A gépek járószerkezetének hatását a talajra az 1950-es években a német Söhne professzor kezdte vizsgálni, és ő készítette el a kerék alatt kialakuló talajnyomás-görbék, az úgynevezett „nyomáshagymák” modelljét. Ilyeneket mutat be ábránk hagyományos abroncsra különféle talajállapotoknál. Ez az elméleti munka indította meg a traktorabroncsok fejlesztését a széles futófelületû, alacsony profilú, radiál gumiabroncsok kialakítására.
Izobár talajnyomás-görbék formái különböző talajállapotnál
Tudjuk, hogy a gumiabroncsok talajnyomását alapvetően a belső levegőnyomás határozza meg, ha ennek értéke – figyelembe véve az abroncs terhelhetőségét – csökkenthető, akkor a tömörítő hatás is enyhíthető. A közepes felszíni talajnyomás (pf) megközelítőleg azonos a gumiabroncs belső levegőnyomásával (pb). Ismert összefüggése:
Hozzávetőleges kiszámítására egyes gyártók különféle változatokat ajánlanak. A széles, radiál traktorabroncsokra általánosan a „pf = pb + 0,15” képlet alkalmazható a gyakorlatban normál körülmények között. Ugyanakkor a belső levegőnyomás határozza meg a gumiabroncsok terhelhetőségét is. A széles, nagy levegőtérfogatú gumiabroncs ugyanazt a kerékterhelést alacsonyabb belső levegőnyomással képes viselni, mint a standard abroncsok. Így kifejezetten csökken a talajnyomás, kisebb lesz a talajtömörödés, javul a talaj levegő-víz háztartása (a talaj „beissza” a vizet, és „tud lélegezni”), ezáltal javulnak a növényfejlődés feltételei, nagyobb lehet a terméshozam, ami a gazdák legfontosabb „kívánsága”. Tehát a felszíni (10-25 cm mélységû) talajtömörödés csökkentése szempontjából a gumiabroncs belső levegőnyomási értéke fontosabb paraméter, mint a gép tömege. Minden esetben megoldást jelent a minél szélesebb gumiabroncsok használata, amelyekben a levegőnyomás tág határok között változtatható, s ez kihat a felfekvési felületükre. Néhány széles profilú, radiál traktorabroncs ezen adatait mutatja a táblázat. A nagyobb méretû gumiabroncsoknak alacsonyabb belső levegőnyomás esetén igen nagy a felfekvési felületük, sekély a nyommélységük, és jelentős mértékû a teherviselő képességük a 10-20 km/h munkasebesség-tartományban.
A hallei egyetem szakemberei tartós szántóföldi kísérletben vizsgálták a gumiabroncs belső levegőnyomásának és a talaj levegőkapacitásának (porozitásának) összefüggését agyagos talajon. Különböző belső levegőnyomással végeztek teszteket a taposatlan (kontroll) állapothoz képest. A következő belső levegőnyomás-variációkat használták:
- a gyakorlatban már megvalósítható 0,7 bar,
- a 10 km/h munkasebességnél 0,9 bar,
- a szántóföldre és a szilárd burkolatú útra egyaránt még elfogadható 1,3 bar, és
- a szilárd burkolatú úton (közúton) 30 km/h sebességig alkalmazható 1,7 bar érték.
A kísérlet során a talajba 17-23 cm mélyen elhelyezett speciális mérőhengerek felett haladtak át a 650/65 R38 méretû – alkalmanként a fenti belső levegőnyomásokra beállított – abroncsokkal szerelt traktorral, és esetenként regisztrálták a mérőhengerek talajmintájában létrejött szerkezetváltozást. Az eredmények bizonyították, hogy a kontrollhoz képest a legkisebb belső levegőnyomás mellett változik legkevésbé a talajporozitás, így természetszerûleg a legnagyobb nyomásértéknél tömörödik össze legjobban a talaj. Ezt jól mutatja a vonatkozó ábra.
A talajporozitás és a gumiabroncs belső levegőnyomásának összefüggése.
Forrás: TopAgrár 8/2011
Előbbiekből látható, hogy a talajnyomás a felső megmunkált talajrétegben egyértelmûen függ a gumiabroncs belső levegőnyomásától, ez a paraméter tehát igen fontos kritérium a szántóföldi munkáknál. Akik odafigyelnek erre, azok maguk is visszaigazolhatják a kísérleti eredményeket. Egyrészt, hogy az alacsonyabb belső levegőnyomásnál valóban megnő a gumiabroncsok felfekvési felülete, és érezhető vonóerő növekedés is, másrészt csökken a káros talajtömörödés, javul a növények élettere. Arra kell törekedni, hogy a gumiabroncsokban a belső levegőnyomás értéke a szántóföldön lehetőleg ne haladja meg a 0,8 bar szintet.
Szintén németországi (DLG) felmérések alapján figyelmeztető azonban, hogy a gazdák illetve a gépkezelők csak alig több, mint egynegyede gondoskodik a belső levegőnyomás folyamatos ellenőrzéséről és a munkák jellegének megfelelően az előírt, vagy javasolt nyomásértékek beállításáról. Sajnos nálunk ennél is rosszabb a helyzet. A gyakorlatban nagyon kevesen csökkentik a belső levegőnyomást, ha szilárd burkolatú útról rátérnek a földekre. A szilárd burkolatú úton a stabilitás miatt szükséges magasabb nyomás (1,6-2,4 bar) mint láthattuk, ha szántóföldön túl magas, jelentősen növeli a talajtömörödés mértékét. Ugyanakkor a szántóföldön ideális 0,6-0,8 bar levegőnyomású abroncsokkal veszélyes a közúti közlekedés, elsősorban a nagyobb sebesség miatt. A belső levegőnyomás gyors változtatására alkalmas eszközök rendelkezésre állnak, szakkereskedőktől (pl.: Deraland Kft.) beszerezhetők.
Napjainkban egyre fontosabb agrotechnikai igény a talajkímélés. A káros talajtömörödés enyhítése rövid időn belül mindenkitől megköveteli a minél szélesebb, nagy légterû gumiabroncsok használatát traktorokon, munkagépeken egyaránt.
Antos Gábor
A cikk szerzője: Antos Gábor
