A mezőgazdasági anyagok rakodásának, szállításának logisztikájánál meghatározó elemek a gazdaság vagy vállalkozás ökológiai adottságai (termőterület, termelési volumen, termelési szerkezet), műszaki feltételek, meglévő vagy bérelhető gépkapacitás (szállító-, rakodó géppark összetétele, szállítóeszközök teherbírása, konstrukciója). A különböző mezőgazdasági anyagmozgatási feladat éppen ezért bonyolult szállítási körfolyamatként oldható meg – melyet az ábra szemléltet –, ahol a folyamat egyes elemeinek, teljesítményeinek, a rakodási-szállítási-ürítési teljesítményeknek összhangban kell lenniük. A szállítási teljesítmény teljes körfolyamatra vonatkozó nagyságát a következő tényezők befolyásolják:
-a szállítási távolság, a szállítási útvonal hossza, összetétele (terep, földút, épített út) aránya;
- a szállítóeszköz teherbírása, konstrukciója, járószerkezeti kialakítása;
- vontatótraktor motorteljesítménye, konstrukciója;
- rakodási, ürítési idő;
- betakarítás, fogadás, ürítés körülményei;
- az adott technológia kiszolgálása.
A szállítási körfolyamat teljesítményét a következő, egyszerűnek tűnő képlettel lehet megállapítani:
ahol: Q = a szállított anyag tömege (t);
T = fordulóidő (min).
A fordulóidő a blokkvázlat szerint a rakodás, az üres- és a terhelt menet, valamint az ürítés, lerakodás időszükségletéből tevődik össze, vagyis
T = tr + tsz + tf
ahol: tr = a rakodási idő (min);
tsz = terhelt és üresmenet ideje (min);
tf = fogadás, lerakás, ürítés ideje (min).
A rakodási időszükséglet a rakodógép emelőképességének, a pótkocsi teherbírásának arányától, a rakodógép manőverező képességétől, hidraulikus teljesítményétől, vagyis a rakodási ciklusidőtől és a rakodási ciklusok számától függ. Éppen a rakodási teljesítmények növelése, és a rakodási ciklusidő csökkentése céljából a gépek beépített hidraulikus teljesítményét növelik és egyre korszerűbb berendezéseket, pl. változtatható folyadékmennyiség-szállítású szivattyúkat építenek be. Minek következtében, pl. a teleszkópos rakodógép, egyszerre akár három munkaműveletet is el tud végezni.
Betakarítógépek esetében – szakaszos ürítés esetén – az ürítőcsiga folyamatos töltéskor (pl. szecskázógépek) a betakarítógép teljesítményétől függ.
A szállítás: az üres- és terhelt menet időszükségletét is számos tényező befolyásolja, ezek közül a legfontosabb a szállítási útvonal már említett összetétele, és az üzemeltető traktor motorteljesítménye, melyek befolyásolják a megengedett maximális vontatási sebességen belül elérhető átlagos menetsebességet.
A szállítási teljesítmény ismeretében pedig meghatározhatjuk a szállítóeszköz darabszámát a következők szerint:
ahol: nsz = a szállítóeszközök darabszáma (db)
Wbetak = betakarítási teljesítmény (t/h)
Wsz = szállítási körfolyamat teljesítménye (t/h)
A traktoros pótkocsi szerelvényekre megengedett max. 40 km/h vontatási sebességtartomány következtében a merev felfüggesztésű, egytengelyes futóművek alkalmazása háttérbe szorul. Még a kisebb, 4–8 t teherbírású pótkocsik esetén is az alacsony nyomású gumiabroncsokkal szerelt egytengelyes tandem futóművek vagy rugózott ikertengelyes futóművek, illetve rugózott kéttengelyes futóművek alkalmazása a legelterjedtebb.
A nagyobb, 10–14 t teherbírásig, ami 18 t összgördülő-tömeget jelent kizárólag tandem és rugózott ikertengelyes futóművet alkalmaznak, ebben az esetben az együttes tengelyterhelés nem haladhatja meg a 16 t-át, a vonórúdterhelés pedig a vontató traktor vonóberendezésétől függően 2 t körüli lehet. A kéttengelyes rugózott futóműves pótkocsik esetében pedig elérheti a 20 t összgördülő-tömeget.
A háromtengelyes pótkocsik esetén a három tengely együttes terhelése max. 24 t lehet – ehhez még 2 t vonórúdterhelést számítva –, az összgördülő-tömeg nem lehet több, mint 26 t.
A mezőgazdasági viszonyok között alkalmazott tridem rendszerű pótkocsik a tandem, illetve ikertengelyes változatokhoz képest bonyolultabb szerkezeti kialakításúak. A rosszabb talajviszonyok között a kanyarodáskori vonóerő-növekedés és a gumiabroncsok radírozásának elkerülésére kormányzott futóműveket alkalmaznak.
A mezőgazdaságban alkalmazott pótkocsikat többnyire alacsony nyomású gumiabroncsokkal szerelik fel. A mezőgazdasági pótkocsikra szerelt gumiabroncsokat 4 bar tömlőnyomásig tekintjük alacsony nyomásúnak. Az alacsony nyomású gumiabroncsok azonos tengelyterhelés esetén kisebb fajlagos talajnyomást, ezzel kisebb talajtömörödést okoznak és a vontatási teljesítményigény is kedvezőbb.
A nagy teherbírású pótkocsik kormányzott tridem tengelyes futóművei következtében kisebb vonóhorog teljesítménnyel üzemeltethetők
A megengedett legnagyobb tengelyterhelés értékének megfelelően kell megválasztani a megfelelő teherbírású gumiabroncsot. Ez azt jelenti, hogy kéttengelyes futóművel szerelt pótkocsi esetében az 5000 kg, míg tandem futóműves vagy iker, illetve háromtengelyes pótkocsi esetében 4000 kg.
A szállítási eszközök üzemeltetéséhez szükséges motorteljesítmény a billenőszekrényes pótkocsiknál a gördülési ellenállás legyőzéséhez szükséges, és az alábbi képlet szerint lehet kiszámítani:
ahol: Nm = a szükséges motorteljesítmény (kW/LE);
F = a szükséges vonóerő (kN);
vh = a haladási sebesség (km/h);
ηvh= a vontatási hatásfok
Azokban a szállítási körfolyamatokban, ahol a szállítóeszköz technológiai munkafolyamatot is végez (pl. trágyaszóráskor) a szükséges motorteljesítmény meghatározásánál a funkcionális elemek működtetéséhez szükséges teljesítményt is figyelembe kell venni. A szervestrágya szállítása és szórása során szükséges motorteljesítmény a következő képlettel számítható ki:
ahol: Nm = a szükséges motorteljesítmény (kW/LE);
Nvh = a vonóhorog teljesítmény (kW/LE);
NTLT = kardán teljesítményigény (kW/LE);
Nh = a szükséges hidraulikus teljesítmény (kW/LE);
ηvh = vontatási hatásfok – betonúton 0,65
– földúton 0,60
– k.k. talajon 0,55
ηÁT = áttételi hatásfok 0,99
ηH = hidraulikus rendszer hatásfoka 0,59
A szórószerkezet hajtásához a TLT tengelycsonkon leadott teljesítmény a következőképpen számítható:
ahol:
NTLT = a szórószerkezet hajtásához szükséges teljesítmény (kW/LE);
M = a hajtónyomaték (nM/mkp);
n = a TLT fordulatszám (1/min).
A hidrosztatikusan hajtott lehordószerkezet hajtási teljesítményigénye pedig a meghajtó hidromotorra folyó hidraulikaolaj mennyiségétől és nyomásától függ a következők szerint:
ahol: Nh = a szükséges hidraulikus teljesítmény (kW/LE);
pmax = a maximális üzemnyomás (bar/kp/cm2);
Qü = a hidromotorra folyó olajmennyiség (dm3/h)
Energetikai szempontból a következőképp optimalizálhatjuk a szállító pótkocsi és traktor kapcsolatot:
- az 55–88 kW motorteljesítményű traktorsorozathoz a mezőgazdasági körülményekhez jól illeszkedő 18–19 t összgördülő-tömegű és 13-14 t hasznos teherbírású, tandem tengelyelrendezésű futóművel szerelt pótkocsik illeszkednek optimálisan;
- a 96–110 kW motorteljesítményű traktoroknál a 27–28 t vontatható összgördülő-tömeg csak háromtengelyes, illetve 2 db kéttengelyes szállítóeszközzel használható ki. A mezőgazdasági felépítmények alkalmazására azonban a többletberuházás és bonyolultabb futómű ellenére is a háromtengelyes futóművel szerelt alvázak, illetve az így kialakított pótkocsik az előnyösebbek;
- a 125–191 kW motorteljesítményű traktorok által vontatható össz- gördülő-tömeg azonban már (a magyarországi előírások szerint) minden esetben megköveteli a 2 db kéttengelyes szerelvényből álló szállítóeszközök alkalmazását. A kéttengelyes, két pótkocsis szerelvények alkalmazása azonban már korlátozott. Ezen feladatok ellátására nagy teherbírású, háromtengelyes speciális szerelvények szükségesek;
- a mezőgazdasági termények szántóföldön menet közben történő átvétele, és a közúti szállítóeszközre történő átrakásán alapuló kétfázisú szállítási technológiákban pedig a csigás, vagy letolólapos és láncos, kaparóléces átrakó berendezésekkel szerelt gyűjtő-átrakó kocsik használata mellett egyre nagyobb szerepet kapnak a „dolly” futóműhöz kapcsolható – közúton és terepen egyaránt használható – kamionvontatású pótkocsik.
dr. Kelemen Zsolt
A cikk szerzője: Dr. Kelemen Zsolt
