MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
BRNO 2011
JOSEF WEINHÖFER
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové dopravy
Podvozky traktorů vyšších výkonových kategorií Bakalářská práce
Vedoucí práce: Vypracoval: Prof. Ing. František Bauer, CSc
Brno 2011
Josef Weinhöfer
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Podvozky traktorů vyšších výkonových kategorií vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.
dne ………………………………… podpis bakaláře….…………………
Poděkování: Tímto chci poděkovat vedoucímu mé bakalářské práce Prof. Ing. Františku Bauerovi, CSc. za ochotu a vstřícnost při odborných konzultacích a věcné připomínky vedené ke zkvalitnění práce a Doc. Ing. Miroslavu Havlíčkovi, CSc. za poskytnutí části podkladů k vypracování práce. Dále děkuji rodičům za to, že mě podporují ve studiu na Mendelově univerzitě jak věcně, tak i finančně.
Abstrakt: Cílem práce je seznámit čtenáře s historickým vývojem podvozků a dnešními dostupnými druhy podvozků traktorů vyšších výkonových kategorií. Další cíl je objasnit jejich funkce, možnosti rozdělení, konstrukce, výhody, nevýhody používaných koncepcí podvozků a jejich popis. Část práce je věnována konstrukcí pneumatik, jejich rozdělení a současnými druhy vyráběných zemědělských pneumatik. Práce prezentuje vývoj, konstrukce pryžových pásů a současné trendy. V závěru je uvedeno srovnání tahových vlastností pásového a kolového traktoru.
Klíčová slova: Kolový traktor, pásový traktor, podvozek, pneumatika, přední hnací náprava, pryžový pás
Abstract: The purpose of this bachelor thesis is to acquaint a reader with a historic evolution of chassis and currently available types of chassis for higher performance categories tractors. Another aim consist in explaining their function, categorization, advantage/ disadvantage chassis concept uses and their cheracteristics. A part of this thesis is devoted to tyres construction, their classification and currently produced types of agricultural tyres. The thesis demonstrates trendy rubber tracks construction development. Finally, the thesis presents traction characteristics of both wheelled and tracked tractors.
Key words: Wheelled tractor, tracked tractor, chassis, tyres, front driving axle, rubber track
Obsah Úvod.......................................................................................................................... 7 Historický vývoj koncepcí podvozků traktorů v celosvětovém pohledu .................. 8 2.1 Pracovní stroj s názvem traktor .......................................................................... 8 2.2 První pásový traktor ........................................................................................... 8 2.3 Vynález tříbodového závěsu a vývodového hřídele u traktoru .......................... 9 2.4 Hromadná výroba trakorů ................................................................................ 11 3 Kolové traktory ....................................................................................................... 13 3.1 Kolový podvozek ............................................................................................. 13 3.1.1 Bezrámová konstrukce .............................................................................. 14 3.1.2 Polorámová konstrukce............................................................................. 15 3.1.3 Rámová konstrukce................................................................................... 16 4 Přední hnací náprava ............................................................................................... 17 4.1 Odpružení celé přední hnací nápravy............................................................... 18 4.2 Nezávislé odpružení kol přední hnací nápravy ................................................ 19 4.3 Speciální konstrukce přední nápravy ............................................................... 20 4.4 Řízení kolových traktorů .................................................................................. 21 5 Pneumatiky ............................................................................................................. 21 5.1 Diagonální pneumatika ........................................................................................ 23 5.2 Radiální pneumatika ............................................................................................ 23 5.3 XeoBib Michelin.................................................................................................. 25 5.4 Označování a porovnání vyráběných řad pneumatik ........................................... 28 6 Pásové traktory ....................................................................................................... 31 6.1 Pásový podvozek .............................................................................................. 31 6.2 Přenos hnací síly motoru na pás ....................................................................... 34 6.3 Pryžové pásy .................................................................................................... 34 7 Tahové vlastnosti kolového a pásového traktoru ................................................... 37 8 Závěr ....................................................................................................................... 42 9 Seznam použité literaury ........................................................................................ 43 10 Seznam obrázků a grafů:......................................................................................... 44 1 2
1 ÚVOD Podvozek je jednou z hlavních částí traktoru, který má za úkol převádět výkon motoru na hnací kola traktoru. Podvozky rozlišujeme v zásadě dva a to kolový nebo pásový. Každý podvozek má své další možnosti konstrukce, specifické rysy, technické přednosti, výhody použití, či nevýhody. Vysoké výkony motorů traktorů kladou na konstrukci podvozku velký důraz. Dimenzování podvozků na velké tahové síly, vysoká únosnost tříbodových závěsů a přední hnací náprava, to je nezbytná součást dnešního traktoru. Nyní se objevují na trhu stroje, na zpracování půdy či zemědělských plodin, které se připojují jak do zadního, tak do předního tříbodového závěsu. Vzniká tak soustava nesených strojů, které velmi silově namáhají podvozek a kladou na jeho konstrukci velké nároky. Zvyšování výkonu motorů traktoru však v sobě také přináší problém, jak efektivně a beze ztrát prokluzem přenést výkon motoru na podložku. Proto jsou dnes v nabídce pásových traktorů široké pryžové pásy a u kolových traktorů speciální konstrukce pneumatik, které lze hustit na nízký tlak a tím zajišťovat velkou styčnou plochu pneumatiky a podložky. Traktory v současnosti nepracují jen jako stroje na obdělávání půdy, ale také jako energetické prostředky pro dopravu jakýchkoliv materiálů v provozu na pozemních komunikacích, či jako stroje v komunální sféře, a tedy jejich konstrukce musí splňovat všechny předpisy pro provoz na pozemních komunikacích, zajišťovat bezpečnost, ovladatelnost a komfort pro obsluhu traktoru.
7
2 HISTORICKÝ VÝVOJ KONCEPCÍ PODVOZKŮ TRAKTORŮ V CELOSVĚTOVÉM POHLEDU 2.1 Pracovní stroj s názvem traktor Od chvíle, kdy se na evropském trhu objevil první prototyp stroje nesoucí název traktor (1902) dosáhly tyto stroje do dnešní doby velkého pokroku a inovací. První traktor v Evropě byl sestrojen v Anglii panem Ivelem, který navázal na myšlenku Dana Albone, jenž prováděl experimenty již od roku 1897 (viz obr.2.1). Ivelův traktor byl osazen dvouválcovým zážehovým motorem o výkonu 24 koní. Rám traktoru byl tvořen vykovanou profilovanou ocelí. Stroj měl tři železná kola, z nichž jedno přední umožňovalo směrové ovládání stroje a dvě zadní s navařenými ostruhami zajišťovalo co nejlepší přenášení tažné síly na podložku. Traktor byl vhodný pro práci v orbě, tahání prvních zemědělských strojů, pohon stacionárních mlátiček přes hnací řemenici na motoru atd. Jeho lehký předek a nevhodně rozložená hmotnost způsobovala, že traktor nebyl vhodný pro velký tah. [2]
Obr.2. 1 Ivelův traktor
zdroj:www.flickr.com
2.2 První pásový traktor První kolové traktory měly zadní velká ocelová kola opatřená ostruhami pro lepší trakční vlastnosti. Bohužel vzhledem ke své velké hmotnosti se dalo využít maximální tažné síly jen na suchých a dobře únosných půdách. Experimentálně bylo zkoušeno jak zmenšovat měrný tlak na půdu. Zkoušely se připevňovat dřevěná břevna na kola 8
vytvářející při jízdě stopu. Benjamin Holt zkoušel využívání kol obrovských rozměrů na málo únosných půdách, ale ani tato kola nebyla schopna splnit všechny požadavky. Proto tyto okolnosti vedly americké konstruktéry ve firmě Holt k myšlence sestrojit pásový podvozek traktoru. Roku 1908 tak vznikl první traktor s pásovým podvozkem, jenž nesl název „Caterpillar“ (viz obr.2.2). Tento stroj se velmi lišil od již vyráběných kolových traktorů svojí originální konstrukcí. Řadový čtyřválcový motor o výkonu 45 koní nepotřeboval hmotný setrvačník, zadní kola byla nahrazena pásovými podvozky, přední kola stroje se ovládala řetězy. Manévrovatelnost stroje nebyla však nikterak výborná, i přes použití řídících spojek v každém pásu. Stroj se pohyboval jedinou rychlostí okolo 3,5km/h. Velkou předností tohoto stroje bylo to, že byl schopen pracovat ve velmi těžkých terénech na jakýchkoliv půdách. Výroba traktorů do zemědělství počátkem 20. století se na americkém kontinentě vyznačovala velkým rozmachem. Roku 1907 bylo v USA vyrobeno přibližně 600 traktorů ročně, pak následně roku 1910 tato výroba vzrostla na 2000 kusů traktorů ročně. Tohoto roku bylo také zaznamenáno americkým časopisem 31 firem a společností, zabývající se výrobou traktorů. [2]
Obr. 2. 2 Caterpillar holt
zdroj:www.adeptr.com
2.3 Vynález tříbodového závěsu a vývodového hřídele u traktoru Další, kdo se zasloužil o velký pokrok v oblasti konstrukce traktorů byl irský mechanik Harry Ferguson, který roku 1911 založil společnost na výrobu motorů. Na základě zkušeností s dováženými americkými traktory a jejich agregacemi s polními stroji vyvinul roku 1919 dvoubodový závěs traktoru. Konstrukce závěsu umožňovala dobré zahlubování nesených pluhů a překonávání skrytých překážek v půdě, horní táhlo 9
vyvíjelo sílu působící na předek traktoru a tím zlepšovalo jeho ovladatelnost a stabilitu při těžkých polních pracích. Roku 1925 přišel Harry Ferguson s vynálezem silové regulace dvoubodového závěsu traktoru, jenž spočíval na principu samočinné regulace zahloubení stroje v závislosti na síle potřebné k jeho tahu. Tříbodový závěs byl v dnes známé podobě dokončen roku 1929. Tato koncepce tak dala základy všem hydraulickým systémům všech později vyrobených traktorů. [2] Jelikož Harry Ferguson nemohl najít výrobce, který by realizoval jeho systém, tak se rozhodl vyrábět traktory Ferguson vybavené vlastním tříbodovým závěsem. Jako první sestrojil roku 1933 model Black o hmotnosti 833kg a výkonu 13,4kW. Mezi roky 1936-1939 vyráběl Ferguson traktory ve spolupráci s firmou David Brown. Spolupracoval také s Henry Fordem, pro něhož vyvinul traktor s označením 9N (viz obr.2.4), u kterého uplatnil všechny své dosavadní poznatky. Roku 1939 začal Ferguson vyrábět traktor ve spolupráci s firmou Ford. Skloubil se v něm tříbodový závěs firmy Ferguson, zážehový motor Ford s výkonem 17,5kW při otáčkách 2000
min 1 vybavený elektrickým spouštěčem a bezrámová konstrukce podvozku. Tento model dostal označení 9N. Vyráběl se ve třech variantách a za první dva roky výroby bylo prodáno 40 000 kusů traktorů na americký trh, Ferguson celkem vyrobil do roku 1947 306 000 kusů traktorů tohoto typu. V roce 1946 britská společnost Standard Motor Co. ve spolupráci s firmou Ferguson uvedla na trh traktor Ferguson model TE 20 (viz obr.2.3). Traktor obsahoval motor o výkonu 20 koní, cca.(14,9kW), čtyřstupňovou převodovku a diferenciál tvořící bezrámovou konstrukci traktoru. Pracovní název „Fergie“ předurčil tomuto stroji velký úspěch nejen v Británii, ale i v zahraničí. Do roku 1956 bylo vyrobeno 517 000 kusů traktorů. Roku 1937 Harry Ferguson jako první na svém traktoru „Ferguson A“ zavedl vývodový hřídel, o konstantních otáčkách od motoru, umístěný uprostřed tříbodového závěsu. [2]
10
Obr. 2. 3 Ferguson TE 20
zdroj:www.ontario.inetgiants.ca
2.4 Hromadná výroba trakorů O veliký rozvoj ve výrobě a zprostředkování traktorů pro širokou zemědělskou společnost se postaral známý americký podnikatel Henry Ford. Ten se po založení společnosti Ford Motor Company zabýval myšlenkou nevyrábět těžké, drahé, málo dostupné traktory pro velké zemědělské podniky, ale malé traktory sériově vyráběné při malých nákladech a dostupné pro rodinné farmy v americkém zemědělství. Roku 1908 zahájil výrobu modelu T, který se uvedl velice rychle do zemědělské praxe. Dalším typem traktoru vyráběného od roku 1917 Henry Fordem byl Fordson model F. Tento traktor začal vyrábět Henry Ford na přání pro britskou vládu, pro potřeby amerického zemědělství a dále pro vývoz traktoru na evropský kontinent. Tímto modelem a sériovou výrobou získal Henry Ford 50% podíl na celosvětovém trhu. Celkem vyrobil Henry Ford 750 000 kusů traktoru Fordson F. [2] Traktor Fosdson F vážil pouze 1250kg a tak prokazoval při testování velký prokluz kol přibližně 23%. Motor byl čtyřválcový o obsahu 4100 cm 3 , startoval se na benzin a dále se jako palivo používal kerosin nebo parafin. Výkon motoru byl 13,4kW při otáčkách 1000 min 1 . Traktor měl tři rychlostní stupně vpřed a jeden zpět. Hlavní novinkou v konstrukci traktoru Fordson F bylo spojení motoru, převodovky a diferenciálu v jeden celek a vytvoření tak pevné bezrámové konstrukce traktoru. Tato konstrukce zajišťovala vyšší pevnost a odolnost proti vniku nečistot z okolí a dále byla méně náročná na výrobu a tím pomáhala snižovat pořizovací cenu traktorů. [2]
11
Obr.2. 4 Fordson N
zdroj:www.xenonite.com
Postupným vývojem strojních technologií, průmyslu, zemědělské výroby se traktory vyráběly v převaze jako kolové se samonosnou konstrukcí. Jejich jednoduchost a snadná opravitelnost jim dávala předzvěst velkého úspěch. Objevovaly se i prototypy traktorů, kde na standardní podvozek kolového traktoru bylo možno namontovat pásy, které zvyšovaly průchodnost strojů v méně únosných terénech (viz obr.2.5). Pásy byli nejčastěji pryžové s kovovými příčkami. Jeden z problémů těchto konstrukcí byl prokluz mezi pneumatikou hnacích kol a pryžovým pásem jednotky. Tyto modifikace však nebyly vhodné pro provoz na pozemních komunikacích.
12
Obr.2. 5 Zetor 25 s polopásem
zdroj:www.zetorpdc.cz
V posledních letech moderní způsob zemědělství vyžaduje stroje pro obdělávání půdy s velikými pracovními záběry, proto je snaha vyrábět traktory s co největší možnou únosností tříbodových závěsů. Z tohoto hlediska dnes převažuje výroba traktorů o velkých výkonech motorů, u nichž je nosný rám tvořen ocelovými profily, aby tato konstrukce byla schopna přenést požadované zatížení, hmotnosti a silové namáhání podvozku v provozu. S tímto trendem zvyšování výkonů motorů se vyskytl problém, jak efektivně přenést hnací sílu motoru na podložku. Proto moderní traktory mají velké rozměry pneumatik, pohon všech kol, pásy nebo pásové jednotky.
3 KOLOVÉ TRAKTORY 3.1Kolový podvozek Kolové podvozky jsou v současnosti nejčetněji používanou koncepcí podvozků traktorů v zemědělství. Jejich největší předností je velká variabilita v návaznosti na vykonávané operace, jako jsou polní práce, doprava v zemědělství, či manipulační práce s čelními nakladači nebo práce se speciálními zemědělskými stroji. Kolový podvozek umožňuje nasazení stroje do jakýchkoliv pracovních podmínek a zaručuje splnění všech nároků, které jsou na něj kladeny.
13
Rozlišujeme tři základní druhy konstrukcí podvozků kolových traktorů: 1. Bezrámová konstrukce 2. Polorámová konstrukce 3. Rámová konstrukce
3.1.1 Bezrámová konstrukce Bezrámovou konstrukci využívají zejména traktory nižších výkonových tříd. Jednotlivé části traktoru (přední náprava, motor, převodovka, skříň koncových převodů) jsou sešroubovány dohromady v jeden celek a tím vytváří nosnou konstrukci traktoru (viz obr. 3.1.1). Každá funkční část podvozku traktoru musí být dostatečně dimenzována vzhledem k namáhání, které na traktor působí, při jízdě v členitém terénu s nesenými stroji v tříbodovém závěsu. Nevýhodou této konstrukce jsou vyšší hmotnosti jednotlivých částí traktoru a tím způsobené nevhodné rozložení hmotnosti traktoru. U této konstrukce je častá absence předního tříbodového závěsu nebo je velmi omezena jeho zvedací síla.
Obr.3.1. 1 Bezrámová konstrukce Zetor
zdroj:www.aveng.cz
14
3.1.2
Polorámová konstrukce
Polorámová konstrukce se využívá u traktorů s výšším výkonem motoru. Hlavním rozdílem této konstrukce, oproti bezrámové konstrukci, je polorám, na kterém jsou umístěny některé strojní části traktoru jako motor a převodovka (viz obr.3.1.2). Tento polorám prochází od předku traktoru do zadu, kde je připevněn k zadní nápravě s rozvodovkou. Motor a převodovka neplní nosnou funkci a tudíž nemusí být dimenzovány na velké namáhání. Tímto se příznivě sníží jejich hmotnost. Umístění strojních skupin v rámu se může podřídit požadavkům na vhodné rozložení hmotnosti traktoru a tím pozitivně ovlivnit trakční vlastnosti traktoru. Na polorámu je zpravidla umístěn přední tříbodový závěs, který disponuje velkou nosností.
Obr.3.1. 2 Polorámová konstrukce Claas Axion
zdroj:www.agrall.cz
15
3.1.3 Rámová konstrukce Vysoce kladené nároky na moderní traktory způsobily, že polorámová koncepce v častých případech nestačí vyhovět. Proto se začíná hojně využívat rámová konstrukce. Její největší předností je, že veškeré namáhání od připojených strojů, způsobené provozem traktoru, je zachyceno v rámu traktoru (viz obr.3.1.3). Na tomto rámu jsou umístěny přední a zadní tříbodové závěsy, případně závěsy určené pro přípojné stroje. To pozitivně ovlivňuje dimenzování motoru a převodovky, které neplní nosnou funkci. Tudíž tyto strojní skupiny mohou být zhotoveny s nižší hmotností, a jejich umístění v rámu přispívá k lepšímu rozložení hmotnosti traktoru. Tento stav příznivě napomáhá ke zlepšení trakčních vlastností traktoru. Rámová konstrukce dovoluje splňovat požadavky konstruktérů, kdy při nízké vlastní hmotnosti traktorů mohou mít vyšší užitečné zatížení.
Obr.3.1. 3 Rámová konstrukce Claas Xerion
zdroj:www.agrall.cz
16
4 PŘEDNÍ HNACÍ NÁPRAVA V dnešní době je pro práci na poli poháněná přední náprava nepostradatelná, neboť se velmi výrazně zvyšují tahové vlastnosti traktoru (viz obr.4). Poháněné nápravy se používají se symetricky umístěnou rozvodovkou a diferenciálem nebo s nesymetricky umístěnou rozvodovkou a diferenciálem. Diferenciál je buď samosvorný, nebo vybaven uzávěrkou. Zapnutí přední nápravy a uzávěrky se provádí elektrohydraulicky pod zatížením, buď je provádí sama obsluha, nebo je možno zapnout automatický režim. Pohon nápravy a ovládání uzávěrky diferenciálu automatický režim zapíná v závislosti na rychlosti traktoru, úhlu natočení kol přední nápravy, u traktorů vybavených radarem i v závislosti na prokluzu kol. [1]
Obr.4 Schéma přední hnací nápravy
zdroj:www.deutz-fahr.cz
V současnosti nabízí většina výrobců traktorů vyšších výkonových kategorií odpružení přední hnací nápravy jako standardní výbavu, neboť požadavky praxe tuto výbavu vhodně využijí. S rostoucí výkonností traktoru se zvyšují i záběry a konstrukce pracovních strojů, kde jsou požadovány i vyšší pracovní rychlosti soupravy. Právě toto zvyšování pracovních rychlostí souprav vede k vhodnému využívání odpružení přední nápravy. Odpružení přední hnací nápravy způsobuje stálý kontakt pneumatik s podložkou, čímž se zvyšují tahové vlastnosti traktoru. Odpružená přední hnací náprava má také vliv na pohodlnější jízdu v nerovném terénu a komfort obsluhy traktoru. V odpružení předních hnacích náprav má každý výrobce vlastní odlišnou koncepci. Rozeznáváme v zásadě dva druhy odpružení: 1. Odpruţení celé přední hnací nápravy 2. Nezávislé odpruţení kol přední hnací nápravy 17
4.1 Odpruţení celé přední hnací nápravy Náprava je tvořena jako jeden pevný celistvý blok. Je kyvně připojena k převodovému ústrojí nebo rámu traktoru, které zamezuje posouvání v jakémkoliv směru.
Odpružení
je
tvořeno
vinutými
pružinami,
listovými
pružinami,
hydropneumatickým systémem nebo kombinací těchto systémů (viz obr.4.1). Nejčastěji je odpružení tvořeno hydropneumatickým systémem. Tyto systémy pracují zpravidla plně automaticky, lze je však deaktivovat i ovladačem z kabiny traktoru. Základními součástmi systému jsou přímočaré dvojčinné hydromotory, plynové akumulátory, řídící jednotka odpružení a elektroventil. Tento systém má za úkol automaticky regulovat pružení přední nápravy a udržovat konstantní výšku podvozku nad zemí bez vlivu na zatížení. [10]
Obr.4. 1 Moţnosti odpruţení přední hnací nápravy zdroj: www.agrall.cz
Obr.4. 1 Moţnosti konstrukce odpruţení přední hnací nápravy
18
www.valtra.cz
zdroj: www.danhel.cz
4.2Nezávislé odpruţení kol přední hnací nápravy Pojezdová kola přední hnací nápravy jsou uložena nezávisle na sobě pomocí čtyř kyvných pák dále připevněných k rámu traktoru (viz obr.4.2). Toto zavěšení pracuje nezávisle na levém a pravém kole. Pružení je zajišťováno pomocí hydropneumatického systému. Takto řešené odpružení přední nápravy skýtá zlepšení poměru neodpružené hmoty vůči odpružené hmotě a minimalizaci kmitů, které působí na traktor a obsluhu. Konstrukce umožňuje zvýšení dynamického výkonu na podložku a současně nabízí zlepšení jízdního komfortu než u klasického traktoru. Tento systém také zabezpečuje větší bezpečnost jízdy na pozemních komunikacích.
Obr.4. 2 Nezávislé odpruţená přední náprava John Deere
19
zdroj:www.danhel.cz
4.3 Speciální konstrukce přední nápravy Speciální konstrukci přední poháněné nápravy pod označením SuperSteer používá firma New Holland (viz obr.4.3). Originální systém uchycení přední nápravy umožňuje natočení kol a nápravy samotné o celkový úhel 65°. Jakmile se náboje kol natočí vůči nápravě o 46°, začne se natáčet celá přední náprava o dalších 19°. Uchycení tělesa přední nápravy k tělu traktoru je provedeno pomocí dvou velkých řídících přímočarých hydromotorů a dvou táhel. V okamžiku, kdy se hydraulický válec začne vysouvat, začnou táhla řídit posuv nápravy požadovaným směrem. Přední závaží jsou uchycena přímo na tělese přední nápravy, to znamená, že se při zatáčení pohybují spolu s přední nápravou a nebrání tak kolům v maximálním natočení. Traktory vybavené nápravou SuperSteer získávají velkou manévrovací schopnost. Další zvláštností toho řešení jsou pružně uložené blatníky. Pružně uložené blatníky umožňují při maximálním natočení kol kontakt blatníku s rámem bez poškození. [1]
Obr.4. 3 Speciální konstrukce přední nápravy New Holland SuperSteer zdroj.www.agriculture.newholland.com
20
4.4 Řízení kolových traktorů U drtivé většiny dnešních kolových traktorů se využívá hydrostatické řízení traktoru. Toto řízení je tvořeno hydrostatickým soustrojím, které je ovládáno volantem. Volant spojený s rotačním rozvaděčem a odměrným hydrogenerátorem rozděluje a dávkuje tlakový olej z hlavního hydrogenerátoru přes potrubí do přímočarého hydromotoru. Zároveň se spojí v rotačním rozvaděči zpětná větev umožňující odtok oleje z druhé strany pístu přímočarého hydromotoru. Tyto funkce pracují vždy závisle na sobě a to podle směru otáčení volantu, či přímé jízdy stroje.
5 PNEUMATIKY Pneumatiky tvoří pružící prostor mezi traktorem a podložkou, přenášejí hnací a brzdné momenty a hmotnost traktoru. Zajišťují dostatečně velkou styčnou plochu pro rovnoměrné rozložení tlaku na podložku a pro snížení měrného tlaku na půdu (viz obr.5).
Obr.5 Zemědělská pneumatika
zdroj: www.trelleborg.cz
21
[2]
Výběru pneumatik musí být dána zvýšená pozornost, neboť i moderní, výkonný traktor může ztratit své přednosti díky špatné volbě pneumatik, či nevhodně zvoleném hustícím tlaku pneumatik. Pneumatikou se rozumí plášť, příp. plášť s duší. Plášť tvoří vnější část pneumatiky, která zajišťuje kontakt s podložkou a dosedá svou patkou na ráfek. U bezdušových pneumatik není použita duše a její funkci přebírá plášť. Pneumatiku tvoří tři hlavní komponenty: pryž 80-85%, 12-16% různá vlákna a 2-3% připadají na ocelový drát. Dalšími přísadami jsou saze, oleje, textilie, různé chemikálie a další suroviny. [1] Pneumatika se skládá z běhounu, bočnic, kostry pláště, nárazníkové vrstvy a patky pláště. Běhoun je nosná část na vnějším obvodu pláště. Je zhotoven z pryže odolné proti opotřebení. Profilováním běhounu se vytváří vzorek (dezén) pneumatiky, který zajišťuje spolehlivý styk pneumatiky s podložkou. Vzorek přímo ovlivňuje celkové vlastnosti pneumatiky a zvláště u traktoru má vliv na velikost prokluzu, záběrové vlastnosti, hloubku stopy a kontaktní tlak na podložku. Jeho tvar zároveň ovlivňuje samočistící vlastnosti pneumatiky. [2] Vlákna kostry jsou vedeny až k ráfku, kde jsou obepnuty kolem ocelového lanka, které vytváří s vlákny patku. Patka má za úkol zajistit kontakt pláště s ráfkem, přenést obvodové síly a zabránit vzájemnému protočení dvojice. Kostra a její konstrukce výrazně ovlivňují vlastnosti pneumatiky, ať už styčnou plochu pneumatiky, nosnost, valivý odpor a jiné. Podle konstrukce kostry rozdělujeme pneumatiky na radiální a diagonální.
22
5.1 Diagonální pneumatika Diagonální pneumatiky mají vlákna kostry (kordové nitě) kladeny křížem přes sebe. Úhel vláken svírající s podélnou osou pneumatiky je 30-40°, tyto vrstvy tvoří pevnou kostru pneumatiky (viz obr.5.2). [1] Při jízdě a odvalování pneumatiky dochází k deformaci v boční části pneumatiky, což snižuje vlastní pohyb dezénu běhounu. Tato skutečnost představuje u diagonálních pneumatik nejzávažnější příčinu otěru dezénu a nejzřetelněji zejména při pohybu v dopravě. V pneumatikách s diagonální konstrukcí vytváří běhoun jeden celek s bočnicí. Všechny její pohyby se přenáší na běhoun, následkem čeho: ■ je významný odpor půdy, ■ průběžně se mění velikost plochy, která se dotýká půdy ■ rychlejší opotřebení, ■ menší záběr, ■ vyšší spotřeba paliva. [3]
5.2 Radiální pneumatika Radiální pneumatiky mají vlákna vnitřní kostry kladeny kolmo na podélnou osu a vnější vrstvy kostry svírají s podélnou osou úhel 10-30° (viz obr.5.2).[1] Tato konstrukce dosahuje větší kontaktní plochy s půdou tzn. do záběru se dostane větší počet záběrových elementů, čímž se sníží velikost prokluzu a zlepší se přenos hnací síly. Podstatou radiální konstrukce je, že všechny části pneumatiky pracují nezávisle na sobě; pohyby nepřecházejí na běhoun, následkem čeho: ■ je snížený odpor na půdě, ■ nejsou pohyby mezi vrstvami kostry ■ výrazně se sníží změna velikosti plochy, která se dotýká půdy.[3] Výhody radiálních pneumatik: 1 - Vynikající přilnavost, pneumatika se valí jako řetěz, což způsobuje jednodušší obhospodařování půdy, lepší tažnou sílu a menší prokluz kol 23
2 - Lepší rozložení tlaku na půdu, což způsobí menší hutnění půdy. 3 - Kratší doba výkonu práce: je možné zvyšovat produktivitu. 4 - Menší spotřeba paliva v porovnání s diagonálními pneumatikami. 5 - Zvýší se počet ujetých kilometrů, resp. odpracovaných motohodin 6 - Komfort a pružnost. [3]
Obr.5.2 Radiální a diagonální pneumatika
zdroj: [3]
24
5.3 XeoBib Michelin Rozdílné požadavky na použití pneumatik na silnici a v terénu vytváří obrovské dilema pro výrobce pneumatik a uživatele. V současnosti je požadován vyšší tlak potřebný pro jízdu po silnici, z důvodu lepší ovladatelnosti a komfortu jízdy a tím je nevhodný při tahových pracích na poli, kde vyhledáváme nižší tlak v pneumatice z důvodu větší styčné plochy. Proto firma Michelin vytvořila pneumatiku s názvem Xeobib, která tyto požadavky dokáže zvládnout při nahuštění pneumatik na konstantní tlak. XeoBib zaručuje výborné vlastnosti při konstantním hustícím tlaku kolem 0,9 bar její konstrukce a speciálně vyvinutá bočnice Ultraflex zaručují dobré jízdní vlastnosti na silnici a výborné vlastnosti při tahových pracích na poli.
Obr.5. 3.1 Graf porovnání konvenčně vyráběné pneumatiky a pneumatiky XeoBib
zdroj:[3]
V grafu (viz obr.5.3.1) je naznačen průběh změny rychlosti a šetrnost pneumatiky k půdě (v procentech) obyčejné zemědělské pneumatiky a pneumatiky XeoBib. Z grafu vyplývá, že při stejných nosnostech obou pneumatik můžeme při použití pneumatik XeoBib jet po pozemních komunikacích rychlostí o 30% větší tj. cca 65km/h než u konvenční pneumatiky. Dále pneumatika XeoBib působí nižším tlakem na půdu oproti konvenční pneumatice a to o 40%. 25
Díky nízkému hustícímu tlaku zaručuje pneumatika větší styčnou plochu, nížší měrný tlak na půdu a z toho plynoucí snížení prokluzu traktoru a nízké zhutnění půdy, ve srovnání s tradiční pneumatikou stejného rozměru.
Obr.5. 3.2 Graf nahuštění pneumatik při provozu na pozemních komunikacích
zdroj: [3]
Sloupcový graf (viz obr.5.3.2) ukazuje hustící tlaky pneumatik při provozu na pozemních komunikacích v závislosti na pojezdové rychlosti při konstantním zatížení. První tři sloupce naznačují nutnost zvyšování hustících tlaků při zvyšujících se pojezdových rychlostech u konvenčních pneumatik. Další tři sloupce ukazují hustící tlaky pneumatiky XeoBib také při zvyšujících se rychlostech. Při rychlosti 50 km/h můžeme pozorovat výhody pneumatiky XeoBib tak, že na rozdíl od konvenční pneumatiky vyžaduje o 50% nižší hustící tlak při zachování jízdní bezpečnosti a komfortu.
26
Obr.5. 3.3 Porovnání konvenční pneumatiky a pneumatiky XeoBib
zdroj: [3]
Na obrázku (viz obr.5.3.3) vlevo je naznačen schematicky otisk konvenční pneumatiky a pneumatiky XeoBib, kde XeoBib (pravá část) nabízí o 24% větší styčnou plochu dezénu s povrchem při stejné nosnosti pneumatiky ale různých hustících tlacích. Pravý obrázek porovnává zhutnění půdy při použití dvou předem jmenovaných pneumatik. Z obrázku vyplývá, že nižší hustící tlak má výrazný vliv na zhutnění půdy, kde při nižším hustícím tlaku a pneumatice XeoBib dojde ke zhutnění o 55% nižšímu než o konvenční pneumatiky.
27
5.4 Označování a porovnání vyráběných řad pneumatik Označování pneumatik se řídí EHK předpisy a firemními předpisy pro příklad je uvedeno označování pneumatik Michelin (viz obr.5.4.1):
Obr.5. 4.1 Detail označení pneumatik zdroj:[3]
XeoBib
Název dezénu
Zkratky označující VF = Velmi pružná bočnice kategorii pneumatik IF = Vylepšená pružnost bočnice 710
Šířka profilu pnematiky v mm.
60
Poměr výšky bočnice/šířky profilu pneumatiky
R
Radiální konstrukce (druh výrobní technologie).
42
Nominální průměr ráfku v palcích.
161
Index nosnosti pneumatiky: 4625 kg
D
Index rychlosti: 65 km/h
RADIAL
Označení konstrukce.
TUBELESS
Bezdušové provedení.
MICHELIN® X® Registrovaná obchodní značka pro radiální pneumatiky Michelin [3]
28
Obr.5.4.2 Detail rozměrů pneumatik zdroj:[3]
Vnější rozměry pneumatiky a ráfku (viz obr.5.4.2) PNEUMETIKA S Šířka profilu pneumatiky. R' zatížený poloměr. R nezatížený poloměr. D Vnější průměr, je totožný s dvojnásobkem R. C.d.R. Obvod pneumatiky při jmenovité zátěži a tlaku (dynamické měření) RÁFEK F vnitřní šířka mezi okraji ráfku. H Výška okraje ráfku. Ø průměr ráfku (vnitřní průměr pneumatiky). [3]
29
POROVNÁNÍ JEDNOTLIVÝCH ŘAD PNEUMATIK (viz obr. 5.4.3): Standardní a ekvivalentní pneumatiky
Obr.5. 4.3 Vyráběné řady pneumatik
zdroj:[3]
Obr.5. 4.3 Vyráběné řady pneumatik
zdroj:[3]
30
6 PÁSOVÉ TRAKTORY 6.1 Pásový podvozek Důvody využívání pásového podvozku traktoru v 21. století se velmi liší od doby, kdy byl vyroben první traktor s pásovým podvozkem (1908). [2] V současné době se pásový podvozek využívá zejména k lepšímu přenosu výkonu motoru na podložku a zároveň má příznivě snížit vliv vysoké hmotnosti moderních traktorů na půdu (viz obr.6.1.1). Zároveň pásová konstrukce řeší problémy transportu traktorových souprav po pozemních komunikacích, kdy jejich šířka nesmí překročit 3m.
Obr.6. 1.1 Schéma podvozku John Deere 8RT
zdroj.www. johndeeredistributor.cz
Konstrukční řešení podvozků pásových traktorů je řešeno jako rámová konstrukce (dělený rám) nebo jako polorámová konstrukce s velkou skříní převodovky a zadního rozvodového mostu. [1] Nyní se využívá dvou základních koncepcí pásového podvozku: 1. Koncepce se dvěma pásovými jednotkami 2. Koncepce se čtyřmi pásovými jednotkami Těmto koncepcím je přizpůsobeno zejména převodové ustrojí traktoru a také řízení. 31
1. U koncepce s dvěma pásovými jednotkami je točivý moment motoru přiveden přes převodové ústrojí a rozvodovku na zadní most traktoru a dále na obě pásové jednotky (viz obr.6.1.2). Řízení těchto traktorů je prováděno pomocí diferenciálního planetového převodu uloženého v zadním mostu traktoru. Principem tohoto řízení je regulace otáček korunového kola hydrostatickým převodníkem.
Obr.6. 1.2 Caterpillar Challenger MT875C
zdroj:www.p-z.cz
2. U koncepce se čtyřmi pásovými jednotkami se točivý moment motoru, vystupující dále z převodového ústrojí, rovnoměrně rozděluje na obě hnací nápravy s rozvodovkami, diferenciály a koncovými převody(viz obr.6.1.3). Řízení těchto kloubových traktorů je řešeno podobně jako u traktorů kolových s tím rozdílem, že přímočarý hydromotor řízení je umístěn rovnoběžně s osou traktoru a zajišťuje vzájemné natáčení rámů traktoru.
32
Obr.6. 1.3 Case Steiger Quadtrac
zdroj:www.agrics.cz
Hlavní funkční jednotkou pásového traktoru je pásová jednotka, která přenáší hnací sílu motoru traktoru na podložku (viz obr.6.1.4). Jeho konstrukční složení je z centrálního nosníku, hnacího a napínacího (vodícího) kola, odpružených vodících kladek, napínacího mechanismu a vlastního pásu. Hnací síla motoru se přivádí přes hnací kolo a to ji přenáší na pás. [8]
Obr.6. 1.4 Schematický popis pásového podvozku Caterpillar Challenger zdroj: propagační materiály phoenix-zepellin
33
6.2 Přenos hnací síly motoru na pás Přenos hnací síly motoru na pás je proveden pomocí: A - hnacího kola s výřezy, do něhož zapadají zuby pryžového ozubení na vnitřním obvodu pásu. Tato koncepce nevyžaduje tak velké síly na napínání pásu, avšak neumožňuje možný (bezpečnostní) prokluz hnacího kola vůči pásu při možném náhlém přetížení podvozku. B - tření mezi hnacím kolem a pásem. Kvůli zlepšení třecích vlastností této funkční dvojice, je hnací kolo o velkém průměru, různých šířek a pryžovém povlaku. Tato konstrukce vyžaduje velké napínací síly na napnutí pásu, ale zároveň umožňuje možný prokluz mezi třecí dvojicí v případě extremního přetížení podvozku. Napínání pásu je tvořeno automaticky pomocí hydraulického systému. Tento systém napíná pás přes napínací kladku podvozku. Napínací síly v systému mohou dosahovat hodnot až 222kN. [8] U traktoru se dvěma pásovými jednotkami jsou pásové jednotky připevněny k rámu pomocí zadní nápravy a přední spojovací tyče. Díky této konstrukci lze velmi snadno měnit rozchod podvozku. Celý podvozek je odpružen mohutnými pryžovými bloky. Dále všechna uložení kol i kladek jsou v gumových pouzdrech, která zajišťují tlumení vibrací a zabraňují příčnému posuvu pásu. Střední vodící kladky jsou nezávisle zavěšeny, díky čemuž se pásový podvozek může lépe přizpůsobovat nerovnostem terénu a tím zajišťovat stálý a rovnoměrný kontakt pásů s podložkou. [8] U traktoru s čtyřmi pásovými jednotkami jsou tyto jednotky zavěšeny kyvně kolem osy hnacího kola a díky tomu mohou konat výkyvný pohyb nezávisle na sobě.
6.3 Pryţové pásy V 70. letech minulého století divize firmy Caterpillar Chemical Products se zabývala myšlenkou jak nahradit tradiční ocelové pásy něčím novým. Po četných výzkumech v oblasti technologie pryžových pásů, začala tato divize vyvíjet tzv. bezobrubovou pneumatiku pro velké kolové nakladače.
34
Jednalo se v podstatě o vyměnitelný pás se vzorkem po obvodu, který se upevňoval natěsno na sadu hladkých pneumatik. Při experimentu byly vyměnitelné pásy nasazeny na zadní hnací kola dvou motorových grejdrů stejný způsobem jako u pásových vozidel. Tyto stroje se dále testovaly v běžném provozu. Následně byl podvozek těchto grejdrů zdokonalován, zkoušky jízd na zpětný chod tj. motor je před řidičem, pomohly dokázat vhodné použití pryžových pásu s třecím pohonem i při vysokých rychlostech. Tato koncepce dále objasnila otázku pohonu pásů, kde stačí jedna hnaná náprava. Poté nastalo období zkoušek a úprav a roku 1986 se objevil první zemědělský traktor s pryžovými pásy s označením Challenger 65 (viz obr.6.3.1).
Obr.6. 3.1 Caterpillar Challenger 65
[8]
zdroj:www.agriaffaires.ca
V současnosti se pásy vyrábí ze speciálních pryžových směsí, ocelových kordů a ocelových drátů specifických pro danou konstrukci. Při výrobě se dbá na přesné a stabilní umístění součástí pásu a úplnou a rovnoměrnou vulkanizaci pryže v celém pásu (viz obr.6.3.2). V každém pásu je více jak kilometr ocelového kordu, který zajišťuje pevnost pásu v tahu, ochranu proti proražení a odolávání nejtěžším pracovním podmínkám. Hlavní podélný kord brání prodlužování pásu. Součástí konstrukce je také několik vrstev ocelových drátů, jenž se nachází nad a pod hlavním kordem a poskytují lepší vyrovnávání, pevnost a ochranu proti průrazu. Uprostřed na vnitřním obvodu jsou vodící bloky, které jsou ze speciální tvrdé pryže, která snižuje otěr a opotřebení. Tyto bloky zlepšují vedení pásu, udržují pás ve funkční poloze a brání jeho vykolejení z podvozku při otáčení a směrovému manévrování traktoru. Na obvodu je pás opatřen šípovým dezénem s možností výběru dezénu podle druhu použití. Pásy se
35
vyrábí v šířkách od 400mm až 920mm. Pryžový pás je jednou z nejdražších součástí pásových traktorů jeho cena se pohybuje okolo 250 000 Kč.
Obr.6. 3.2 Detailní pohled na pás
zdroj: propagační materiál firmy phoenix-zeppelin
Velká plocha pásů (1,9 až 3,8m2) umožňuje snížit velikost středního konstantního tlaku na 35 až 70 kPa. Nejvyšší hodnoty kontaktního tlaku mohou být ovšem dvakrát až třikrát vyšší, neboť hmotnost traktoru je na pás přenášena přes hnací, napínací kola a střední vodící kladky (viz obr.6.3.3). Ze silového řešení pásového traktoru vyplývá, že s rostoucí tahovou silou Ft se normálová reakce Y posouvá k zadnímu hnacímu kolu. Tím se mění také tlakový obrazec pod pásy. [1]
Obr.6. 3.3 Caterpillar Challenger MT875C
zdroj: www.tractorpool.pl
36
7 TAHOVÉ VLASTNOSTI KOLOVÉHO A PÁSOVÉHO TRAKTORU Tahové vlastnosti traktorů porovnávám podle naměřených a vypočtených hodnot ze státní zkušebny v Nebrasce (Nebraska Tractor Test Laboratory) stroje se testují podle metodiky OECD. Pro toto porovnání byly vybrány traktory s podobnou hmotností, aby srovnání těchto dvou typů podvozků bylo co nejobjektivnější. Kolový traktor Massey Ferguson 8480 s dvojmontážemi (viz obr.7.2) Technické parametry kolového traktoru: Motor: Sisu Diesel, šestiválec, řadový, o obsahu 8,419 l Maximální výkon: 199,6 kW při otáčkách 2001min-1 Hmotnost traktoru se závažím a dvojmontážemi(viz obr.7.1): Celková: 14465 kg Přední náprava: 5645 kg Zadní náprava: 8820 kg Pneumatiky: Dvojmontáže Přední: 4x 480/70R34 hustící tlak 80 kPa Zadní: 4x 520/85R46 hustící tlak 70 kPa [5]
Obr.7.1 Schematické zobrazení hmotnosti 8480 traktoru Massey Ferguson
37
Obr.7.2 Massey Ferguson 8480 zdroj: www.efarming.com.au
Tab. 7.3 Naměřené a vypočítané hodnoty vybraných parametrů kolového traktoru Massey Ferguson 8480 na jednotlivé převodové stupně [5]
Tahová síla Ft [kN] 127,90 119,07 109,37 96,26 86,38 73,31 63,54 54,00 47,41 41,24
Tahový výkon Pt [kW] 143,2 157,2 162,2 164,7 163,5 164,1 163,4 161,4 159,7 157,1
Prokluz δ [%] 15,2 10,1 8,0 6,3 5,6 4,6 3,9 2,8 2,8 2,0
Pojezdová rychlost Vp [km/h] 4,03 4,75 5,34 6,16 6,82 8,06 9,26 10,76 12,13 13,72
Prokluz δ [%]
Tahový výkon Pt [kW] 166
30
164
28 26
162
24
160
22
158
20
156
18 16
154
14
152
12
150
10
148
8 6
146
4
144
2
142
0 40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Tahová síla Ft [kN] Tahový výkon
Prokluz
Obr. 7.4 Obalové křivky maximálních tahových výkonů a prokluzů v závislosti na tahové síle kolového traktoru Massey Ferguson 8480
38
Pásový traktor Challenger MT 755B (viz obr.7.6) Technické parametry kolového traktoru: Motor: Caterpillar Diesel, šestiválec, řadový, o obsahu 8,810 l Maximální výkon: 235,61 kW při otáčkách 1701min-1 Hmotnost traktoru se závažím (viz obr.7.5): Celková: 14061 kg Pásy: Šířka pásu: 635 mm [6]
Obr.7.5 Schematické zobrazení hmotnosti
Obr.7. 6 Challenger MT755B traktoru
zdroj:www.tractorpool.co.uk
39
Tab.7.7 Naměřené a vypočtené hodnoty vybraných parametrů pásového traktoru Challenger MT755B na jednotlivé převodové stupně [6]
Tahová síla Ft [kN] 134,63 126,41 118,83 114,06 107,01 97,91 85,95 77,19 66,73 59,36
Tahový výkon Pt [kW] 140,55 160,69 177,84 185,17 190,93 195,40 194,88 198,08 194,46 195,41
Prokluz δ [%] 12,35 10,25 7,94 6,91 5,62 4,42 3,10 2,36 1,61 1,25
Pojezdová rychlost Vp [km/h] 3,76 4,58 5,39 5,84 6,42 7,18 8,16 9,24 10,49 11,85
Tahový výkon Pt [kW]
Prokluz δ [%]
205
30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
200 195 190 185 180 175 170 165 160 155 150 145 140 135 50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
Tahová síla Ft [kN]
Tahový výkon
Prokluz
Obr.7.8 Obalové křivky maximálních tahových výkonů a prokluzů v závislosti na tahové síle pásového traktoru Challenger MT755B
40
Porovnání kolového a pásového traktoru: Výše uvedené traktory, kolový Massey Ferguson 8480 a pásový Challenger MT755B, jejich tahové výkony a prokluzy porovnáme v grafu.
Obr.7. 9 Obalové křivky maximálních tahových výkonů o prokluzů v závislosti na tahových silách kolového traktoru Massey Ferguson 8480 a pásového traktoru Challenger MT755B
Z grafů a tabulek uvedených traktorů můžeme vyvodit: při srovnatelných pojezdových rychlostech obou traktorů a hmotnostech lišících se o Δm = 404kg, kde kolový traktor je těžší. Je při tahové síle Ft= 77kN u pásového traktoru tahový výkon Pt= 198,08kW při prokluzu δ= 2,36% u kolového traktoru při stejné tahové síle je tahový výkon Pt= 163,8kW při prokluzu δ= 4,3%. Rozdíl tahových výkonů je ΔPt= 198,08-163,8 = 34,28kW ve prospěch pásového traktoru. 41
Procentuelní vyjádření výkonů: Kolový traktor: 100%.....163,8kW, Pásový traktor: x%......198,08kW Pt %
Pt 34,28 *100 *100 20,92% 163,8 163,8
Pásový traktor: 198,08kW…..120,92% Použitím pásového traktoru získáme o 20,92% větší tahový výkon při stejné tahové síle. Maximální tahová síla kolového traktoru při zkoušce byla Ft= 127,9kN s prokluzem δ= 15,2% dále maximální tahová síla pásového traktoru při zkoušce byla Ft= 134,63kN s prokluzem δ= 12,35%. Můžeme říci, že pásový traktor vyvine maximální tahovou sílu oproti kolovému traktoru větší o ΔFt= 134,63-127,9 = 6,73kN. Vyšrafované pole v grafu mezi obalovými křivkami maximálních tahových výkonů pásového traktoru a kolového traktoru vyznačuje oblast vyšších tahových výkonů pásového traktoru oproti kolovému při srovnatelných tahových silách. Pásový traktor má menší šířku než traktor kolový s dvojmontážemi tudíž při přejezdech mezi pozemky je pro přepravu po pozemních komunikacích vhodnější. Pro kolový traktor je však výhodou jeho větší všestranost, např. použití v dopravě, či v agregaci s čelně nesenými stroji. Pásový traktor je především určen pro těžké tahové polní práce, kdy má i velmi dobrou charakteristiku vzhledem ke zhutnění půdy.
8 ZÁVĚR Vývoj podvozku do dnešní doby naznal velkých změn. Od prvotní rámové konstrukce podvozku přes bezrámovou konstrukci, polorámovou konstrukci až zpět k rámové konstrukci. Dnešní pohled na tuto problematiku se zcela odlišuje od prvotního náhledu. Dnes se nejčastěji využívá polorámové a rámové konstrukce podvozku z důvodu kladení vysokých nároků na traktory v moderním zemědělství. Minimalizace zemědělství, snížení počtů přejezdů po půdě, vyšší pracovní záběry strojů, snížování spotřeby pohonných hmot to jsou hlavní důvody k tomu, aby zemědělské podniky používaly výkonné traktory. Prvotní vyšší pořizovací cena traktoru je následně při užívání stroje vykompenzována na ušetřeném palivu, potřebě dalšího stroje, či potřebě pracovních sil. V porovnání mezi kolovým a pásovým podvozkem vyplývá většina ukazatelů pro pásový podvozek, avšak je na každém uživateli, aby si pro své pracovní podmínky vybral tu nejlepší z nabízených možností. 42
9 SEZNAM POUŢITÉ LITERAURY [1] Bauer,F. a kol., 2006: Traktory. ProfiPress, Praha. [2] Pastorek,Z., 2001: Traktory. Agrospoj, Praha [3] Sortiment agro pneumatik a technické parametry. Prezentace firmy Michelin zdroj: www.strompraha.cz [4] Bauer,F., Sedlák,P., Šmerda,T., Čupera,J. 7/2007: Vliv pneumatik na tahové vlastnosti traktoru a spotřebu nafty, Mechanizace zemědělství, ProfiPrees, Praha. [5] Bashford Leonard L., 2005: SUMMARY OF OECD TEST 2324-NEBRASKA SUMMARY 548 MASSEY FERGUSON 8480 DIESEL DYNA-STEP TRANSMISSION, zdroj: http://tractortestlab.unl.edu/index.htm [6] Hoy Roger M., 2005: NEBRASKA OECD TRACTOR TEST 1859ASUMMARY 486A CHALLENGER MT755B DIESEL ALSO CHALLENGER MT755C DIESEL 16 SPEED, zdroj: http://tractortestlab.unl.edu/index.htm [7] Krutiš,M., 2/2010: Kola versus pásy II, Mechanizace zemědělství, ProfiPrees, Praha. [8] Challenger serious machinery, Listopad 2006: propagační materiály firmy Challenger [9] Stehno,L., 2/2010: Čistokrevný pásový traktor, Mechanizace zemědělství, ProfiPrees, Praha [10] Stehno,L., 5/2009: Nová přední odpružená náprava pro Magnum 335, Mechanizace zemědělství, ProfiPrees, Praha [11] Šmerda,T., Čupera,J., Bauer,F., Sedlák,P., Preč,M., 20/2009: Výkon motoru a univerzálnost stroje, Zemědělec, ProfiPrees, Praha
43
10 SEZNAM OBRÁZKŮ A GRAFŮ: Obr.2. 1 Ivelův traktor zdroj:www.flickr.com ......................................................... 8 Obr. 2. 2 Caterpillar holt zdroj:www.adeptr.com ....................................................... 9 Obr. 2. 3 Ferguson TE 20 zdroj:www.ontario.inetgiants.ca .................................. 11 Obr.2. 4 Fordson N zdroj:www.xenonite.com .......................................................... 12 Obr.2. 5 Zetor 25 s polopásem zdroj:www.zetorpdc.cz ........................................... 13 Obr.3.1. 1 Bezrámová konstrukce Zetor zdroj:www.aveng.cz ........................ 14 Obr.3.1. 2 Polorámová konstrukce Claas Axion zdroj:www.agrall.cz ............... 15 Obr.3.1. 3 Rámová konstrukce Claas Xerion zdroj:www.agrall.cz .................... 16 Obr.4 Schéma přední hnací nápravy zdroj:www.deutz-fahr.cz ............................ 17 Obr.4. 1 Možnosti odpružení přední hnací nápravy ...................................................... 18 zdroj: www.agrall.cz www.valtra.cz ............................................................ 18 Obr.4. 1 Možnosti konstrukce odpružení přední hnací nápravy zdroj: www.danhel.cz......................................................................... ............................ 18 Obr.4. 2 Nezávislé odpružená přední náprava John Deere zdroj:www.danhel.cz .. 19 Obr.4. 3 Speciální konstrukce přední nápravy New Holland SuperSteer zdroj.www.agriculture.newholland.com ......................................................................... 20 Obr.5 Zemědělská pneumatika zdroj: www.trelleborg.cz ......................................... 21 Obr.5.2 Radiální a diagonální pneumatika zdroj: [3] ..................................... 24 Obr.5. 3.1 Graf porovnání konvenčně vyráběné pneumatiky a pneumatiky XeoBib zdroj:[3]………………………………………………………………………………... 25 Obr.5. 3.2 Graf nahuštění pneumatik při provozu na pozemních komunikacích zdroj: [3]…………………………………………………………………………… ..... 26 Obr.5. 3.3 Porovnání konvenční pneumatiky a pneumatiky XeoBib zdroj: [3] ..... 27 Obr.5. 4.1 Detail označení pneumatik zdroj:[3] ......................................................... 28 Obr.5.4.2 Detail rozměrů pneumatik zdroj:[3]........................................................... 29 Obr.5. 4.3 Vyráběné řady pneumatik zdroj:[3] .................................................. 30 Obr.5. 4.3 Vyráběné řady pneumatik zdroj:[3] .................................................. 30 Obr.6. 1.1 Schéma podvozku John Deere 8RT zdroj.www. johndeeredistributor.cz………………………............................................ 31 Obr.6. 1.2 Caterpillar Challenger MT875C zdroj:www.p-z.cz............................... 32 Obr.6. 1.3 Case Steiger Quadtrac zdroj:www.agrics.cz ........................................ 33 Obr.6. 1.4 Schematický popis pásového podvozku Caterpillar Challenger zdroj: propagační materiály phoenix-zepellin………………………………….. ........ ..33 Obr.6. 3.1 Caterpillar Challenger 65 zdroj:www.agriaffaires.ca ............................... 35 Obr.6. 3.2 Detailní pohled na pás zdroj: propagační materiál firmy phoenix-zeppelin........................................................ 36 Obr.6. 3.3 Caterpillar Challenger MT875C zdroj: www.tractorpool.pl................. 36 Obr.7.1 Schematické zobrazení hmotnosti 8480 Obr.7.2 Massey Ferguson 8480 traktoru Massey Ferguson zdroj: www.efarming.com.au ........................................ 37 Tab. 7.3 Naměřené a vypočítané hodnoty vybraných parametrů kolového traktoru Massey Ferguson 8480 na jednotlivé převodové stupně [5]......................................... 38 Obr. 7.4 Obalové křivky maximálních tahových výkonů a prokluzů v závislosti na tahové síle kolového traktoru Massey Ferguson 8480.................................................... 38 Obr.7.5 Schematické zobrazení hmotnosti .................................................................... 39 Obr.7. 6 Challenger MT755B traktoru zdroj:www.tractorpool.co.uk ...................... 39
44
Tab.7.7 Naměřené a vypočtené hodnoty vybraných parametrů pásového traktoru Challenger MT755B na jednotlivé převodové stupně [6] ............................................. 40 Obr.7.8 Obalové křivky maximálních tahových výkonů a prokluzů v závislosti na tahové síle pásového traktoru Challenger MT755B ....................................................... 40 Obr.7. 9 Obalové křivky maximálních tahových výkonů o prokluzů v závislosti na tahových silách kolového traktoru Massey Ferguson 8480 a pásového traktoru Challenger MT755B ....................................................................................................... 41
45
