A traktorokkal szemben támasztott követelmények, a 60-90 kW teljesítményű univerzális traktorok értékelése

A 60-90 kW teljesítményű, univerzális traktorok kiválasztása

A traktort alapvetően a mezőgazdaság vonóerő kifejtést igénylő tevékenységeinek ellátására fejlesztették ki, de már a kezdetektől fogva mobil erőforrásként is alkalmazták. A traktorokkal szemben támasztott sokoldalú követelmények kielégítésére való törekvés, valamint a gazdaságos kihasználhatóság iránti igény miatt a traktorok két fő irányba fejlődtek: Az egyik arra irányult, hogy a traktor a munkák egy bizonyos körére, vagy egy-egy növénykultúra termeléstechnológiai műveleteinek minél tökéletesebb elvégzésére legyen alkalmas, így alakultak ki a célgépek. A másik fejlődési irányt az univerzalitásra való törekvés jellemzi, ez vezetett az ún. univerzális traktorok kialakulásához.

A mai, univerzális traktorok a teljesítmény leadó tengelyek, a kihelyezett hidromotorok, munkahengerek révén valódi univerzális erőforrásokká alakultak. Ily módon a traktorokba épített motor teljesítménye egyrészt a traktor vonóképessége révén vontatási teljesítményként, másrészt TLT és hidraulikus (kis részben elektromos) teljesítményként hasznosul. Ezzel alkalmassá váltak arra, hogy a vonóerő kifejtéssel egyidejűleg mechanikus és hidraulikus működtetésű munkagépeket, eszközöket hajtsanak meg.

A közelmúltban a traktorokon is megjelentek az informatikai eszközök, az elektronikus vezérlő, szabályozó berendezések, ezért a fő szerkezeti egységek részlegesen módosultak, hogy alkalmassá váljanak a jeladók, beavatkozók fogadására. A korszerű traktorokon a központi vezérlőegység (számítógép, ECU) az adatfeldolgozás és logikai műveletek elvégzésével felügyeli, irányítja az egyes rendszereket (motor, sebességváltómű, összkerék-hajtás, differenciálzár, hidraulikus erő helyzet és vegyes szabályozás, stb.). A traktor fő szerkezeti egységeinek számítógépes vezérlése, szabályozása mellett megjelent a fedélzeti információs rendszer is, amely tájékoztat a fő szerkezeti egységek üzemállapotáról, a haladási sebességről, a területteljesítményről, a megtett útról, a kerékcsúszásról, a hajtóanyag-fogyasztásról és egyéb fontos üzemi jellemzőkről. Némi túlzással a traktor ma mechatronikai eszköznek tekinthető, és a felhasználó minden igényeihez jól hozzáilleszthető mobil erőforrássá vált.

A traktor szolgáltatásainak összességére azonban a felhasználónak gyakran nincs szüksége, ezért legtöbbször az általa alkalmazott termesztéstechnológiákhoz leginkább illeszkedő, a gazdasága jövedelmezősége alapján még megfizethető szolgáltatásokat nyújtó erőgépeket keresi a piacon. A traktor kialakítása, a traktortól elvárt szolgáltatások döntő mértékben nem üzemméret, hanem technológia függőek. Ugyanazon növények termesztéstechnológiáinak műszaki eszközrendszere - függetlenül attól, hogy különböző üzemekben, eltérő nagyságú földterületeken termesztik azokat - rendszerint azonos jellegű. Eltérést főként az alkalmazott eszközök teljesítőképességében tapasztalhatunk. Az adott műveletek agrotechnikailag optimális időszakban történő elvégzéséhez kisebb termőterületek esetén, kisebb munkaszélességű gépek is elegendőek. A kisebb munkaszélesség csökkenti a vonóerő szükségletet. Ennek megfelelően a traktor tömegét és a beépített motor névleges teljesítményét kisebb értékűre lehet választani. Az erőgép előállítási költségei azonban nem arányosan kisebbek a beépített tömeg vagy a geometriai méretek csökkenésével. A fejlesztés, a gyártó berendezések költségei alapvetően nem tömeg, vagy geometriai méret függőek. Az azonos minőségű és azonos szolgáltatásokat nyújtó kisebb teljesítményű gépek ára általában fajlagosan magasabb.

A számos fontos üzemi jellemző közül az erőgép megválasztásakor ki kell emelni azt, hogy a traktor hány üzemórát teljesít egy évben. A kisüzemekben általában 350-500, a közepes üzemekben 750-1000, a nagyüzemekben 1500-2500 órát dolgoznak az erőgépek évente, de ennél nagyobb kihasználtsági mutatók is tapasztalhatók egyes esetekben. Ha bérmunkát is végeznek a traktorral, az éves üzemidő meghaladhatja a 3000 üzemórát is. Az erőgép-beruházás megtérülési ideje pedig a kihasználtság növekedésével arányosan javul.

1. A traktorokkal szemben támasztott követelmények

A követelmények meghatározásakor az elsődleges szempont, hogy a traktor, a számára rendelt használati cél megvalósítására alkalmas legyen. A használati célok (szántóföldi, majori, erdészeti, kertészeti, ipari, kommunális, stb.) sokaságának megfelelően a traktor konstrukciója is változatos. Az egy művelet vagy műveletcsoport végzésére kifejlesztett traktorok a céltraktorok (pl. szántó traktorok), a több művelet, műveletcsoport megvalósítására alkalmas traktorok az univerzális traktorok. A kis és közepes gazdaságokban sokféle műveletcsoport elvégzését kell rendszerint egy traktorral megoldani viszonylag kis éves kihasználtság mellett, ezért a céltraktorok alkalmazása nem célszerű. A fő tevékenységként szántóföldi növénytermesztést folytató kis- és közepes méretű gazdaságok számára az univerzális traktorok ajánlhatók.

1.1. Agrotechnikai és műszaki követelmények

A mezőgazdasági traktorok használati céljaival összefüggő követelmények az agrotechnikai követelmények. Az agrotechnikai követelmények a traktor és a termesztéstechnológiák kapcsolatrendszeréből vezethetők le. A traktort minden szántóföldi növény termesztéstechnológiájához optimálisan illeszteni elég körülményes, mivel az egy teljesítménykategórián belül is nagyszámú változat kialakítását tenné szükségessé. Ezért az egyes technológiákban meg kell keresni az azonos vagy hasonló műveleteket, műveletcsoportokat és meg kell próbálni olyan kompromisszumos műszaki megoldásokat találni, amelyek elfogadható szinten alkalmassá teszik a traktort a műveletek, műveletcsoportok által támasztott változatos igények kielégítésére.

A különféle növénytermesztési technológiákban és a kapcsolódó mellék tevékenységekben alkalmazott műveleteket a következők szerint csoportosíthatjuk. A felsorolásra kerülő műveletcsoportokhoz hozzárendeltük azokat a műszaki követelményeket, amelyeket az adott műveletek elvégzése során a traktornak teljesítenie kell.

1. A talajmunkák (mélylazítás, szántás, szántás elmunkálás, magágy készítés, felszínrendezés, tárcsázás, lazítózás, stb.) igénylik a legnagyobb vonóerő kifejtést kis haladási sebesség mellett, ami egyben nagy traktortömeg, illetve pótsúlyozás igényt is támaszt. Az agrotechnikailag optimális sebességtartomány szűk, és ezen belül jelentős vonóerő különbségek alakulhatnak ki egy táblán belül is, ezért a motorjellemzők kedvező értéken tartása miatt a váltóművel kapcsolható sebességtartományokat nagy átfedéssel kell megválasztani. Előnyös a nyomatéki rugalmasságú, állandó teljesítményű motor. Ezek a munkaműveletek, a megfelelő minőség biztosítása érdekében megkívánják az erő- és helyzetszabályozós hárompont függesztést, a hidraulikus munkahenger működtetést, esetenként a TLT- vagy hidromotoros hajtást is.

2. A tápanyag utánpótlás (szerves- és műtrágyázás, fejtrágyázás) vontatási teljesítményszükséglete nem jelentős, TLT- vagy hidromotoros hajtás szükséglete van. A munkagép kialakításától függően vonó- vagy függesztőszerkezetet, esetenként traktoron elhelyezhető tartályt igényel. A taposási kár elkerülésére széles abroncsozás alkalmazása célszerű. A hatóanyag kiadagolás pontossága a haladási sebesség precíz beállíthatóságát igényli.

3. A vetés, a vetéslezárás a tápanyag utánpótlásnál felsoroltakhoz hasonló jellegű követelményeket támaszt a traktorral szemben. Fontos a csatlakozósorok pontos illeszkedése, a traktor pontos nyomvonalon vezetése.

4. Az ültetés és a palántázás a nagyon kis sebességtartományt felölelő mászó sebességfokozat csoport alkalmazását igényli.

5. A növényápolás (sorközművelés, töltögetés, kultivátorozás, stb.) a traktor pontos soron vezethetőségét, a művelőeszközökre történő jó rálátást, a nyomtáv sorköztávolsághoz igazíthatóságát igényli. A nagy szabad magasság kevésbé károsítja a növényeket.

6. A növényvédelem (permetezés), a gyomirtás ugyancsak a hatóanyag pontos kijuttatásával szemben támaszt fokozott követelményeket, TLT- vagy hidromotoros hajtást is igényel. A vegyszerek káros hatásától meg kell védeni a kezelő személyzetet.

7. A szálas anyag betakarítás (kaszálás, rendkezelés, rendfelszedés, szárzúzás, száraprítás, bálázás, bálafelszedés, szecskázás, stb.) jelentős TLT teljesítményszükséglettel rendelkezik.

8. A gyökér és gumós növények betakarítása (száreltávolítás, fejezés, kiszedés, felszedés, stb.) pontos soron vezetést és jó rálátást kíván a művelő elemekre, jelentős hidraulikus vagy TLT teljesítményt igényel.

9. A szállítás az egy és két tengelyes pótkocsik számára kialakított vonószerkezetet, és a pótkocsik fékezéséhez szükséges levegőellátó rendszert igényel. A gazdaságos közúti szállítás megkívánja a 40, 50 km/h haladási sebességet. A nagy haladási sebesség a traktor fékberendezésével és rugózásával szemben fokozott követelményeket támaszt.

10. A majori munkák (szemes, szálas anyagok mozgatása, rakodása, silótaposás, silómarás, stb.) különböző rakodóeszközök felszerelhetőségét és hidraulikus működtetést, és/vagy TLT hajtást igényelnek. A gyakori irányváltás miatt követelmény az egyszerű előre-, hátramenet kapcsolhatóság.

11. Az útkarbantartás, csatornatisztítás, vízelvezetés, hóeltakarítás a tolólapok, markolókanalak felszerelhetőségét és azok hidraulikus működtetését igényli. Ugyancsak gyakori az előre-, hátrameneti irányváltás szükségessége.

Ezek a különböző munkaműveletekhez kapcsolódó műszaki jellemzők a traktor alábbi konstrukciós jellemzőivel kapcsolatosak:

· geometriai méretek (szabad magasság, nyomtáv, tengelytáv, magasság, szélesség),

· tömeg, tömegeloszlás (tömegközéppont helye, tengelyterhelések, pótsúlyozás, vízfeltöltés),

· a haladási sebesség és a hozzátartozó vonóerő nagysága,

· a függesztő- és vonószerkezetek kialakítása, száma, teherbíró képessége,

· a teljesítmény-leadó tengelyek száma, elhelyezése, fordulatszáma,

· a kihelyezhető hidraulikus munkahengerek, hidromotorok száma, csatlakozóinak elhelyezése, teljesítménye,

· a sűrített levegőszükséglet kielégítése (pótkocsifékezés, abroncsfeltöltés, tisztítási műveletek),

· ikerabroncsok, rácsos kerekek felszerelési lehetősége,

· rakodó, anyagmozgató berendezések felszerelési lehetőségei (tolólapok, markoló kanalak, emelő villák, homlok rakodók),

· a gyakori irányváltásra való alkalmasság (előre és hátramenet főtengelykapcsoló-pedál működtetése nélküli kapcsolhatósága),

· a munkakörnyezet megvilágításának lehetőségei (munkalámpák száma, elhelyezése),

· a kormányzási módok (tengelycsonk, összkerék, törzscsuklós),

· a mozgás geometriai jellemzői (fordulókörsugár, fordulási helyszükséglet),

· egyéb speciális technológiai műveletek elvégzésére való alkalmasság.

Az agrotechnikai követelmények gyakran egymással ellentétes igényeket fogalmaznak meg (pl. a vonóerő növelése tömegnövelést, a káros talajtömörödés elkerülése tömegcsökkentést kíván; ikerabroncsozással csökkenteni lehet a talajtömörödést, de ezzel a traktor sorközművelésre alkalmatlanná válhat, stb.). Ezek az ellentmondások részben oldhatók azzal, ha a traktor egyes jellemzői az adott technológiai műveletekhez igazíthatóak. (Szántáskor a gumiabroncsokat feltöltik vízzel és pótsúlyoznak, vetéskor pótsúly és vízfeltöltés nélkül ikerabronccsal dolgoznak, stb.) E célból az erőgép vázszerkezetének, fődarabjainak kialakításakor az univerzalitás lehető legteljesebb megvalósítására kell törekedni, vagyis az alapgépen ki kell alakítani azokat csatlakoztatási lehetőségeket, amelyek a különböző felhasználói igényeknek megfelelően, a felsorolt követelmények jobb kielégítésére szolgáló műszaki megoldások alkalmazását lehetővé teszik.

1.2. Biztonsági, ergonómiai követelmények

Az agrotechnikai követelmények mellett a traktornak más követelményeket is ki kell elégíteniük. Ezek közül ki kell emelni a biztonsági követelményeket, amelyeket az ember-traktor-munkakörnyezet kapcsolatrendszer elemzéséből kell levezetni. A traktor egy adott munkakörnyezetben látja el feladatát ember(ek) közreműködésével. A traktor és munkakörnyezete különböző veszélyforrásokat tartalmaznak, amelyek az ott tartózkodó személyeket, eszközöket, az épített és természeti környezetet, a munka tárgyát, a munka során felhasznált anyagokat, vagy ezekkel az anyagokkal a munkakörnyezetet veszélyeztetik.

A biztonsági követelmények számbavétele során elsősorban a traktorban és a munkakörnyezetben tartózkodó emberek védelméről, baleseti kockázatának csökkentéséről kell gondoskodni. A különböző munkakörnyezetek (szántóföld, országút, major, stb.) különböző veszélyforrásokat tartalmaznak, és miután az univerzális traktorok szinte minden mezőgazdasági és a hozzákapcsolódó munkakörnyezetben tevékenykedhetnek, nagyon széles tartományt átfogó biztonsági követelménysornak kell, hogy megfeleljenek.

A járművekhez hasonlóan a traktornak is ki kell elégíteni az aktív és passzív biztonsági követelményeket. Az aktív rendszerek a traktorüzem által okozható káros hatások, balesetek bekövetkezésének valószínűségét csökkentik, míg a passzív rendszerek akkor lépnek működésbe, amikor a baleset, a károsodás bekövetkezése már elkerülhetetlen, és az a feladatuk, hogy a sérülések mértékét a lehető legkisebb értéken tartsák.

A menetbiztonság fogalomkörébe tartozik az aktív biztonsági követelmények egyik nagy csoportja, amely a traktor mozgáspályájának, mozgásállapotának befolyásolására irányul, és azokat a műszaki intézkedéseket tartalmazza, amelyek a vezetéstechnikai hibák számát és mértékét hivatottak a legalacsonyabb értéken tartani. Ennek legfontosabb jellemzői:

· A traktor tömege és tömegközéppontjának helye, tengelyterhelések nagysága és aránya, nyomtáv, tengelytáv, a vonószerkezet kialakítása, a bekötési pont helye (borulékonyság);

· A gumiabroncs konstrukciója, belső nyomása (iránytartás, tapadás, kerékcsúszás);

· A kormányszerkezet kialakítása (kormányozhatóság);

· A fékszerkezet kialakítása, pótkocsi fékezés (megállíthatóság);

· A TLT elrendezése;

A menetbiztonságot általában növelik az elektronikus biztonsági berendezések (pl. amelyek az összkerékhajtást, a differenciálzárat önműködően ki-, és bekapcsolják a haladási sebességtől, a kormányzott kerék elfordítási szögétől függően).

A menetkényelem fogalomkörébe tartozó műszaki intézkedések azok, amelyek arra irányulnak, hogy a vezetéshez szükséges szellemi és fizikai tevékenységen kívül a vezetőt a lehető legkevesebb traktorüzemből adódó fárasztó hatás érje. Ilyen hatások pl. a traktor lengései, rezgései, a zaj, a fülke fényviszonyai, színvilága, hőmérséklete, mikroklímája, légcseréje, a huzat, az ülés kialakítása, kárpitozása, stb. Ennek megfelelően:

· Az ülés, esetenként a vezetőfülke és a mellső híd rugózott legyen, mellyel csökkenthetők a vezetőt érő lengésgyorsulások.

· A vezetőfülke a rezgésektől és a zajhatás ellen szigetelt legyen.

· Tükröződés és vakításmentes fényviszonyokat kell a vezetőfülkében kialakítani.

· A hőmérséklet szabályozható, a szellőzés huzat- és pormentesen megoldható legyen.
· Az ülés, a kormánykerék jól beállítható legyen a traktoros testalkatához.

Az ergonómiai biztonság a vezetés közben végzett szellemi és fizikai munkát hivatott a kedvező értéken tartani. Ennek érdekében a kezelőszervek (kormánykerék, pedálok, karok, nyomógombok, billentyűk, stb.) működtetéséhez szükséges erőkifejtés munkavégzés értékét optimalizálni kell. A kezelőszervek jól felismerhető logikai rendben legyenek elhelyezve, számuk a lehető legkevesebb, a működtetésükhöz szükséges erő minimális legyen. Az üzemállapot, hiba és vészjelző berendezések jól felismerhetőek és egyértelműek legyenek. Az üvegfelületeket nagyra kell választani, hogy a munkakörnyezet akadálymentesen és jól belátható legyen. Megoldott legyen az ablaktörlés, a páramentesítés és a kellő számú, megfelelő elhelyezésű lámpával a munkaterület megvilágítása. A traktor fel legyen szerelve a hatósági előírásoknak megfelelő jelző és világító berendezésekkel.

A passzív biztonsági elemek közül a borulásvédő keretet, a biztonsági fülkét, a biztonsági öv alkalmazhatóságát kell kiemelni.

A biztonsági követelményeket törvények, rendeletek, szabványok és EU-direktívák írják elő.

2. A 60-90 kW teljesítményű univerzális traktorok értékelése a vizsgálati eredmények alapján

Annak elemzésére, hogy az előzőekben vázolt, a kis- és középgazdaságok számára alkalmas erőgéppel szemben támasztott követelmények a jelenleg Magyarországon forgalmazott erőgép választékból milyen mértékben kerülnek kielégítésre, a következőkben összefoglaltuk a 60-90 kW teljesítmény kategóriában, az FVMMI GM Kht. által végzett traktorvizsgálatok eredményeit. Az értékelésbe, mint minden esetben, amikor a mezőgazdasági gépeket kell értékelnünk, csak azokat a gépeket tudjuk bevonni, amelyekről hazai vizsgálati eredményekkel rendelkezünk.

Az elmúlt években, a 60-90 kW teljesítmény kategóriában a következő traktorok vizsgálatát végeztük el:

Case IH CX80 típusú traktor (a Berger Kft, Budapest megbízásából),

John Deere 6110 típusú traktor (a KITE Rt., Nádudvar megbízásából),

MTZ 82 típusú traktor (az MTZ Hungária Kft., Budapest megbízásából),

Same Silver 90 típusú traktor (a Mályi Agroker Rt. megbízásából),

Valmet 900 típusú traktor (az agrotechnika Kft., Csongrád megbízásából),

Zetor 9540 típusú traktor (a ZTR Agro Kft, Vecsés megbízásából).

Ezen vizsgálatok célja egyrészt az egyes traktor típusok teljesítmény jellemzőinek (motor, hidraulika, vontatási) a nemzetközi előírások (OECD) és a hazai vizsgálati módszerek alkalmazásával történő meghatározása, másrészt a hazai munkagéppark egyes jellemző típusainak és a traktor illeszthetőségének (mechanikus, hidraulikus, energetikai) ellenőrzésével a traktorok hazai alkalmazási lehetőségeinek, használati értékének feltárása volt.

2.1. A vizsgálatok körülményei és módszere

A motorvizsgálatokat az OECD előírásai szerint, TLT fékezéssel, a vontatási jellemzők felvételét az OECD módszer alapján készült MGISz 39-1-72 sz. háziszabvány szerint, vályogtalajú tarlón végzett vontatási vizsgálatokkal, míg a kivezérelhető hidraulikus teljesítmény vizsgálatát a külső hidraulika kör vezérlő szelepre csatlakoztatott hidroteszterrel végeztük. A függesztő szerkezet emelőképességének vizsgálatát az OECD előírásai szerint, az alsó függesztő pontokon hajtottuk végre.

A motor-, a külső hidraulika kör és a függesztő szerkezet emelőképesség vizsgálatokat az FVMMI GM Kht. féklaboratóriumában végeztük.

A szántóföldi vontatási és munkagépes vizsgálatokra Cegléden, a Dél-Pest megyei Mezőgazdasági Rt. területén vályogtalajú gabonatarlón került sor.

A vontatási és munkagépes vizsgálatokon a traktorokat a Megbízók képviselőjének jelenlétében az FVMMI GM Gépminősítő Kht. üzemeltette.

A motor TLT-n keresztül történő terhelését W-400 típusú, Schenck gyártmányú, örvényáramú fékpaddal biztosítottuk, a hajtóanyag-fogyasztás méréséhez a fékpadhoz, a fékpad gyártója által rendszeresített, SEPPELLER SVU 100/500 típusú fogyasztásmérőt használtunk.

A kivezérelhető hidraulikus teljesítmény meghatározását MAGNUS HT 50 típusú hidroteszterrel végeztük. A függesztő szerkezet emelőképességének meghatározásához W200 HBM típusú útadót és 10 tonnás tenzometrikus erőmérőt, valamint Hottinger KWS 673 típusú mérőerősítőt alkalmaztunk

A szántóföldi vontatási vizsgálaton a Berger Kft. a Case IH CX80 traktort a 30 km/h-s, valamint a 40 km/h-s változatában egyaránt szerepeltette. A két változat közül a teljes vizsgálati programban a 30 km/h-s változat vett részt.

A traktorok felhasználási területének behatárolására és használati értékének megismerése céljából a megbízókkal egyeztetve egy-egy vontatott és függesztett munkagépet választottunk ki, amelyekkel ellenőrző méréseket végeztünk.

A vizsgálatba vont munkagépek a következők voltak:

KÜHNE KMF - 3-35 függesztett ágyeke

SDX - 3,6 SASFORM, 3,6 m vontatott tárcsás-borona

A munkagépes vizsgálatok során mértük a haladási sebességet, a motorfordulatszámot, a kerékcsúszást, a munkaszélességet és a munkamélységet. A hajtóanyag-fogyasztást a motor fékpadi jellemzők és a mért motorfordulatszám alapján, míg a vonóerőt a vontatási vizsgálat eredményei és a mért motorfordulatszám, illetve haladási sebesség (kerékcsúszás) segítségével, számítás útján határoztuk meg.

2.2. A vizsgálatok eredményei és az eredmények értékelése

2.2.1. A főbb műszaki jellemzők

A gyártók által az egyes traktor típusoknak a prospektusokban, kezelési utasításokban megadott főbb műszaki jellemzőit az 1. táblázatban foglaltuk össze.

A vizsgált traktorok főbb műszaki adatai (gyári adatok)

1. táblázat

·

- A Case IH CX80 traktor 40 km/h-ás változata.