23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2019/01
Priekabų hidraulinės pavaros
  • Kastytis LAURINAITIS VDU Žemės ūkio akademija
  • Mano ūkis

Naudojant hidraulines priekabų ratų pavaras, traukos jėga dirvos paviršiui perduodama ne tik per traktoriaus, bet ir per priekabos ratus, apkrautus krovinio sunkio jėgos. Tai mažina traktoriaus ratų buksavimą, tausoja dirvos paviršių, suteikia galimybę įvažiuoti į statesnius šlaitus arba leidžiantis nuo kalno stabdyti priekabą, patogiau dirbti, kai dirva yra šlapesnė.

Sunkiomis sąlygomis dirbanti žemės ūkio technika daug buksuoja ir klimpsta. Darbas šlapiose dirvose, durpynuose, kalnuotose vietovėse neapsieina be ratų prasisukimo ir technikos užklimpimo. Dauguma traktorių ir kitų savaeigių žemės ūkio mašinų pravažumui padidinti turi visų ratų pavaras su blokuojamais diferencialais tarp ašių ir ratų. Siekiant padidinti mašinų pravažumą, reguliuojamas oro slėgis padangose, naudojami dubliavimo ratai. Tačiau dirbant su didelėmis ir sunkiomis mašinomis to ne visada užtenka.

Žurnale „Mano ūkis“ (2016 m. balandis) atspausdintame straipsnyje „Aukšta įtampa žemės ūkio technikoje“ buvo rašoma apie pagalbines elektrines jėgaines ir elektrines priekabų pavaras. Ant traktoriaus sumontuota elektrinė jėgainė didina jo masę, tačiau suteikia galimybę elektros turėti ten, kur pailginimo kabeliais jos neatvesi. Taip pat traktoriui važiuojant pagaminta elektros energija gali būti iš karto panaudojama ir priekabos ašies elektrinei pavarai. Tačiau tokia sistema – tai jau papildomas įrenginys ir balastas tiek ant traktoriaus, tiek ir ant pačios priekabos.

Šveicarų kompanija siūlo ir gamina hidraulines ratų pavaras, montuojamas priekabose. Tai spindulinių plunžerinių hidraulinių variklių pagrindu pagamintos pavaros. Šie hidrauliniai varikliai priklauso lėtaeigių, didelio sukimo momento, hidraulinių variklių grupei. Tokį variklį sudaro statorius su specialios formos vidiniu paviršiumi, rotorius ir jame įtaisyti plunžeriai su atraminiais guoliais ir skirstytuvu. Iš alyvos siurblio tiekiama alyva dideliu slėgiu per skirstytuvą yra paskirstoma į plunžerius taip, kad jiems išsistumiant iš rotoriaus būtų sudaroma spaudimo jėga į statoriaus vidinį paviršių. Dėl specialios statoriaus paviršiaus formos prisispausdami plunžerio guoliai pradeda riedėti ir taip priverčia rotorių suktis. Pasisukus rotoriui, kartu pasisuka ir skirstytuvas, pakeisdamas alyvos tėkmės kryptį. Skirstytuvo darbas yra taip suderintas, kad alyvos slėgis plunžeriams būtų tiekiamas tik tada, kai plunžeriai yra suspausti į rotorių, o plunžeriams išlendant iš rotoriaus sukuriamas sukimo momentas, priverčiantis rotorių suktis.

Norint gauti didesnį sukimo momentą, gali būti naudojami kelių eilių plunžeriniai hidrauliniai varikliai. Sukimo momento netolygumui sumažinti plunžerių eilės pasukamos viena kitos atžvilgiu. Spindulinių plunžerinių variklių paleidimo metu sukuriamas sukimo momentas sudaro net 95 proc. didžiausio sukimo momento reikšmės.

Tinka visoms priekaboms

Hidraulines ratų pavaras turinčios priekabos gali būti sukabintos su mažesnės galios traktoriais, dirbti labiau kalvotose vietovėse ar esant šlapesnėms dirvoms. Pasak gamintojų, šios hidraulinės priekabų ratų pavaros gali būti montuojamos prie bet kurios priekabos. Reikalavimai traktoriui taip pat minimalūs: viena hidraulinio skirstytuvo sekcija su dviejomis hidraulinėmis jungtimis ir beslėgė alyvos grąžinimo į baką linija. To užtenka, kad priekabos ratai galėtų būti sukami į vieną ir kitą puses. Turint tokį variantą, galima rankiniu būdu pasirinkti priekabos ratų sukimosi kryptį ir greitį. Toks sąstato valdymas nėra labai patogus, tačiau tai kur kas geriau nei gaišti laiką mašinoms užklimpus. Jei traktorius turi Loadsensing (apkrovai jautri hidraulinė sistema) sistemą, galima nesunkiai sinchronizuoti traktoriaus ir priekabos važiavimo greičius.

Hidraulinės ratų pavaros „širdis“ yra stebulėje sumontuotas variklis. Kitaip nei įprastame spinduliniame plunžeriniame variklyje, išorinis žiedas atlieka rotoriaus funkciją ir yra standžiai sujungtas su rato ratlankiu. Šį rotorių suktis priverčia iš statoriaus išlendantys plunžeriai su galuose sumontuotais velenais, pakeičiančiais slydimo trintį riedėjimo trintimi. Riedėjimo trinties koeficientas gerokai mažesnis, tad ir pasipriešinimas, atsirandantis dėl trinties, sumažėja keletą kartų. Plunžeriai aplink statorių išdėstyti taip, kad dalis jų yra visai išlindę, dalis yra tarpinėje pozicijoje ir dalis – sustumti į statorių. Skirstytuvas alyvos srautą nukreipia į tuos plunžerius, kurie yra sustumti į statorių. Plunžeriams išsistumiant, sukuriama jėga, kuri priverčia suktis rotorių.

Važiavimo kryptis pasirenkama traktoriuje esančiu skirstytuvu, o alyvos srautą į atitinkamus plunžerius nukreipia variklio viduje esantis skirstytuvas. Kai plunžeris išsistumia iki maksimalios savo eigos ir atlieka darbą, jo alyvos kanalas sujungiamas su baku. Dabar jau besisukantis rotorius sustumia plunžerį atgal į statorių ir procesas kartojamas iš naujo. Kad rotorius nenustotų suktis, jėgos perdavimą perima kaskart vis kitas plunžeris ar jų grupė. Kuo šiame spinduliniame plunžeriniame variklyje yra daugiau plunžerių grupių, tuo tolygiau ir didesnis sukimo momentas gali būti perduodamas. Alyvos skirstytuvas, esantis šiame variklyje, sukasi tokiu pačiu greičiu kaip ir rotorius su priekabos ratu.

Paprastai šios ratų pavaros naudojamos važiuojant iki 10 km/val. greičiu. Esant didesniam greičiui, alyvos srautas iš traktoriaus turi būti nutrauktas, plunžeriai suspaudžiami į statorių ir ten pasilieka.

Jei esant būtinybei, reikia stabdyti priekabą leidžiantis, pvz., nuo kalno, tai ratų pavaroms tiekiama alyva, o grįžtantis į baką alyvos srautas yra droseliuojamas (stabdomas). Taip sukuriamas pasipriešinimas plunžeriams susistumti į statorių ir kartu padidinamas rotoriaus sukimosi pasipriešinimas. Priekaba stabdoma. Šių ratų pavarų variklių naudingumo koeficientas siekia 90 procentų.

Važiavimo greičių derinimas

Traktoriaus ir priekabos važiavimo greičiai derinami tarpusavyje. Mašinose, neturinčiose Loadsensing sistemos, tai turi padaryti traktoriaus operatorius tinkamai sureguliuodamas alyvos srautą, tiekiamą į priekabos pavaras. Jei pavara turi veikti ilgą laiką keičiantis važiavimo greičiui, reikalinga Loadsensing sistema. Šioje sistemoje operatorius, atsižvelgdamas į darbo sąlygas (dirvos drėgmę ar kalvotumą), valdymo terminale parenka reikalingą priekabos ratų pavaros stiprumo lygį. Nuo to momento apkrovai jautri hidraulinė sistema reguliuoja alyvos kiekį važiavimo greičiui palaikyti ir slėgį reikalingam sukimo momentui sukurti.

Priekabos ir traktoriaus sukabinimo sistemoje sumontuojamas jutiklis, kuris gali nustatyti, ar priekaba yra traukiama, ar priekaba stumia traktorių. Šio jutiklio tiekiamas signalas yra informacija valdymo blokui, kaip toliau valdyti alyvos srautą, tiekiamą į priekabos ratų pavaras. Jei signalas informuoja apie traukiamą priekabą, alyvos srautas į ratų pavaras padidinamas. Jei priekaba pradeda stumti traktorių, alyvos slėgis į variklius yra mažinamas, o grįžtanti alyva į baką droseliuojama sukuriant stabdymo momentą. Sistemai suprasti, ar traktorius su priekaba važiuoja į kalną ar nuo jo, leidžia sumontuotas posvyrio kampo jutiklis.

Važiavimo greičiui reguliuoti naudojamos skirtingos hidraulinių variklių jungimo schemos. Kai važiavimo greičiai maži, varikliai į hidraulinę sistemą sujungiami lygiagrečiai. Pasiekus tam tikrą važiavimo greitį, hidrauliniai ratų varikliai sujungiami nuosekliai. Dėl šio perjungimo alyvos srautas, tekantis per vieną variklį, padvigubėja, o tai leidžia išvystyti didesnį važiavimo greitį. Tačiau norint išlaikyti tokias pačias traukos charakteristikas, alyvos slėgį reikia padvigubinti. Tad jei važiuojant mažu greičiu hidraulinėje sistemoje buvo naudojamas maksimalus slėgis norimai traukos jėgai pasiekti, tai važiuojant didesniu greičiu ir turint tą patį maksimalų hidraulinės alyvos slėgį, traukos jėga sumažėja per pusę.

Papildoma priekabos ratų pavaros sistema gali būti išspręsta ir kitaip. Miške dirbančios technikos ratų pavarai naudojami hidrauliniai varikliai, sukantys specialios formos metalinius ratukus, kurie prispaudžiami prie padangų, kai to reikia. Hidraulinis cilindras prispaudžia metalinius ratukus prie padangų, o šie savo varytuvais susikabina su padangos protektoriumi. Tiek padangos protektoriaus raštas, tiek ir varytuvų forma, kad galėtų susikabinti tarpusavyje, turi būti suderinti. Įvykus susikabinimui, hidraulinis variklis pradeda sukti ratukus, o šie savo jėgą perduoda ratams.

Jei priekabos ratai užteršti purvu, šlapia, sukabinimas nebus pakankamas ir varantysis ratukas gali prabuksuoti. Norint sumažinti metalinio ratuko ir padangos praslydimą, galima rasti ir dar vieną galimą sprendimą. Tam tikru atstumu šalia padangos yra montuojamas krumpliuotas žiedas, šiek tiek mažesnis už pačią padangą. Šis žiedas neturi kontakto su keliu, tačiau yra sujungtas su ratlankiu. Panašiai kaip starteris su smagračiu, šis krumpliuotas žiedas yra sujungiamas per krumpliaratį su hidrauliniu varikliu. Krumpliaračiai susijungia patikimiau negu metalinis ratukas su padanga. Tad praslydimo tikimybė yra mažesnė.