Współczesne rolnictwo stawia przed maszynami rolniczymi, a zwłaszcza przed ciągnikami, coraz większe wymagania w zakresie wydajności, bezpieczeństwa i komfortu pracy. Kluczowymi elementami, które wpływają na te aspekty, są zarówno zaawansowane układy hamulcowe, jak i różnego rodzaju przełączniki, w tym nożne, które odgrywają istotną rolę w sterowaniu funkcjami ciągnika.
Przełączniki nożne w zastosowaniach przemysłowych i rolniczych
Przełączniki nożne, takie jak model LT4, są cenione za wytrzymałość i estetykę, co czyni je idealnym rozwiązaniem do intensywnego użytkowania zarówno w przemyśle, jak i w warsztatach czy zakładach produkcyjnych. Model LT4, pokryty pomarańczową, aluminiową powłoką, łączy w sobie te cechy.
Konstrukcja i ochrona
Włącznik pedałowy LT4 został zabudowany w solidnej, aluminiowej obudowie, która skutecznie znosi wstrząsy, uderzenia i intensywną pracę. Przednia osłona nożna chroni stopę operatora przed przypadkowym zsunięciem się z pedału oraz zapobiega dostawaniu się opiłków, wiórów czy drobnych elementów pomiędzy stopę a włącznik. Dzięki wykonaniu z odpornego stopu aluminium i zastosowaniu uszczelnień, przełącznik nożny LT4 posiada stopień ochrony IP62, co oznacza, że dobrze radzi sobie w środowisku, gdzie występuje pył, drobne wióry czy okazjonalne zachlapanie - np. przy naprawach sprzętu AGD, montażu mechaniki czy lekkiej obróbce.
Mechanizm działania i specyfikacja
Mechanizm działania przełącznika LT4 to samoczynny reset, czyli tryb momentowy: obwód jest załączony tylko w chwili nacisku nogą na pedał. Po zdjęciu stopy pedał wraca do pozycji spoczynkowej, a przełącznik rozłącza lub przełącza obwody. Wewnątrz zastosowano dwa niezależne styki: 1x NO (normalnie otwarty) i 1x NC (normalnie zamknięty). Pedał LT4 przystosowany jest do pracy z napięciami do AC 380 V lub DC 220 V przy prądzie znamionowym 3 A. Zastosowanie styków ze stopu srebra zwiększa niezawodność, poprawia jakość kontaktu oraz odporność na iskrzenie w typowych zastosowaniach sterowniczych. Obudowa o wymiarach około 104 x 198 x 97 mm (szer. x dł. x wys.) sprawia, że pedał jest stabilny, a jednocześnie nie zajmuje zbyt dużo miejsca przy stanowisku pracy. Jaskrawa, pomarańczowa powłoka zapewnia dobrą widoczność pedału nawet w słabiej oświetlonych miejscach.
Zastosowanie i korzyści
Obsługa nogą pozwala uwolnić ręce od włączania i wyłączania urządzeń, co ma duże znaczenie dla precyzji oraz komfortu. W systemie sterowania PLC, pedał służy jako wejście sterujące, na przykład do włączania i wyłączania maszyny bez sięgania do panelu głównego, co poprawia bezpieczeństwo obsługi, zwłaszcza w sytuacjach wymagających natychmiastowego zatrzymania ruchu. Może również pełnić rolę „wyzwalacza” w samodzielnie konstruowanych stanowiskach foto/wideo.
Różnice między przyciskiem a przełącznikiem
W elektronice i automatyce często mylone są pojęcia monostabilny i bistabilny, które dotyczą przycisków i przełączników. Przełączniki to jedne z najczęściej kupowanych elementów w elektronice DIY, automatyce i projektach warsztatowych. Najczęstszą pomyłką jest pomylenie sposobu działania (czy wraca) z układem styków (ON/OFF). Potocznie wiele osób mówi „przycisk kołyskowy”, ale technicznie to zwykle przełącznik kołyskowy (KCD), który może być zatrzaskowy. W praktyce „2 pozycje” i „ON-OFF” nie zawsze oznaczają to samo. Przy przełącznikach i przekaźnikach często myli się również znaczenie styków NO (normalnie otwarty) i NC (normalnie zamknięty).
Ewolucja układów hamulcowych w ciągnikach rolniczych
Hamulce w ciągniku są jednymi z najważniejszych podzespołów, ponieważ wpływają wprost na bezpieczeństwo jazdy. Rozwój konstrukcji ciągników rolniczych przyniósł znaczne modyfikacje w układach hamulcowych na przestrzeni ostatnich 20-30 lat.
Funkcje hamulców w ciągniku
Najważniejszym wymogiem stawianym hamulcom w ciągniku jest umożliwienie zmniejszenia prędkości jazdy lub całkowitego zatrzymania pojazdu. Tę funkcję realizują zasadnicze hamulce, potocznie nazywane hamulcami nożnymi. Inną ważną funkcją jest unieruchomienie pojazdu podczas postoju (zabezpieczenie przed samoczynnym przetoczeniem), za co odpowiada hamulec postojowy, nazywany również hamulcem parkingowym lub ręcznym.
Wyzwania i modyfikacje
Współczesne ciągniki są dużo cięższe i szybsze niż ich odpowiedniki sprzed trzech czy czterech dekad, co wymaga bardzo wydajnych systemów hamulcowych. Główne modyfikacje dotyczą zarówno samego mechanizmu hamulcowego, jak i sterowania hamulcem. Jednym z głównych wyzwań konstrukcyjnych jest zapewnienie dużej siły hamowania przy możliwie niewielkim nacisku na pedał hamulca.
Typy mechanizmów hamulcowych
- Szczękowo-bębnowe: W starszych konstrukcjach ciągników popularnym mechanizmem hamulcowym był układ szczękowo-bębnowy. Miał on jednak wady, takie jak utrudnione odprowadzanie ciepła, usuwanie produktów zużycia (pyłu z okładzin), utrudniona regulacja oraz wrażliwość na zaolejenie.
- Tarczowe mokre: Wady te sprawiły, że hamulce szczękowo-bębnowe zostały zastąpione hamulcami tarczowymi, zwłaszcza w wersji mokrej. Proces hamowania realizowany jest przez dociskanie do siebie tarcz zamontowanych we wspólnej obudowie wypełnionej olejem. W najprostszej postaci jedna z tarcz jest połączona kształtowo z elementem obrotowym (np. półosią), zaś druga jest połączona z nieruchomym elementem obudowy. Ten układ hamulcowy jest bardzo popularny we współczesnych ciągnikach i najczęściej występuje w wersji wielotarczowej.
- Tarczowe suche: W przypadku hamulców tarczowych suchych tarcza hamulcowa jest osadzona na piaście koła, a jej hamowanie odbywa się poprzez dociśnięcie wkładek hamulcowych, zwanych potocznie klockami. Klocki osadzone są w zacisku hamulcowym, a ich docisk jest realizowany hydraulicznie. Hamulce tarczowe suche są mniej popularne od odmiany mokrej, ale pojawiają się np. w ciągnikach JCB Fastrac czy Deutz Fahr (model 9TTV).
Sposoby uruchamiania hamulców
- Mechaniczne: W starszych, najprostszych układach hamulcowych stosowano mechaniczne uruchamianie hamulców, w którym siła z pedału hamulca była przenoszona za pośrednictwem cięgien i dźwigni na element rozpierający szczęki lub dociskający tarcze. Ten sposób wymagał dużej siły nacisku na pedał.
- Hydrauliczne: Dziś najpopularniejszym rozwiązaniem w ciągniku jest hydrauliczne uruchamianie hamulców, gdzie siła nacisku na pedał jest przenoszona na elementy układu hydraulicznego. Bardzo często hydrauliczne uruchamianie hamulców jest dodatkowo wyposażone we wspomaganie, którego zadaniem jest dodatkowe zwiększenie siły uruchamiania. Źródłem wspomagania może być np. układ pneumatyczny.
- Elektroniczne wspomaganie: W traktorach Deutz Fahr 9TTV oferowany jest układ PowerBrake, w którym dużą siłę hamowania przy niewielkim nacisku na pedał osiągnięto dzięki zastosowaniu hydraulicznego układu wspomagania. Obecnie w ciągnikach hamowanie osiągane jest dzięki rozbudowanym systemom, w których do pomocy zaprzęgnięto układy elektroniczne.
Hamulce przyczep i maszyn przyczepianych
Należy również pamiętać o odpowiednim sterowaniu hamulcami przyczep lub maszyn przyczepianych wyposażonych we własny układ hamulcowy. W ciągnikach Claas Arion 500/600 CMatic dostępny jest system, który wykrywa pchanie ciągnika przez przyczepę (za pomocą czujników w przekładni napędowej). W pierwszej fazie dochodzi do redukcji przełożenia i obrotów silnika, zaś w drugiej uruchamiany jest hamulec przyczepy. Podobne działanie ma system montowany w traktorach New Holland, np. w modelu T7 LWB z przekładnią AutoCommand dostępny jest tzw. system hamowania inteligentnego (ITBS). Ponadto w modelu tym producent opcjonalnie oferuje układ ABS SuperSteer, który oprócz zapobiegania blokowaniu kół pozwala na polepszenie zwrotności ciągnika.
Hamulce na osi przedniej
W wielu współczesnych ciągnikach rolniczych, gdzie koła tylne są napędzane stale, zaś koła przednie mają możliwość załączenia napędu, oś przednia musi być wyposażona w układ hamulcowy. W starszych konstrukcjach hamulec przedniej osi był montowany przy elementach układu napędowego, natomiast obecnie panuje tendencja do montowania hamulców bezpośrednio przy kołach przedniej osi. W ciągnikach John Deere serii 7R i 8R przednia oś jest wyposażona w hamulce tarczowe mokre, natomiast w traktorach JCB Fastrac na przedniej osi montowane są hamulce tarczowe suche.
Hamowanie silnikiem i hamulec wydechowy
Hamowanie ciągnika może być realizowane na kilka sposobów. Przy niewielkim zmniejszeniu prędkości nie jest konieczne uruchamianie hamulców zasadniczych, gdyż niepotrzebnie powoduje to ich zużycie. Korzystniejsze jest wówczas właściwe operowanie obrotami silnika oraz przełożeniem w skrzyni biegów, co pozwala osiągnąć efekt hamowania silnikiem. Wiele współczesnych ciągników jest również wyposażonych w hamulec silnika, zwany też hamulcem wydechowym, który zdławiając przepływ spalin z silnika, zwiększa opór mechaniczny, co pozwala na zwiększenie skuteczności hamowania.
Automatyczny hamulec postojowy
Modyfikacje układów hamulcowych nie ominęły również hamulca ręcznego. Na ogół te hamulce uruchamiane są układami elektroniczno-hydraulicznymi (np. Valtra S4) lub elektroniczno-pneumatycznymi (np. Fendt 900 Vario, 1000 Vario). Coraz popularniejsze staje się montowanie systemów automatycznego hamulca postojowego. Działanie takiego systemu polega na automatycznym zablokowaniu kół, np. w sytuacji, gdy traktorzysta opuści kabinę ciągnika. Taki system jest oferowany chociażby w ciągnikach Deutz Fahr pod nazwą EPB. W niektórych rozwiązaniach hamulec postojowy wyposażony jest w funkcję ułatwiającą ruszanie pod górkę, np. system Hill Hold w ciągniku Valtra G5.
New Holland, ABS SuperSteer™
Przegląd ciągnika Valtra T121: doświadczenia użytkownika
Wojciech Olearczyk, rolnik z 70-hektarowego gospodarstwa, użytkował ciągnik Valtra T121, który zastąpił jego wcześniejszy ciągnik Reanult 133.14. Model T121, produkowany w latach 2007-2011, rozpoczynał serię ciągników Valtra z sześciocylindrowymi jednostkami napędowymi. Rolnik podjął decyzję o zakupie Valtry ze względu na atrakcyjną cenę w stosunku do wyposażenia w porównaniu z ciągnikami innych marek.
Charakterystyka techniczna i zastosowanie
Mimo że motor T121 ma zaledwie 133 KM, nie wykazywał niedostatków nawet podczas najbardziej energochłonnego zabiegu w gospodarstwie, jakim jest orka czterokorpusowym pługiem obracalnym marki Frost. Zasługą tego jest m.in. dobrze zestopniowana przekładnia. Rolnik używa Valtry także do pracy z agregatem uprawowo-siewnym Unii Group oraz do wywozu gnojowicy beczką Joskin o pojemności 7000 l. Ciągnik T121 ma również ładowacz czołowy.
Przekładnia i sterowanie
Valtra Wojciecha Olearczyka ma przekładnię mechaniczną HiTech3 z elektrohydraulicznym rewersorem i półbiegami zmienianymi pod obciążeniem. Jest sterowana trzema dźwigniami. Pierwszą dobieramy zakresy biegów (wysokie H, średnie M oraz niskie LL - biegi pełzające). Druga dźwignia obsługuje wybieranie czterech biegów, na każdej z nich znajdują się trzy przyciski. Dwa leżące na górze główki - pod kciukiem - pozwalają na załączanie dwustopniowego reduktora (łącznie trzy pozycje). Dźwignia rewersu odpowiada za przełączanie kierunku jazdy, włączanie biegu jałowego oraz hamulca postojowego. Przekładnie mają łącznie 36 przełożeń. Z przodu główek obu drążków przekładni znajduje się przycisk załączający sprzęgło.
Zautomatyzowane procesy i funkcje
Poza 36 przełożeniami w przód i w tył (elektrohydrauliczny rewersor), ciągnik ma oprzyrządowanie pozwalające na zautomatyzowanie kilku procesów. Tryb Auto 1 przełącza przekładnię w tryb fabrycznie ustawionych wartości obrotowych silnika, przy których włącza się automatyczna zmiana biegów. Tryb Auto 2 pozwala na indywidualne nastawy przez użytkownika. Kolejną ciekawą funkcją jest symulacja sprzęgła hydrokinetycznego - „N Auto”, używana przy maszynach pracujących z WOM i wymagających chwilowego zatrzymania ciągnika. Aktywacji tej funkcji dokonuje się przyciskiem na pulpicie, a zatrzymanie odbywa się poprzez wciśnięcie pedału hamulca. Przy ciągnikach z przekładnią HiTech, aby ciągnik ponownie ruszył, należy zwiększyć obroty silnika powyżej 1000 na minutę, chyba że są ustawione stosownie do prędkości WOM-u.
Zużycie paliwa i konserwacja
Rolnik określa zużycie paliwa jako rozsądne, a Valtrę T121 uważa za oszczędny ciągnik, co jest zasługą możliwości pracy w niskich obrotach silnika. Valtra Olearczyka przechodziła przeglądy zgodnie z książką serwisową. Pierwszy przegląd na 50 h kosztował około 1800 zł netto i obejmował wymianę wszystkich filtrów silnika (poza powietrznym) oraz oleju, a także olejów w zwolnicach z przodu i przednim moście. Przegląd na 500 h kosztował około 1620 zł netto i obejmował wymianę oleju w silniku, filtrów oleju, paliwa i wszystkich filtrów hydrauliki. Kolejny przegląd na około 1000 h, najdroższy, zawierał wymianę oleju w całej hydraulice i silniku, nowy olej został nalany także do osi przedniej i zwolnic, wymieniono wszystkie filtry olejów i filtry powietrza.
Usterki i ogólna ocena
Valtra T121 Wojciecha Olearczyka, po przepracowaniu niecałych 1600 h, miała kilka usterek. Raz „zaciął się” immobiliser, uszkodzony był tylny zaczep (wymieniony na nowy w ramach gwarancji), jeden reflektor zaparował i spalił się sygnał ostrzegawczy. Mimo to, rolnik jest zadowolony z ciągnika i poleca go innym, stwierdzając: „Wsiadam, odpalam i jadę.”
Innowacje w ciągnikach New Holland
New Holland wprowadza szereg innowacji w swoich ciągnikach, koncentrując się na wydajności, komforcie i bezpieczeństwie. Seria Blue Power została stworzona dla użytkowników szukających najlepszych rozwiązań w rolnictwie, łącząc wysoką wydajność z luksusowym wzornictwem.
Silnik i wydajność
Ciągniki New Holland wyposażone są w silniki Nef z technologią High Efficiency Selective Catalytic Reduction (SCR), opracowaną przez spółkę-córkę FPT Industrial. Zapewnia to wydajną pracę przy zużyciu płynu (oleju napędowego i AdBlue) takim samym lub niższym niż w przypadku ciągnika T6 spełniającego wymagania Tier 4A.
Komfort i widoczność
W przypadku intensywnych operacji transportowych, opcja ECO 40 km/h lub ECO 50 km/h zapewnia wysoką sprawność przy jednoczesnej oszczędności paliwa i niższym poziomie hałasu w kabinie. Ciągniki oferują nieograniczoną widoczność dzięki jednoczęściowej szybie przedniej i całkowicie otwieranemu, przezroczystemu oknu dachowemu, co jest szczególnie przydatne podczas pracy z ładowaczami czołowymi. Elementy sterujące układu klimatyzacji, panel oświetlenia, dodatkowe schowki i radio z odtwarzaczem RDS/MP3 z technologią Bluetooth zostały ergonomicznie rozmieszczone.
Oświetlenie LED
Kluczowym priorytetem New Holland jest zapewnienie większej wydajności pracy w warunkach nocnych. W tym celu wprowadzono do ciągników najnowsze innowacje z sektora samochodowego, w tym światła LED. System oświetlenia może obejmować maksymalnie 16 świateł LED, które są jaśniejsze i bardziej energooszczędne niż standardowe odpowiedniki, oferując szeroki snop białego światła.
Układ IntelliSteer® i MyPLM®Connect
W pełni zintegrowane rozwiązanie do prowadzenia maszyn New Holland, układ IntelliSteer®, pozwala na pracę bez użycia rąk z większą wydajnością i dokładnością do 1-2 cm. Usługa MyPLM®Connect umożliwia łączenie się z ciągnikiem z biura za pośrednictwem sieci komórkowej, co pozwala na stały kontakt z maszynami i przesyłanie informacji w czasie rzeczywistym. Podstawowy pakiet MyPLM®Connect Essential oferuje najczęściej używane funkcje, a rozbudowana wersja MyPLM®Connect Professional umożliwia pełny monitoring i sterowanie maszynami.
Innowacje w kabinie i obsłudze (przykład Deutz-Fahr)
Ciągnik Deutz-Fahr wyróżniał się najwyższą mocą silnika i bogatym wyposażeniem przekładni. Wygląd zewnętrzny kabiny i pokrywy silnika to udany projekt, choć wnętrze z szarymi elementami wykończenia nie jest już tak efektowne. Kierownica jest odchylana, choć dźwignia odblokowująca mechanizm nie jest najlepiej dostępna i działa opornie. Wejście z lewej strony jest wygodne, a z prawej, mimo dźwigni do obsługi ładowacza, również możliwe. Kabina z czterema słupkami jest dość wąska (dł. 146, szer. 143 cm). Amortyzowany pneumatycznie fotel Grammer jest wygodny, ale nie ma dodatkowych funkcji i ma krótkie podłokietniki. Brak fotela dla pasażera, jedynie niewielka powierzchnia do siedzenia. Przestrzeń dla nóg i nad głową traktorzysty jest wystarczająca, podobnie jak widoczność, dzięki płaskiej i dość wąskiej masce silnika oraz uchylanemu oknu dachowemu, które zapewnia dobrą widoczność na uniesiony ładowacz. Przednia szyba jest otwierana, a widoczność na boki również nie budzi zastrzeżeń.