mgr in¿. Sylwester WEYMANN
Przemys³owy Instytut Maszyn Rolniczych w Poznaniu
Streszczenie
Zwiêkszanie wydajnoœci w produkcji roœlinnej przy jednoczesnym obni¿aniu jej kosztów jest sta³¹ tendencj¹ w rolnictwie. Jedn¹ z dróg realizacji tego celu jest poprawa parametrów eksploatacyjnych maszyn i urz¹dzeñ. Wœród wielu sposobów uzyskania lepszych wyników w trakcie eksploatacji maszyn jest zwiêkszenie ich prêdkoœci roboczej. W pracy dokonano przegl¹du literatury dotycz¹cej prac nad wp³ywem prêdkoœci roboczej mobilnych narzêdzi i maszyn rolniczych na ich parametry eksploatacyjne.
PRZYSTOSOWANIE MOBILNYCH MASZYN
ROLNICZYCH DO ZWIÊKSZONYCH
PRÊDKOŒCI ROBOCZYCH.
Cz. 4. Transport rolniczy
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LEŒNA 6/2009
Cel i zakres pracy
Transport rolniczy
Celem opracowania jest dokonanie przegl¹du, rozpoznanie stanu zaawansowania oraz kierunków rozwoju prac nad wp³ywem prêdkoœci roboczej œrodków transportu rolniczego na uzyskiwane parametry eksploatacyjne. Opracowanie niniej-sze jest ostatni¹ czêœci¹ cyklu.
Prace nad zwiêkszaniem efektywnoœci transportu rolniczego koncentruj¹ siê g³ównie na zwiêkszaniu ³adownoœci œrodków transportu i skracaniu czasu dostarczenia ³adunku przede wszystkim przez zwiêkszanie prêdkoœci przejazdu.
Ilustracj¹ tej tendencji jest stale powiêkszaj¹ca siê rodzina ci¹gników mog¹cych rozwijaæ prêdkoœci do 65 km/h, a nawet 85 km/h [6]. Do grupy tej nale¿¹ przyk³adowo takie ci¹gniki, jak MB Unimog (U 300, U 400, U 500) [16] oraz rodzina ci¹gników rolniczych JCB Fastrac [15]. Ci¹gniki te maj¹ obydwie osie resorowane [9], a ich uk³ady kierownicze, jak i hamulcowe, spe³niaj¹ w pe³ni wymagania stawiane samocho-dom ciê¿arowym. Wyposa¿ane s¹ one standardowo w uk³ady ABS. W szerokiej gamie ciê¿kich ci¹gników oferowanych przez najwiêkszych producentów standardowa staje siê osi¹gana przez nie prêdkoœæ maksymalna, wynosz¹ca co najmniej 50 km/h (Case, Challenger, Claas, Same, Deutz-Fahr, Lamborghini i in.). Firma Fendt oferuje model 900 Vario osi¹gaj¹cy prêdkoœæ nawet 60 km/h.
Rys. 1. Ci¹gnik JCB Fastrac 8250 [15] Fig. 1. JCB Fastrac Tractor 8250 [15]
Innym sposobem poprawy efektywnoœci transportu rolni-czego jest stosowanie nowych rozwi¹zañ napêdu zestawu ci¹gnik - przyczepa [7] oraz nowych systemów prze³adunku i przewozu ³adunków, a tak¿e wiêksze wykorzystanie transpor-tu samochodowego przy przewozach na wiêksze odleg³oœci.
Zwiêkszanie ³adownoœci œrodków transportu jest miêdzy innymi konsekwencj¹ osi¹gania bardzo du¿ych wydajnoœci osi¹ganych przez kombajny i inne maszyny do zbioru, bêd¹ce z kolei nastêpstwem powstawania coraz wiêkszej liczby gospo-darstw wielkoobszarowych. W rezultacie powy¿szego produ-cenci przedstawiaj¹ coraz szersz¹ ofertê przyczep i naczep o ³a-downoœci przekraczaj¹cej 20 t (DMC powy¿ej 30 t). Równie¿ maszyny do nawo¿enia organicznego osi¹gaj¹ podobne para-metry.
Opisane w poprzednich artyku³ach cyklu zjawiska ugniata-nia gleby w przypadku transportu rolniczego wystêpuj¹ ze szczególn¹ intensywnoœci¹. Zagadnienia z tym zwi¹zane s¹ przedmiotem wielu prac badawczych [1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 11]. Jednym ze sposobów zapewnienia œrodkom transportu korzy-stnych parametrów eksploatacyjnych i jednoczesnego ograni-czenia nacisków jednostkowych jest stosowanie radialnych opon niskociœnieniowych. Opony takie oferuj¹ miêdzy innymi firmy Michelin (opona napêdowa XeoBib) [12, 13 ] i Goodyear (opona napêdowa Optitrac) [14].
Opony te przy ciœnieniu poni¿ej 1 bara mog¹ byæ u¿ytko-wane zarówno na drodze utwardzonej z prêdkoœci¹ do 50 km/h (Goodyear), a nawet 65 km/h (Michelin) oraz w warunkach Rys. 2. Ci¹gnik Unimog U 300 [16]
polowych. Maj¹ one powiêkszony przekrój i szerokoœæ. Kszta³t i usytuowanie klocków bie¿nika oraz jego g³êbokoœæ zape-wniaj¹ zwiêkszon¹ przyczepnoœæ i samooczyszczanie opony. Dziêki takiej konstrukcji powierzchnia styku z pod³o¿em (dla opony Michelin XeoBib) jest wiêksza o 24%; g³êbokoœæ koleiny na luŸnej glebie jest o 55% mniejsza, opór toczenia stanowi tylko 80% porównywalnej opony diagonalnej, a ugnia-tanie gleby jest mniejsze o 24%. Wszystkie te cechy konstru-kcyjne zapewniaj¹ ponadto wiêksz¹ moc uci¹gu, poprawê bezpieczeñstwa jazdy, lepsz¹ stabilnoœæ boczn¹ i zwiêkszon¹ odpornoœæ na zu¿ycie
W grupie œrodków transportu rolniczego, w podejmowa-nych pracach badawczych zajmuj¹cych siê wp³ywem prêdko-œci roboczej na parametry pracy, najistotniejsze s¹ zagadnienia zwi¹zane z szeroko rozumianym kontaktem opona-gleba (ograniczenie ugniatania gleby i poœlizgu kó³).
.
Rys. 3. Radialna opona Michelin XeoBib [13] Fig. 3. Radial tyre Michelin XeoBib [13]
Rys. 4. Radialna opona Goodyear Optitrac [14] Fig. 4. Radial tyre Goodyear Optitrac [14] Wnioski
Przeprowadzony przegl¹d literatury umo¿liwia wstêpne okreœlenie najwa¿niejszych kryteriów, jakimi powinny chara-kteryzowaæ siê narzêdzia i maszyny pracuj¹ce ze zwiêkszo-nymi prêdkoœciami roboczymi. Nale¿¹ do nich:
- zapewnienie du¿ej wydajnoœci pracy przy jednoczesnym spe³nieniu podstawowego kryterium, jakim jest dotrzy-manie wymogów agrotechnicznych,
- minimalizacja nak³adów energetycznych i w konsekwencji obni¿enie jednostkowych kosztów produkcji,
- zapewnienie odpowiedniej trwa³oœci i wytrzyma³oœci przy zwiêkszonych obci¹¿eniach wystêpuj¹cych przy du¿ych prêdkoœciach,
- zapewnienie bezpieczeñstwa i komfortu pracy dla obs³ugu-j¹cych,
- ograniczenie niekorzystnego oddzia³ywania na œrodowisko przyrodnicze.
[1] Arvidsson J.; Hakansson I. Do effects of soil compaction persist after ploughing? Results from 21 long-term field experiments in Sweden. Czy skutki ugniecenia gleby trwaj¹ nadal po orce? Wyniki 21 d³ugoterminowych badañ polowych w Szwecji. Soil Till. Res. Vol. 39 nr 3,4 1996, [2] Arvidsson J.; Ristic S. Soil stress and compaction effects
for four tractor tyres. Skutki naprê¿eñ w glebie i ugnie-cenia dla czterech opon ci¹gnikowych. J. Terramech. Vol. 33 nr 5 1996,
[3] B³aszkiewicz Z. Analiza wp³ywu wybranych parametrów opon rolniczych na ugniatanie gleby. Zeszyty naukowe; Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu; Zeszyt 271 1997,
[4] Carman K.
. Wp³yw prêdkoœci jazdy i obci¹¿enia opon ci¹gnika na ugniecenie gleby. Vol. 31 nr 1, 1994, s.11-20,
[5] Diserens E.; Spiess E. Wechselwirkung zwischen Fahrwerk und Ackerboden. Wzajemne oddzia³ywanie miêdzy uk³adem jezdnym a gleb¹. FAT-Berichte nr 613, 2004,
[6] Elowsky J. Life in the fast lane. O¿ywienie na szybkim pasie ruchu. Resource Vol. 8 nr 10, 2001,
[7] Hahn K.; Kutzbach H.D. Triebachsanhänger -Lösungsansätze und Potenziale. Przyczepy z osiami napêdzanymi - przyczynki rozwi¹zañ i potencjalne mo¿liwoœci. Landtechnik Jg. 58 nr 5, 2003,
[8] Hakansson I.; Reeder R.C. Subsoil compaction by vehicle with high axle load extent, persistence and crop response. Ugniecenie gleby przez pojazdy o du¿ym obci¹¿eniu osi -zasiêg, trwa³oœæ i reakcja roœlin. Soil & Tillage Research Vol. 29 nr 2-3, 1994,
[9] Hoppe U. Einfluss der Hinterachsfederung von Traktoren auf Fahrsicherheit und komfort. Wp³yw resorowania tylnej osi ci¹gników na pewnoœæ i komfort jazdy. Landtechnik Jg. 57 nr 2, 2002,
[10] Horn R.; Blackwell P.S.; White R. The effect of speed of wheeling on soil stresses, rut depth and soil physical properties in an ameliorated transitional red-brown earth. Wp³yw prêdkoœci jazdy na naprê¿enia w glebie, g³êbokoœæ œladu ko³a i w³asnoœci fizyczne gleby na ulepszonej, przejœciowej glebie brunatno-czerwonej. Soil Till. Res. Vol. 13 nr 4, 1989,
[11] Powa³ka M.; Buliñski J. Wp³yw wielokrotnych przeja-zdów ci¹gnika na porowatoœæ gleby w warstwie ornej pod kolein¹ przejazdów i obok niej. Zeszyty Problemowe Postêpów Nauk Rolniczych, Zeszyt 508, Warszawa 2006, Literatura
J. Terramech. Tractor forward velocity and tire load effects on soil compaction
[12] Schlee R. XeoBib - ein neues Traktor-Reifen-Konzept. XeoBib - nowa koncepcja opon ci¹gnikowych. Landtechnik Jg. 59 nr 1, 2004,
[13] Materia³y firmowe firmy Michelin,
[14] Materia³y firmowe firmy Goodyear, [15] Materia³y firmowe firmy JCB,
[16] Materia³y firmowe firmy MB Unimog.
ADAPTATION OF MOBILE AGRICULTURAL MACHINES TO HIGH OPERATING SPEEDS
Part 4. Farm transport
Summary
It is a constant trend in agriculture to increase the plant production efficiency while lowering its costs. One of the ways of achieving this goal is to enhance machines and work tools operating parameters. Numerous ways of improving machine operating results include increasing operating speeds. A review of literature on the influence of mobile agricultural work tools and machines operating speeds on their operating parameters was conducted in this study.
Dziêkujê Panu profesorowi dr. hab. in¿. Boles³awowi Wojciechowiczowi, dr. h.c. za inspiracjê w podjêciu tematu i cenne uwagi w trakcie realizacji tematu.
