Większość prac wykonywanych w gospodarstwie rolnym, które wymagają użycia specjalnych maszyn, wiąże się również z wykorzystaniem ciągnika. Ciągnik stanowi zarówno niezbędną siłę pociągową, jak i za pośrednictwem układu hydraulicznego lub WOM-u jest źródłem napędu dla elementów roboczych konkretnego osprzętu. Połączenie poszczególnych urządzeń wymaga jednak wykorzystania odpowiednich zaczepów do maszyn rolniczych. Ich rodzaj jest zwykle uzależniony od typu danej maszyny oraz spełnianych przez nią funkcji.
Rola Ciągnika i Rodzaje Zaczepów w Gospodarstwie Rolnym
Podłączanie do ciągnika maszyn wykorzystywanych przy różnych zabiegach agrotechnicznych oraz wszelkiego rodzaju zadaniach związanych z obsługą stada albo pracami gospodarskimi czy transportowymi wymaga zastosowania odpowiedniego sprzęgu. W grę wchodzi tu kilka możliwości, ponieważ zależnie od konkretnego urządzenia stosowane jest zwykle jedno z najpopularniejszych rozwiązań.
Typy Zaczepów
Do najczęściej spotykanych rozwiązań należą:
- Zaczep typu Pitonfix
- Zaczep kulowy K80
- Zaczep kulowy K50
- Belka polowa
- Trzypunktowy Układ Zawieszania (TUZ)
Decyzja o tym, jakie rozwiązanie będzie użyte, należy jednak do producenta danego sprzętu, gdyż dobiera się je z myślą o określonej funkcjonalności i obciążeniach.
Zaczepy Oczkowe - Klasyczne i Nowoczesne Rozwiązania
W przypadku urządzeń ciągnionych wyposażonych w dyszel, np. lekkich przyczep transportowych, jedną z alternatyw jest klasyczny zaczep oczkowy. Tam, gdzie w grę wchodzi niewielki nacisk na dyszel, używane są więc tradycyjne zaczepy transportowe. Oznaczają one solidne połączenie ciągnika i ciągniętej maszyny.
Charakterystyka Zaczepów Oczkowych
Wiele z urządzeń tego typu dysponuje obrotowymi gardzielami, co może uchronić ciągnik lub podpiętą maszynę przed wywrotką w razie utraty stabilności przez inny człon zespołu pojazdów. Zaczepy oczkowe są istotnymi elementami wyposażenia w wielu dziedzinach, takich jak rolnictwo, przemysł, transport czy budownictwo.
Budowa i Działanie Zaczepów Oczkowych
Podstawowym elementem zaczepów oczkowych jest oczko sprzęgu, które stanowi punkt połączenia z przyczepą lub innym urządzeniem. Tuleja jest cylindrycznym elementem, który otacza oczko sprzęgu. To właśnie w tulei umieszczane jest łożysko, które umożliwia swobodny ruch oczka sprzęgu. Dzięki temu zaczep oczkowy może obracać się w różnych kierunkach, co jest niezbędne podczas transportu i manewrowania przyczepą.
- Zaczepy oczkowe z tuleją składają się z cylindrycznej tulei, która otacza oczko sprzęgu.
- Zaczepy oczkowe z łożyskiem wyposażone są w łożysko, które umożliwia płynne obracanie oczka sprzęgu.
W wielu zaczepach oczkowych stosuje się różnego rodzaju zabezpieczenia i blokady, które zapobiegają przypadkowemu oderwaniu przyczepy lub innego urządzenia od pojazdu.
Rodzaje Zaczepów Oczkowych pod Względem Funkcjonalności
Maszynę z dyszlem oczkowym o średnicy 40 mm sprzęgamy z ciągnikiem za pomocą sworznia o średnicy 32 mm. Jest to najprostszy i najtańszy system zaczepowy, niestety również najmniej wygodny. Występują w nim duże luzy ze względu na potrzebny wychył podczas wjeżdżania na przeszkodę lub wzniesienie. Dużo mniej luzów mają zaczepy automatyczne dzięki zastosowaniu sworznia o średnicy 38 mm. Nie wymagają one działania operatora, ponieważ sworzeń jest zwalniany, gdy dyszel uderzy w zatrzask. W tym przypadku ucho dyszla o średnicy 50 mm zakłada się na sworzeń o średnicy 48 mm.
Oferta i Jakość Zaczepów Oczkowych
Zaczepy oczkowe dostępne w naszym asortymencie to wysokiej jakości, oryginalne części do sprzęgania przyczep transportowych, jak również maszyn z pojazdami. Oferowane zaczepy oczkowe zapewniają bezpieczeństwo podczas przemieszczania się układów pojazdów, a także wpływają na ich lepszą sterowność. Aby zapewnić idealne zespolenie pojazdów, należy prawidłowo dobrać zaczepy oczkowe, uwzględniając dopuszczalną masę całkowitą pojazdu łączonego. Zaczepy oczkowe do łączenia pojazdu z przyczepą dostępne są w naszym asortymencie w rozmaitych rozmiarach. Zapewniamy fachowe wsparcie w zakresie doboru odpowiednich zaczepów oczkowych, które umożliwią tworzenie solidnych połączeń pojazdów ciągnących z przyczepami i maszynami. W ofercie znajdą Państwo markowe zaczepy oczkowe do ciągników oraz maszyn rolniczych i przemysłowych austriackiej firmy Scharmüller. Zachęcamy również do zapoznania się z ofertą zaczepów transportowych, wyposażonych dodatkowo w obrotową gardziel. W przygotowanej ofercie znajdą Państwo szeroki wybór zaczepów oczkowych - artykuły o różnej średnicy i w wielu wymiarach. Dysponujemy artykułami o maksymalnym dopuszczalnym nacisku pionowym na poziomie nawet kilku ton, co umożliwia podłączenie do pojazdu nawet największych przyczep wypełnionych ciężkim towarem. Niezależnie od wybranego rodzaju produktu, gwarantujemy jego jakość. Oferujemy wyłącznie najlepsze rozwiązania technologiczne, gwarantujące trwałość i niezawodność. Dystrybuowane zaczepy oczkowe przeszły wielokrotne testy i posiadają niezbędną homologację.
Trzypunktowy Układ Zawieszenia (TUZ) - Historia i Ewolucja
Spora część sprzętu jest też podłączana z wykorzystaniem trzypunktowego układu zawieszania, tzw. TUZ-u. Myśląc o nowym ciągniku, większość rolników zastanawia się nad jego mocą, co jest istotne w kontekście posiadanego areału i rodzaju gleby. Jednak nie mniej ważną sprawą jest kompatybilność ciągnika z maszyną uprawową.
Od Parowych Lokomobil do Nowoczesnego TUZ-a
Nadzieją na zwiększenie wydajności pracy na roli były konie mechaniczne, czyli ówczesne lokomobile parowe i ciągówki. Nie od razu jednak zastąpiły one zaprzęgi zwierząt; często ich masa uniemożliwiała sprawne poruszanie się po polach, co wymagało znalezienia innych sposobów ich wykorzystania. Tak narodziła się orka linowa, która polegała na przeciąganiu pługa zamocowanego na linie, pomiędzy dwoma lokomobilami stojącymi na przeciwległych brzegach pola. W końcu udało się skonstruować traktory umożliwiające ciągnięcie maszyn uprawowych, takich jak pługi czy brony, które posiadały własne mechanizmy podnoszenia, umożliwiające ustawienie położenia roboczego lub transportowego. Jednak operowanie takim zestawem wymagało szerokich nawrotów i na małych polach było dosyć uciążliwe. Rozpoczęto prace nad stworzeniem mechanizmu umożliwiającego podnoszenie maszyny przez traktor.
Harry Ferguson i Przełom w Konstrukcji
Przełomową rolę w historii TUZ-a odegrał syn irlandzkiego farmera - Harry Ferguson. Swoją pracę nad systemem zawieszania narzędzi rozpoczął od gruntownej zmiany dotychczasowej konstrukcji pługa. Po odrzuceniu ramy, zaczepu i kół podporowych okazało się, że pług waży o połowę mniej, a także jest sporo krótszy. Następnie Ferguson skupił się na opracowaniu systemu, który umożliwi zawieszenie zmodyfikowanego pługa na ciągniku. Oczywiście nie obyło się bez wielu problemów konstrukcyjnych, jednak po wielu próbach Fergusonowi udało się stworzyć system zawieszania narzędzi, a także zaprojektować całą gamę narzędzi przystosowanych do tego systemu. Efektem tej pracy był pierwszy seryjnie produkowany (we współpracy z firmą David Brown) ciągnik Fergusona.
Budowa i Działanie Nowoczesnego TUZ-a
TUZ, czyli Trzypunktowy Układ Zawieszenia narzędzi, składa się z kilku podstawowych części: dwóch cięgieł dolnych, łącznika centralnego oraz dwóch wieszaków i dwóch ramion. W starszych modelach na końcach cięgieł i łącznika były przeguby kuliste, w które ręcznie wkładało się sworzeń i zabezpieczało go przed samoistnym rozłączeniem. Nowoczesne TUZ-y wyposażone są w końcówki hakowe (z samozatrzaskowymi zabezpieczeniami zapadkowymi), które łączą się ze specjalnymi przegubami kulowymi osadzanymi na sworzniach maszyny. Dzięki temu proces sprzęgania staje się szybszy, łatwiejszy i bezpieczniejszy. Główną zaletą TUZ-a jest duża stateczność. Umożliwia zarówno poprzeczne, jak i podłużne wypoziomowanie narzędzia oraz regulację głębokości jego pracy.
Układ Hydrauliczny i Sterowanie
Aby układ spełniał swoją rolę, potrzebny jest jeszcze mechanizm podnoszący. Podnoszenie narzędzia realizowane jest za pomocą układu hydraulicznego, w skład którego wchodzą cztery główne elementy: pompa hydrauliczna, siłownik główny (coraz częściej są również dwa pomocnicze), wał z dźwignią oraz układ sterujący pracą podnośnika. Siłownik główny zwykle montowany jest w górnej części korpusu tylnego mostu, połączony jest on z wałem podnośnika za pomocą dźwigni. Siłowniki pomocnicze montowane są na zewnątrz korpusu tylnego mostu. Lokalizacja pompy może się różnić w zależności od marki i modelu ciągnika - najczęściej znajduje się ona w korpusie skrzyni biegów bądź tylnego mostu, ale może być również montowana przy silniku (napędzana z rozrządu), tak jak np. w ciągnikach marki Renault.
Mechanizmy sterujące możemy podzielić na dwa rodzaje:
- Mechaniczny układ sterujący (MHR) - zbudowany jest z systemu dźwigni i sprężyn, które w zależności od wybranej regulacji (pozycyjna lub siłowa) sterują cylindrem podnośnika.
- Elektroniczne systemy sterowania podnośnika (EHR) - nad prawidłową regulacją działania podnośnika czuwa układ elektroniczny. Nowoczesne TUZ-y są wyposażone w elektroniczne systemy (ang. Electronic-hydraulic Hitch Control), które pozwalają regulować położenie maszyny panelem z przyciskami, a nie dźwigniami przy rozdzielaczu. Panel znajduje się w kabinie i ewentualnie na zewnątrz.
Oczywiście oba systemy, aby działały poprawnie, muszą zostać odpowiednio (w zależności od potrzeb) ustawione przez operatora.
Standaryzacja i Kompatybilność Zaczepów
Wraz ze wzrostem popularności TUZ-ów rosło ich zróżnicowanie pod względem rozmiarów i dopuszczalnego obciążenia. Bywało, że mimo iż TUZ pozwalał na zamontowanie danej maszyny, to ciągnik okazywał się za słaby. Obecnie wymiary i wymagania dotyczące zawieszania narzędzi i osprzętu z tyłu traktora opisuje norma PN-ISO 730. Nie tylko tylni TUZ został znormalizowany. Wszystkie elementy służące do sprzęgania maszyn z ciągnikiem mają swoje parametry i normy. Np. przedni TUZ opisuje norma DIN ISO 8759-2.
Kategorie Zaczepów TUZ
Kategorię zaczepu maszyny, którą chcemy spiąć z ciągnikiem, można rozpoznać na podstawie średnicy sworznia ramy zawiesia. Oprócz czterech głównych kategorii istnieją kategorie przejściowe, oznaczone symbolem N lub S. Aby ustalić, do jakiej kategorii należy hak w TUZ-ie ciągnika, wystarczy sprawdzić wymiar zewnętrzny kuli pasującej do tego haka.
Poza podziałem na 4 podstawowe kategorie możemy spotkać także tzw. kule przejściowe. Służą one do łączenia ciągnika i maszyny o różnych kategoriach zaczepów. Zdarza się, że do ciągnika z TUZ-em kategorii 3 potrzebujemy podpiąć maszynę ze sworzniami o średnicy 28,4 mm (KAT 2). Bywa, że zaczep maszyny wyposażony jest w dwa rozmiary sworzni i nie ma potrzeby zmiany kuli. Najczęściej jednak maszyna posiada jedynie jeden rozmiar sworzni zaczepowych. W takim przypadku można użyć kuli KAT 3-2, czyli pasującej do haków KAT 3 ciągnika i jednocześnie do sworzni KAT 2 maszyny. Zdarzają się również przypadki odwrotne, kiedy to kategoria zaczepu maszyny jest wyższa od kategorii ciągnika. Przypadki takie najczęściej mają miejsce, kiedy zakres zapotrzebowania na moc maszyny obejmuje częściowo dwie kategorie zaczepu, np. maszyna wg instrukcji może współpracować z ciągnikami o mocy od 50 do 90 KM. Ten zakres mocy obejmuje po części kategorię 1 oraz kategorię 2.
Kompatybilność Elementów i Producenci
W przypadku, kiedy potrzebujemy dopasować elementy TUZ do posiadanego sprzętu (np. wymiana zużytych haków zaczepowych, mechanizmu blokującego bądź elementów łącznika centralnego), należy dokładnie zidentyfikować ich kategorię oraz producenta. Budowa haków różnych producentów jest podobna, jednak zestaw naprawczy haka KAT 2 marki Walterscheid i zestaw naprawczy jego odpowiednika z firmy CBM będą się różniły i nie da się ich zamienić. Mimo przyjętych standardów, które określają odpowiednie normy, zdarzają się sytuacje, kiedy niektóre elementy wykonane są w sposób, który uniemożliwia ich zamianę na części uniwersalne. Najlepszym przykładem są tutaj łączniki centralne dedykowane do ciągników marki Fendt oraz John Deere. W pierwszym przypadku średnica otworu kuli łącznika od strony ciągnika wynosi 22,25 mm, a w drugim 20,25 mm. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku łącznika centralnego do Ursusów licencyjnych z grupy MF3.
Inne Rodzaje Zaczepów i Ich Specyfika
Narzędzie współpracujące z ciągnikiem powinno mieć zaczep zgodny z zaczepem pracującego w gospodarstwie ciągnika. Od tego, jaki zaczep polowy będzie miał ciągnik, zależą jego możliwości. Funkcjonalność ciągnika rolniczego w dużej mierze zależy od możliwości agregatowania go z różnymi maszynami. Duże znaczenie ma tu sposób łączenia maszyny z ciągnikiem. Jednym ze sposobów łączenia jest wykorzystanie zaczepu - stosuje się go zarówno do przyczep, jak i maszyn posiadających własny układ jezdny. To właśnie ten sposób agregatowania można uznać za najbardziej uniwersalny, ponieważ dotyczy zarówno prac transportowych, jak i polowych.
Zaczepy Kulowe (K80, K50)
Jak sama nazwa wskazuje, sworzeń zakończony jest kulą, na którą mocuje się ucho dyszla o odpowiednim kształcie. Całość blokuje zacisk od góry. Takie połączenie nie ma żadnych luzów (przez co charakteryzuje je większa wytrzymałość), a jednocześnie pozwala na wychył nawet do 30°. Dodatkowo warto wspomnieć, że ucho dyszla może być flanszowe przykręcane na śruby, wspawywane albo przykręcane na jedną nakrętkę z tyłu. Z kolei zaczepy - bezpośrednio przykręcone do ciągnika lub do specjalnego adaptera mocowanego na bloku skrzyni biegów zwanego szyną, korpusem bądź sankami. Dzięki temu możemy sami zdecydować, jaki zaczep zastosujemy i na jakiej wysokości. Co więcej, obecnie szyny są wyposażone w płyty przesuwne i adaptacyjne, do których przykręca się samą końcówkę zaczepu. Konstrukcję zbliżoną do układu Piton-fix można spotkać w rolniczych zaczepach kulowych. W tym wypadku sworzeń zakończony jest od góry kulą (najczęściej o średnicy 80 mm). Na tę kulę jest nakładana końcówka dyszla maszyny (od góry musi być ona zabezpieczona zapadką i sworzniem blokującym). Zastosowanie zaczepu kulowego wymaga specjalnej końcówki zaczepowej w maszynie, która ma postać czaszy przyspawanej lub przykręcanej do dyszla.
System Piton-fix
Zaczep typu Piton-fix jest kolejną odmianą zaczepu rolniczego. U góry ręczny zaczep transportowy, a u dołu zaczep typu Piton-fix ze stałym sworzniem. Jego konstrukcja jest popularna wśród zaczepów rolniczych.
Zaczep Typu Hitch
Kolejnym rozwiązaniem zaczepu rolniczego jest tzw. hitch. Elementem sprzęgającym jest hak, którego położenie może być płynnie zmieniane za pomocą układu hydraulicznego ciągnika. Najprostszym i bardzo popularnym rodzajem zaczepów są zaczepy belkowe, w które wyposażane były zwłaszcza starszej generacji ciągniki. Jednak taki zaczep nie sprawdzi się podczas współpracy z tandemowym ciężkim wozem asenizacyjnym czy rozrzutnikiem obornika. Zaczepy rolnicze na ogół są mocowane niżej niż zaczepy transportowe. Celem takiego działania jest uniknięcie niekorzystnego rozkładu sił, które mogłyby powodować odciążenie tylnej osi ciągnika.
Obciążenie, Bezpieczeństwo i Ergonomia Pracy
Sprzęgnięcie kilkutonowej maszyny rolniczej z traktorem powoduje, że przednie koła tracą przyczepność do podłoża. Zmniejsza to siłę uciągu, ale przede wszystkim sprawia, że ciągnik inaczej hamuje i źle się prowadzi. Z tego powodu należy dociążyć przód, zakładając dodatkowy balast lub maszynę montowaną z przodu. Przyjmuje się, że aby bezpiecznie poruszać się po drodze, minimalne obciążenie przedniej osi powinno wynosić 20% całkowitej masy agregatu. Jednak optymalne obciążenie to ok. 40%. Maksymalna waga jest zależna od maksymalnej nośności opon. Aby dokładnie wyliczyć minimalne obciążenie, trzeba dokonać obliczeń w oparciu o masę ciągnika i sprzęganej maszyny, ale również odległość jej zawieszenia od środka ciężkości i inne pomiary.
Przedni TUZ i Automatyczne Zaczepy
Jednym z najlepszych sposobów dociążenia przedniej osi jest przedni TUZ. W przeciwieństwie do fabrycznych balastów daje możliwość szybkiego montażu i demontażu obciążenia oraz dostosowanie jego masy do zawieszonej maszyny z tyłu. W ostatnich latach możemy zaobserwować rosnącą popularność układów TUZ montowanych z przodu ciągnika - w nowych ciągnikach jest to już niemalże standard wyposażenia. Do niektórych starszych modeli, które fabrycznie nie posiadały takiego rozwiązania, można dokupić dedykowane konstrukcje. Przedni TUZ może znacząco zwiększyć wydajność ciągnika przy zachowaniu liczby przejazdów technologicznych. Przedni trzypunktowy układ zawieszenia może także służyć jako rama nośna dla pługa odśnieżnego lub pługa niwelacyjnego.
Współczesne ciągniki są wyposażane w urządzenia zaczepowe o różnej konstrukcji i różnych parametrach. Coraz więcej maszyn jest wyposażana w zaczepy kulowe. Oprócz wytrzymałości do ważnych parametrów zaczepów zaliczyć należy ich położenie w płaszczyźnie pionowej oraz poziomej. Szczególne znaczenie ma odległość zaczepu od tylnej osi ciągnika. Jak wiadomo, w pewnych warunkach siły oddziałujące na zaczep mogą powodować zjawisko odciążania kół napędowych, co negatywnie wpłynie na właściwości trakcyjne. W zaczepach transportowych i rolniczych stosowanych w ciągnikach na przestrzeni lat dokonano wielu zmian. Automatyczny zaczep transportowy pozwala na agregatowanie przyczep i maszyn bez wychodzenia z kabiny. Z powyższych względów coraz powszechniej stosuje się automatyczne zaczepy transportowe, w których stosuje się mechanizm zatrzaskowy. W tych rozwiązaniach ucho przyczepy naciska na tzw. języczek, który uruchamia mechanizm i powoduje samoczynne wsunięcie sworznia w ucho dyszla. Nie jest przy tym wymagane ręczne manipulowanie przy zaczepie - sprzęgnięcie przyczepy lub maszyny z ciągnikiem nie wymaga pomocy drugiej osoby. Z uwagi na to, że samo sprzęgnięcie dyszla z zaczepem jest najbardziej niebezpieczną czynnością, można uznać, że zastosowanie zaczepu automatycznego znacząco zwiększa komfort i bezpieczeństwo pracy traktorzysty. Odłączenie przyczepy/maszyny wymaga ręcznego odblokowania sworznia, przy czym w wielu rozwiązaniach czynność tę można wykonać z kabiny (zaczepy są wyposażane w odpowiednie dźwignie lub linki). Należy pamiętać, że w trakcie jazdy na przyczepę mogą oddziaływać siły bezwładności, dlatego w miejscu połączenia zaczepu z ciągnikiem stosuje się elementy amortyzujące. Jeśli chodzi o nowoczesne konstrukcje zaczepów transportowych, coraz częściej można zaobserwować stosowanie zaczepów ze zmienną wysokością położenia - najczęściej jest ona ustalana za pomocą sworznia umieszczanego w otworach w dwóch pionowych szynach prowadzących. Montaż urządzeń na przednim i tylnym TUZ-ie nie może prowadzić do przekroczenia DMC (dopuszczalnej masy całkowitej), dopuszczalnych obciążeń osi oraz nośności opon, w które wyposażony jest ciągnik.
Zasady Bezpieczeństwa przy Sprzęganiu
Bez względu na rodzaj maszyny towarzyszącej zawsze trzeba pamiętać przy jej sprzęganiu o zasadach bezpieczeństwa:
- Przestrzegaj zaleceń producenta dotyczących maksymalnego obciążenia zaczepu - każdy zaczep we współczesnych ciągnikach musi posiadać tabliczkę znamionową, na której zostały określone dopuszczalne obciążenia.
- Zachowaj szczególną ostrożność przy sprzęganiu - głównym zagrożeniem są tu urazy dłoni powstałe np. na skutek przyciśnięcia dłoni przez dyszel.
- Ostrożność należy zachować również w przypadku zaczepów automatycznych - bezwzględnie zabronione jest manipulowanie przy mechanizmie zapadkowym tych zaczepów, ponieważ przypadkowe naciśnięcie języczka odblokowującego mogłoby spowodować niezamierzone opadnięcie sworznia i przygniecenie dłoni.
Wybór Zaczepu a Rynek Wtórny
O ile kupując nowy sprzęt, dobry sprzedawca z pewnością zada pytanie o nasze preferencje odnośnie zaczepów. Jeśli jednak kupujemy ciągnik z drugiej ręki, jesteśmy skazani na konkretne opcje, jakie posiada dany model. Oczywiście na rynku jest szereg firm oferujących kompleksowe rozwiązania pozwalające na doposażenie ciągnika niemal w każdy rodzaj zaczepu, to pamiętajmy, że może to słono kosztować. Dlatego kupując sprzęt na rynku wtórnym, warto zwrócić uwagę na kraj pochodzenia. Często ciągniki trafiające do nas z takich krajów jak np. Wielka Brytania nie mają na wyposażeniu zaczepów transportowych, a jedynie zaczep rolniczy typu Hitch. A zaczep Hitch to tylko jeden z kilku wariantów, w jakie można wyposażyć traktor.