A mezőgazdasági termelési folyamatoknál több olyan szempont is előtérbe kerül, melyek hatást gyakorolnak a járószerkezetekre:
- a termelés alapját a föld képezi, így a járószerkezet a talajjal való kapcsolódásokon is hatást gyakorol az erőgép különböző jellemzőire,
- tömegtermékek előállítása során folyamatosan nagy terhelések érik a járószerkezeteket, s ez nagy távolságú mozgatást is igényelhet,
- a munkafolyamatok idényjellegûek, így a feladatok ellátását különféle külső paraméterek is befolyásolják,
- általában nagy tömegû, terjedelmes anyagfélék mozgatását, kezelését kell elvégezni.
A traktor a mobil munkavégzés során ugyanazon a talajon mozog, melyet a mögé kapcsolt munkagéppel meg is mûvel, így a járószerkezet hatékony kihasználásához tisztában kell lenni, hogy mely munkák elvégzésekor milyen mûszaki paraméterek beállítása, illetve változtatása szükséges (pl. vonóerő, haladási sebesség, nyomtáv, keréknyomás stb.).
A traktor elvi felépítésben megegyezik a többi gépjármûvével, de kialakításkor a mindenkori munkavégzésnek megfelelően kell a kiválasztást elvégezni, mivel figyelembe kell venni a mezőgazdasági szektor, valamint a választott erőgép járószerkezetének alapvető sajátosságait, illetve a vele szemben támasztott követelményeket:
- az üzemidő jelentős részében 10 km/h-nál kisebb, esetenként mászó sebességgel (0,5–2,5 km/h) történik a munkavégzés,
- a szállítást végző traktorok sebessége elérte a 30, gyors traktoroknál a 40, 50 km/h-t (egyes esetekben a max. haladási sebesség 80 km/h is lehet),
- majori munkák, rakodás esetén gyakori az előre-, hátrameneti irányváltás,
- a munkaeszközök meghajtása céljából teljesítmény elágaztatás szükséges (mellső vagy/és hátsó TLT-hajtás),
- szükséges a tartósan nagy vonóerő-kifejtés (pl. talajmûvelés esetén),
- egyes munkák megkívánják a haladási sebesség pontos tartását (tápanyag-utánpótlás, növényvédelem),
- gyakori a tartós munkavégzés hátramenetben,
- ahhoz, hogy sebességváltás közben ne álljon le a gépcsoport, szükséges az erőfolyam megszakítása nélküli terhelés alatti kapcsolás lehetővé tétele.
Az agrotechnikai és mûszaki paraméterek beállításán kívül még számos olyan jellemző, illetve feltétel teljesülése szükséges a munkavégzés során, mely a hatékony üzemeltetést lehetővé teszi. A fentiekből látható, hogy a számos paraméter figyelembevételével kell a járószerkezetet kiválasztani, illetve a feladatoknak megfelelő terhelési beállításokat alkalmazni a traktoroknál.
A korszerû kialakítású univerzális traktorok járószerkezetével szemben számos elvárás merül fel, melyek kielégítése hozzájárulhat a kedvező menetstabilitás és kormányozhatóság fenntartásához az eltérő munkák során.
A traktor járószerkezettel szembeni elvárások a következők:
- a járószerkezeten kifejthető vonóerő növelhetősége,
- ezzel párhuzamosan a kerékcsúszás (szlip) csökkentése a cél,
- különböző talajokon megfelelő vonóképesség biztosítása,
- a vontatási hatásfok növelése kedvezőbb járószerkezeti hatékonyságot biztosít,
- a járószerkezet által kifejtett talajnyomás mérsékelhető legyen,
- a manőverezőképes-ség a bekormányzási szögtől függetlenül stabil maradjon,
- a nyomtávolság állíthatósága,
- adhéziós tömeg növelése pótsúlyozással,
- a rugózó, lengéscsillapító hatás javulása várható el a korszerû abroncsszerkezetek, a rugózott mellső híd és a gumiabroncs belső nyomásának változtatásával.
A traktorok járószerkezete több szempontból van igénybevételnek kitéve. Általános igényként jelentkezik, hogy sokoldalú felhasználhatósága biztosítsa a hosszú élettartamot, rendelkezzen megfelelő komfortérzettel, és a viszonylag nagy terhelésekkel szemben is biztosítson kellő teherbíró képességet. Az egyszerû kezelhetőség és szerelés is a sokoldalúságot bizonyítja. Közúti alkalmazás során kiegyensúlyozott menettulajdonságok folyamatos tartása a cél, amit viszonylag alacsony gördülési ellenállás mellett kell biztosítani. A közúti közlekedésben traktorokkal viszonylag magas haladási sebesség érhető el (40–50 km/h).
Szántóföldi munkavégzés során a talajon történő mozgás igényli a nagy felfekvő felületet, a kis talajtömörítő hatást, amit a megfelelő vonóerő-átvitel mellett kell megvalósítani. Fontos még a traktorabroncsok öntisztuló képessége, ami a terület kímélésében (pl. legelő terület) mutatkozik meg.
A traktorok járószerkezet és hajtásmód szerinti csoportosítását az 1. ábra szemlélteti. Az ábra alapján is látható, hogy a járószerkezet szerinti csoportosítás szerint a mezőgazdasági erőgépek kerekes, illetve lánctalpas és gumihevederes járószerkezetû traktorokra oszthatók.
A kerekes járószerkezetû traktorok ma már kizárólag fúvott gumiabroncs kerékkel ellátva kerülnek forgalomba. a gumiabroncsok szerkezete a közúti jármûvekhez hasonlóan lehet radiál vagy diagonál szerkezetû, kivitelében pedig tömlős vagy tömlő nélküli gumiabroncs. A ma kialakított traktor konstrukciókon lehet mind az első, mind a hátsó tengelyen található kerék hajtott és kormányzott is.
A különböző hajtásmóddal rendelkező kerekes traktorok a traktor-tömegből származó erőt vonóerőként hasznosítja, melyhez szükséges a tapadóerő (adhéziós erő) meghatározása. Ez határozza meg az adott járószerkezettel és hajtásmóddal rendelkező traktorok vontatási hatásfokát. A vonóerőt a beépített szerkezeti elemeken keletkező veszteség, és elsősorban a belsőégésû motor hasznos teljesítménye határozza meg. Ennek határa a maximális teljesítményként jelentkezik. A fentiek tükrében az adott járószerkezetû erőgépeknél a vontatási hatásfok javítására az adhéziós tömeget, illetve erőt kell különböző módszerekkel növelni.
A traktorok vonóképességének kérdése a traktorok átlagos teljesítményének növekedésével egyre bonyolultabb lett. Fő problémává vált, hogy folyamatosan állítani kell a traktor össztömegét és tömegelosztását ahhoz, hogy az egyes speciális esetekben el lehessen érni a megfelelő járószerkezeti hatásfokot. Ahhoz, hogy a kerékcsúszás ne növekedjen meg túlságosan, azaz a kerékteljesítmény megfelelő hatásfokban alakuljon át vontatási teljesítménnyé, növelni kell a hajtott kerekekre eső tömeget.
A traktor össztömegét a beépített motorteljesítmény és az elvégzendő munkaféleség igényének együttes figyelembevételével kell meghatározni. Mint tudjuk, a teljesítőképesség fokozására nemcsak a kifejthető vonóerőt, hanem a traktoros gépcsoportok munkasebességét is növelik. A traktort üzemeltetőnek tehát ismernie kell, hogy a traktor vonóereje, haladási sebessége és motorteljesítménye milyen összhangban van egymással. A traktorok teljesítőképességét a kisebb sebességeknél az adhéziós határ, a nagyobb sebességeknél a motorteljesítmény korlátozza. Az átmenetet a kettő összhangja szabja meg. Az üzemeltetőnek, egy adott traktor esetén már nincs módja a motorteljesítmény változtatására, így a megfelelő összhanghoz csupán az adhéziós tömeg módosítására van lehetősége – a traktor össztömegének változtatásával.
A traktorok tömeg/teljesítmény aránya tehát jelentősen befolyásolja az adhéziós jellemzők változását. Kétkerék-hajtás (hátsókerék-hajtás) üzemmódban a tengely-terhelés arányának növelésével növekszik a traktor hajtott hátsó kerekein kifejthető teljesítmény (kerékteljesítmény). Ennek megfelelően a hátsókerék-hajtású traktorral elérhető vontatási teljesítmény nagysága is növekszik. A traktorral kifejthető vontatási teljesítmény javulása mellett a járószerkezet és így a traktor hatásfoka is növekszik. Ez annak a következménye, hogy a traktor hátsótengely-terhelését növelve (azonos traktortömeg mellett), csökken az ugyanazon vonóerő eléréséhez szükséges kerékteljesítmény nagysága.
A traktorok vonóképességének növelésére – az univerzalitás előnyeinek megtartása mellett – alkották meg a traktorkonstruktőrök a segédmellsőkerék-hajtású traktorokat. Mint a nevük is mutatja ezeknél az erőgépeknél a kifejthető vonóerő növelésére már nem csak a hátsó, hanem a mellső kerekek is hajtottak, ugyanakkor a mellső kerekek mérete továbbra is kisebb a hátsókénál.
Mivel ezeknél a traktoroknál a mellső kerekeken is megfelelő adhéziós tömegnek kell rendelkezésre állni, az optimális tömegelosztásnak tükröznie kell a mellső és a hátsó kerekek vonóképességét (méret és konstrukciós jellemzőit) és a vonóerő-kifejtés során létrejövő tömegáthelyeződést (az elsőről a hátsó kerekekre). A traktorok össztömegéből a mellső tengelyre eső tömeg arányát tekintve a forgalomban levő segédmellsőkerék-hajtású traktorok optimális mellsőtengely-terhelése 35–45% között változik. Minél nagyobb a mellső és a hátsó kerekek mérete közötti különbség, azaz minél kisebb a mellső kerék a hátsóhoz viszonyítva, annál kisebb az optimális mellsőkerék-terhelés (a mellső kerékre eső traktortömeg aránya). Az un. nehéz univerzális traktorkategóriában jellemzően egyre kisebb a mellső és a hátsó kerekek közötti méretkülönbség, így ezeknél a traktoroknál jellemző az 50–50% tengelyterhelés elosztás.
Mivel a négykerék-hajtású traktorok esetén a mellső és a hátsó kerekek egyforma méretûek és hajtottak, így a legkedvezőbb vontatási jellemzőkkel akkor rendelkezik a traktor, ha a vonóerő-kifejtés közben közel egyforma terhelés (tömeg) esik minden kerékre. Így a vonóerő-terhelés hatására a mellső kerekekről a hátsókra történő tömegáthelyeződés miatt a négykerék-hajtású traktorok össztömegének 55–60%-a a mellső kerekekre kell hogy essen a traktorok álló helyzetében.
A lánctalpas, illetve gumihevederes járószerkezetû erőgépeknél a nagyobb felfekvő felület révén kicsi talajnyomás érhető el, és a traktor tömegéből származó adhéziós erő is nagyobb mértékû. A lánctalpas jármûvek kerekei nem közvetlenül a talajra támaszkodnak. A jármû egy, a talajra fektetett felületen halad, amely egy végtelenített lánc. A lánctalpas járószerkezetnek több előnye van, ezért előszeretettel alkalmazzák traktorokon, harci jármûveken, emelő- és földmunkagépeken. Ma egyre szélesebb körben alkalmaznak vászonbetétes gumi, illetve mûanyag lánctalpakat. A végtelenített gumiheveder kívülről bordázott, belülről tarajos, kétoldalt sima futófelülettel. A lánckerék bordázott felületû. A futógörgők rugózott alátámasztásúak, általában félmerev kialakítással. A lánctalpas traktorok tömegeloszlása olyan, hogy a névleges vonóerő-kifejtéskor alakuljon ki a lánctalp egyenletes terhelése. Ez különösen a gumihevederes futófelületeknél fontos. Ebből adódóan a traktorok orrnehéz kialakításúak.
A féllánctalpas járószerkezet különböző megoldásait a kerekes traktorok adhéziós tulajdonságainak javítására és a fajlagos talajnyomás csökkentésére alkalmazzák. A kialakítás attól függően, hogy kettő- vagy négykerék-hajtású a traktor, eltér. Lánctalpat csak a hajtott kerék kap, a kormányzást változatlanul a kormányzott kerekek végzik. A négykerék-hajtású traktoroknál mind az első, mind a hátsó kerekek új lánctalpas futómûvet kapnak.
A cikk szerzője: Kassai Zsolt