, vagy átrakókocsival.

Az újfajta technológiai igények, valamint a megengedett magasabb, nálunk 40 km/h, Nyugat-Európában egyes traktorkonstrukciókra 65 km/h megengedett vontatási sebesség eredményeként a pótkocsigyártók újabb és újabb – a megnövekedett igénybevétel elviselésére és a technológiai igények kielégítésére alkalmas – mezőgazdasági pótkocsi típusokkal, azokon belül új alváz- és futómű konstrukciókkal jelentkeznek.

A mezőgazdasági szállítási feladatokra egyaránt használják a kéttengelyes, háromtengelyes, forgózsámolyos kormányzású, vízszintes vonórúd terhelésű, rugózott futóműves, fixplatós és billenőszekrényes pótkocsikat, és vízszintes- és függőleges vonórúd terhelésű egytengelyes, tändem, tridem és négytengelyes futóművel szerelt pótkocsik számos konstrukciós változatát.

Az alváz és futómű kialakításokban azonban – az utóbbi pótkocsik esetében – találkozhatunk új konstrukciós megoldásokkal.

A mezőgazdasági pótkocsik egytengelyes és tändem futóműves változatai rendelkeztek a legegyszerűbb háromszög, létra, vagy központi tartós alvázzal, melyeket általában rugózatlan futómű támasztott alá.

 

Az újabb konstrukciójú egytengelyes, tändem vagy tridem tengelyes pótkocsik alváz szerkezete hasonló kialakítású, csak a magasabb vontatási sebességből adódó nagyobb igénybevételek elviselésére egyre jobb minőségű anyagokat alkalmaznak.

A zártszelvényből kialakított létraváz mellső részéhez csavarkötéssel csatlakozó vonórúd gyakran átfordítható változatban készül.

A létraváz két hossztartóját mellső- és hátsó kereszttartók kötik össze.

Egyes típusoknál a hossztartókat összekötő kereszttartókhoz – melyek a hidraulikus billentő munkahengerek önbeálló támaszkodási felületét képezik – precíz merevítő csomólemezeket hegesztettek a csavaró igénybevétel felvételére. (1. ábra)

A cserélhető felépítmények az alvázakhoz a helyező és biztosító csapokon keresztül csatlakoznak. (3. ábra)

Az újabb fejlesztésű pótkocsi alvázakhoz a dinamikus igénybevételek csökkentésére gyakran rugózott vonórúd csatlakozik, ez a megoldás különösen jellemző a tartályos pótkocsik önhordó, illetve a csere felépítményes pótkocsik alváz kialakítására is.

A magasabb szállítási sebességfokozaton engedélyezett 40 km/h, valamint földúton és terepen is – az ergonómiailag elfogadható érték kihasználása következtében – az egyszerű rugózatlan egytengelyes, tändem és tridem tengelyes futóműveket egyre nagyobb volumenben váltják fel a különböző rugózási megoldásokkal szerelt változatok.

Az újabb, egy, tändem, tridem, „quatro” futóműveken a legegyszerűbb megoldás a laprugó-kötegekből álló rugózás.

A hagyományos, 8-10-12 db rugólapból magcsavarral és a tengelyekhez kengyelcsavarokkal csatlakozó rugókat jó minőségű rugóacélból kovácsolt és hőkezelt, 1-2 db egyenszilárdságú parabola vagy fél-parabola rugólapból álló rugózó elemmel váltják ki.

A rugózott futóművek laprugói, a rugószem furataiba illeszkedő csapon keresztül csatlakoznak az alváz rugóbakjainak – rendszerint bronz persellyel ellátott – furataihoz.

A laprugóköteg másik vége pedig az alváz másik rugótartó bakján mozdul el, vagy a himba szerkezeten keresztül kapcsolódik az alváz másik rugótartó bakjához, illetve a második laprugóköteghez, tridem futóművek esetében pedig a harmadik tengely csatlakoztatása is hasonló.

Egyes laprugós futóművek felfüggesztésénél a félelliptikus laprugók középen kengyelcsavarokkal kötődnek az alváz hossztartóinak rugótartó bakjainak csapjaihoz.

A laprugóköteg két végéhez pedig a futómű tengelyei csatlakoznak hasonló módon.

 

A hidraulikus, pneumatikus rugózási rendszerek lehetővé teszik az alváznak, illetve a ráépített felépítménynek a futómű tengelyeihez képest történő felemelését.

A hazai, illetve az európai gyakorlatban a légrugós futóműves, illetve azokhoz kapcsolódó alvázszerkezetek, illetve maguk a légrugózási rendszerek terjedtek el elsősorban.

A hidraulikus rendszerek ugyanolyan előnyökkel rendelkeznek, mint a légrugós változatok, magas áruk miatt azonban kevésbé terjedtek el.

A mezőgazdasági termények és anyagok szállítása nagyon gyakran rossz talajállapotok mellett történik, amikor még a betakarító gépek tudnak a táblán mozogni, de kiszolgálásuk éppen ebből az okból adódóan a megnövekedett gördülési ellenállás, illetve vonóerő miatt csak traktoros vontatmányokkal lehetséges, viszont a szállítást közúton nagy távolságra kell szállítani, a megoldást a nyerges, billenőszekrényes pótkocsik alkalmazása jelenti.

A légrugós futóművel szerelt, többnyire háromtengelyes pótkocsik alváza nyerges kapcsoló berendezéssel kapcsolódik egy „dolly”, egy vagy kéttengelyes szintén légrugózással ellátott járműszerelvényhez. (5. ábra)

A „dolly” járműszerelvény pedig toroid keresztmetszetű kovácsolt vonószemmel szerelt háromszög vonórúddal csatlakozik a vontató nehéz univerzális traktorhoz.

Az így kialakított traktoros pótkocsis szerelvény a betakarító géptől átvett terményt az épített úton várakozó nyerges kamionig kivontatja, a nyerges pótkocsit leakasztják a traktorról és a kamionhoz csatlakoztatják.

A közúti szállítás ily módon nagy távolságra, nagy teljesítménnyel elvégezhető.

Ez a megoldás egyben lehetővé teszi a nagyobb fuvarozók, bérvállalkozók hatékony bevonását a mezőgazdasági szállításba, anyagmozgatásba.

A bálázott anyagok szállítására alkalmas pótkocsikhoz pedig hosszú- és alacsony platómagasságú pótkocsi alvázakat alakítottak ki. (7. ábra)

Az előzőekben ismertetett futóművel és alvázszerkezettel szerelt mezőgazdasági pótkocsik – a vonórúd kialakításától függően – az üzemeltető traktor felső vagy alsó vonóberendezéséhez csatlakoznak.

Az utóbbi időben a csapszeges, illetve horgas kapcsolatillesztési, illetve a kopásból adódó holtjátékának elkerülése véget, a gömbcsapos traktor vonóberendezés szabványosított változatai terjedtek el.

A traktoros pótkocsis gépcsoport fordulási vagy kanyarodási paramétereit a vontató traktor kormányzott kerekeinek alákormányzási szöge, a gépcsoport geometriai méretei határozzák meg.

A csúszás vagy a „radírozás” mentes gördülés feltétele az, hogy a vontató kormányzott kerekeinek tengelyvonalának meghosszabbítása és a szerelvény többi tengelyvonalának meghosszabbítása egy pontban, az úgynevezett „momentán centrum”-ban találkozzon.

E feltétel az egytengelyes futóművel szerelt pótkocsik esetében minden esetben teljesíthető.

A tändem, az ikertengelyes, tridem és négytengelyes pótkocsiknál azonban ezt geometriailag nem lehet megvalósítani, így a kanyarodáskor a pótkocsik futóműveinek gumiabroncsai „radírozni” fognak, ami fokozottan igénybe veszi a gumiabroncsokat, futófelületük jobban kopik, és a szerkezetük is hamarabb elhasználódik.

A megnövekedett vonóerő-igény miatt az alváz és a futóművek is szilárdságilag fokozott igénybevételnek vannak kitéve.

A mezőgazdasági pótkocsik kanyarodással kapcsolatos igénybevételeinek csökkentésére irányuló kompromisszumos megoldás a tändem futóművek aszimmetrikus felfüggesztése.

Ebben az esetben a futómű első tengelyének távolsága kissé nagyobb a hátsó tengelyéhez viszonyítva, így ugyan ekkor is fennáll a „radírozás”, de a kisebb gumiabroncs-terhelés következtében ez csökkentett mértékű.

Hasonló kompromisszumos megoldás a tridem tengelyes mezőgazdasági pótkocsi futóműveknél, üres kocsiszekrénynél a mellső futóműnek a kiemelése.

A „radírozás” és kanyarodási igénybevétel csökkentésének azonban a kormányzott tengelyű futóművek alkalmazása a leghatékonyabb eszköze.

Szinkronműködő kormányzás. Ezt a konstrukciós megoldást a tändem futóműves pótkocsiknál alkalmazzák.

A traktor hidraulikus kormányművével szinkronműködő munkahenger a pótkocsi futóművének kormány trapéz mechanizmusa segítségével fordítja el a járókerekeket. (8. ábra)

Ez a pótkocsi kerékkormányzási rendszer kevésbé bonyolult, de hátránya, hogy tolatáskor reteszelni kell a rendszert.

Ezek méretét és elhelyezését ISO szabvány rögzíti. (10. ábra)

A hidraulikus rendszer a traktorhidraulikához kapcsolódik a megfelelő nyomásra feltöltve egy szelep vagy csap bezárása után az zárt hidraulikus körré válik.

A szerelvény kanyarodásakor a két vezérlő hidraulikus-kör munkahengerének löketváltozása következtében áramlik az olaj a kormányzó hidraulikus munkahengerhez.

A vezérlő munkahengerek löket- és nyomásváltozásának megfelelően a kormányzó munkahenger a jármű kerekeit a kanyarodás ívének megfelelően bekormányozza.

Mivel a pótkocsi vonórúdjának bekötési pontja és a vezérlő hidraulikus munkahengerek bekötési pontja azonos magasságban van, ez a megoldás a bekormányozhatóságot korlátozhatja.

A gyártók a traktoros pótkocsis szerelvények fordulási helyszükségletének javítására ezen kormányzási rendszerek továbbfejlesztésén dolgoznak.

Ezek a fejlesztési irányok a kormánymű vezérlésében az elektronikai megoldások potméterek, vagy egyes típusoknál giroszkóp alkalmazása.

Más gyártók pedig a már ismertetett hidraulikus rendszer továbbfejlesztését tűzték ki célul.

Ennek a rendszernek az előnye éppen a vonórúdra épített központi elem alkalmazásában van.

Erre az elemre épített kereszt lengőkart vezérlik a tolórudak, és a kar elmozdulása működteti a kormányzó hidraulikus munkahengereket, illetve azok hidraulikuskörét, illetve ezen kar kormányrudazatot ennek beállításával lehet elérni a kormányzott kerekek pontos után futását.

A kedvező konstrukciós kialakításnak köszönhetően az alákormányzási szög 60°-ig növelhető.

A beállítás a gyár által kialakított szoftver és számítógép segítségével elektronikusan vagy manuálisan közelítéses módszerrel is beállítható. (12. ábra)

A kormánymű alkalmazható gumihevederes vontatók esetében is.

Szükség esetén a rendszer reteszelhető és lezárható a kormányszerkezet megfelelő pozíciójában.

A kormányzás működtetése a hagyományos, már ismertetett zárt hidraulikus rendszerrel történik.

A rendszer tridem tengelyes pótkocsik esetében mellső és hátsó tengelyek kormányzására is alkalmas (13. ábra)

A Fliegl cég kormányzási rendszere a hazai gyártású, illetve forgalmazású pótkocsiknál a gépkapcsolatban semmiféle mechanikus elemet nem tartalmaz.

A traktorokon elhelyezett giroszkópot egy kábel köti össze a pótkocsival.

A nagyon gyorsan forgó pörgettyű érzékeli a kanyarodó jármű szögsebességének változását, és ennek megfelelően vezérli a hidraulikus kormányszerkezetet.

A Fliegl pótkocsikon is alkalmazható a hagyományos hidromechanikus vezérlés.

A Kotte GmbH kormányzási rendszere is a zárt hidraulikus kör által mechanikusan vezérelt kormányzási rendszerre épült.

A fejlesztés iránya ebben az esetben is a potenciométer alkalmazásával történő elektronikus vezérlés.

A MultiSteeringSystem (MSS) alkalmazásával a tridem tengelyes pótkocsik esetében mindegyik tengely kereke kormányozható.

 

A vonószerkezet vonógömbös csatlakozópontok mechanizmusát tolórudak veszik át egy keresztkarral, melyre szerelték a kerekek bekormányozási szögét érzékelő potmétert.

A potméter által kiszámított értékeket az elektronika összehasonlítja a tényleges értékkel, és ennek megfelelően korrigálja azt.

A rendszer alkalmazásával az oldalazó kormányzás is megvalósítható.

A mezőgazdasági szállítóeszközök alváz, futómű és kormányzási konstrukcióinak fejlesztése a felhasználói igények minél tökéletesebb kielégítésére irányul, ami persze mindig pénzbe kerül.

Ezért a szállítóeszköz-park fejlesztésénél mindig célszerű figyelembe venni, hogy pl. a cserefelépítmények alkalmazásához alkalmas alvázak és futóművek – szilárdsági okok miatt – tömege mindig nagyobb az általános használatúaknál, ugyanez érvényes a kormányzott futóművekre is.

Ezen konstrukciók alkalmazása pedig a megengedhető össztömeg mellett rontják a teherbírás kihasználási tényezőt, vagyis kisebb lesz a hasznos teherbírásuk.

 

dr. Kelemen Zsolt

MGI – Gödöllő


Kapcsolódó hírek