Układy zawieszenia w ciągnikach i traktorkach ogrodowych: budowa i zasada działania

Nadzieją na zwiększenie wydajności pracy na roli były początkowo konie mechaniczne, czyli ówczesne lokomobile parowe i ciągówki. Nie od razu jednak zastąpiły one zaprzęgi zwierząt, gdyż 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.

Ewolucja i przełom w konstrukcji układów zawieszenia

W toku rozwoju techniki 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 więc prace nad stworzeniem mechanizmu umożliwiającego podnoszenie maszyny bezpośrednio przez traktor.

Przełomową rolę w historii układów zawieszenia 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. Ferguson skupił się na opracowaniu systemu, który umożliwi zawieszenie zmodyfikowanego pługa na ciągniku. Efektem tej pracy był pierwszy seryjnie produkowany ciągnik wyposażony w zintegrowany system zawieszania narzędzi.

Budowa Trzypunktowego Układu Zawieszenia (TUZ)

TUZ, czyli Trzypunktowy Układ Zawieszenia narzędzi, składa się z kilku podstawowych części:

• dwóch cięgieł dolnych,
• łącznika centralnego (tzw. śruby rzymskiej),
• dwóch wieszaków,
• dwóch ramion podnośnika.

Aby układ spełniał swoją rolę, potrzebny jest mechanizm podnoszący. Podnoszenie narzędzia realizowane jest za pomocą układu hydraulicznego, w skład którego wchodzą cztery główne elementy: pompa hydrauliczna, siłownik główny (coraz częściej stosuje się również dwa siłowniki pomocnicze), wał z dźwignią oraz układ sterujący pracą podnośnika.

Siłownik główny zwykle montowany jest w górnej części korpusu tylnego mostu i połączony z wałem podnośnika za pomocą dźwigni. Siłowniki pomocnicze montowane są na zewnątrz korpusu. 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 i napędzana z rozrządu.

Systemy sterowania podnośnikiem: MHR i EHR

Mechanizmy sterujące pracą zawieszenia możemy podzielić na dwa główne rodzaje:

1. Mechaniczny układ sterujący (MHR) - zbudowany z systemu dźwigni i sprężyn, które w zależności od wybranej regulacji (pozycyjna lub siłowa) sterują cylindrem podnośnika.
2. Elektroniczny system sterowania podnośnika (EHR) - w tym przypadku nad prawidłową regulacją działania podnośnika czuwa układ elektroniczny.

Oba systemy, aby działały poprawnie, muszą zostać odpowiednio ustawione przez operatora w zależności od aktualnych potrzeb i charakteru pracy.

Kategorie i standaryzacja zaczepów

Narzędzie współpracujące z ciągnikiem powinno mieć zaczep zgodny z kategorią TUZ-a zainstalowanego w maszynie. Kategorie te określają rozmiary elementów łączących. Aby ustalić, do jakiej kategorii należy hak w ciągniku, należy sprawdzić wymiar zewnętrzny kuli pasującej do tego haka. Kategorię zaczepu maszyny rozpoznaje się natomiast na podstawie średnicy sworznia ramy zawiesia.

W praktyce stosuje się również tzw. kule przejściowe (np. KAT 3-2), które pozwalają na łączenie ciągnika i maszyny o różnych kategoriach zaczepów. Jest to szczególnie przydatne, gdy zakres zapotrzebowania na moc maszyny obejmuje częściowo dwie kategorie.

Przednie zawieszenie i przedni TUZ

W ostatnich latach rosnącą popularność zyskują układy TUZ montowane z przodu ciągnika, co w nowych maszynach staje się niemalże standardem. Przedni TUZ znacząco zwiększa wydajność, pozwalając na wykonywanie kilku operacji podczas jednego przejazdu. Może on również służyć jako rama nośna dla pługa odśnieżnego lub niwelacyjnego.

Należy jednak pamiętać, że montaż urządzeń na przednim zawieszeniu nie może prowadzić do przekroczenia dopuszczalnej masy całkowitej (DMC), dopuszczalnych obciążeń osi oraz nośności opon. Warto zauważyć, że w niektórych starszych modelach ciągników (np. Ursus) przednie zawieszenie może wymagać wzmocnienia przy montażu dodatkowego osprzętu typu TUR, aby uniknąć luzów na cięgłach i nadmiernego zużycia elementów.

Zawieszenie w traktorkach ogrodowych i kosiarkach

Traktorek ogrodowy to sprzęt służący nie tylko do koszenia trawy, ale również jako urządzenie pomocnicze do odśnieżania lub ciągnięcia przyczepki. Konstrukcja przedniego zawieszenia w takich maszynach jest zazwyczaj prostsza, ale kluczowa dla precyzji pracy.

Regulacja wysokości i stabilizacja

Traktorki wyposażone są w dźwignie do centralnej regulacji wysokości koszenia, zazwyczaj w zakresie od 25 mm do 80 mm (np. w modelach Cedrus Starjet). Dźwignia ta równomiernie podnosi i opuszcza kosisko. Na nierównym podłożu warto ustawić aparat tnący wyżej, aby noże nie zahaczyły o ziemię. Dodatkowe koła podporowe przy agregacie tnącym prowadzą układ po powierzchni trawnika, zapobiegając niszczeniu darni na pagórkach.

W zaawansowanych modelach, takich jak karczownice (np. Cedrus Goliat), stosuje się:

• Napęd na 4 koła i blokadę mechanizmu różnicowego dla lepszej przyczepności.
• Szeroki rozstaw osi zwiększający stabilność maszyny.
• Przekładnie hydrostatyczne zapewniające płynną zmianę prędkości.
• Terenowe opony z bieżnikiem typu V-SHAPE.

Zawieszenie i amortyzacja w kosiarkach rolniczych

W nowoczesnych kosiarkach dyskowych układy zawieszenia mają za zadanie idealnie kopiować teren. Zmniejsza to zużycie elementów maszyny oraz ogranicza zanieczyszczenie paszy glebą. Rozróżniamy:

• Zawieszenie boczne: najprostsze, gdzie oś pochylenia listwy tnącej znajduje się z jej boku, a za amortyzację odpowiada pojedyncza sprężyna.
• Zawieszenie centralne: zapewnia lepszy rozkład masy belki i większy zakres jej pochylenia.
• Zawieszenie hydropneumatyczne: (np. system Lift Control w maszynach Kuhn) pozwala na zmienny, bardzo mały nacisk belki na podłoże (nawet rzędu 70 kg), co jest kluczowe na terenach podmokłych.

W kosiarkach czołowych standardem jest rama pozwalająca na zawieszenie belki w pozycji wleczonej, co w połączeniu ze sprężynami o dużym skoku umożliwia precyzyjne podążanie za nierównościami terenu.

tags: #traktorek #przednie #zawieszenie