Jelen kiadvány tartalma nem feltétlenül tükrözi az Európai Unió álláspontját.

Gépüzemeltetés 0

www.huro-cbc.eu www.hungary-romania-cbc.eu Jelen kiadvány tartalma nem feltétlenül tükrözi az Európai Unió álláspontját. 1

GÉPÜZEMELTETÉS DR. ANTAL TAMÁS KOVÁCS ZOLTÁN Nyíregyházi Főiskola Nyíregyháza, 2011. 2

Tartalomjegyzék 1. MEZŐGAZDASÁGI GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK 3 1.1. Műszaki mértékegységek 3 1.2. Műszaki anyagok 4 1.2.1. Vas- és acélanyagok 4 1.2.2. Alumínium és ötvözetei 5 1.2.3. Réz és ötvözetei 5 1.2.4. Műanyagok 6 1.2.5. Gumik és gumikombinációk 6 1.2.6. Üvegek 7 1.2.7. Kompozit anyagok 7 1.3. Kötő és támasztó gépelemek 7 1.3.1. Oldhatatlan kötések 8 1.3.2. Oldható kötések 9 1.3.3. Tengelykötések 9 1.3.4. Csapágyak 9 1.4. Hajtások 10 1.4.1. Erőzáró hajtások 10 1.4.2. Alakzáró hajtások 10 2. MEZŐGAZDASÁGI ERŐGÉPEK FELÉPÍTÉSE ÉS MŰKÖDÉSE 12 2.1. Belsőégésű motorok működése és szerkezeti felépítése 12 2.2. A teljesítmény-átviteli rendszer szerkezeti részegységei 16 3. A NÖVÉNYTERMESZTÉS GÉPEI 18 3.1. Talajművelő gépek 18 3.1.1. Az eke 18 3.1.2. Egyéb talajművelő gépek 20 3.1.3. A konzerváló talajművelés környezetvédelem 23 3.2. A tápanyagellátás gépei 23 3.2.1. Az istállótrágya-szórás gépei 23 3.2.2. A hígtrágya kijuttatás gépei 25 3.2.3. A műtrágyaszórás gépei 26 3.3. Vetés és ültetés gépei 27 3.3.1. Vetőgépekkel szemben támasztott követelmények 27 3.3.2. A gabonavetőgépek vagy sorba vetőgépek 28 3.3.3. A szemenkénti vetőgépek 29 3.3.4. Burgonyaültető gépek 31 3.3.5. Palántaültető gépek 31 3.4. Növényvédelem gépei 32 3.4.1. A növényvédelmi gépek csoportosítása 32 3.4.2. A permetezőgépekkel szemben támasztott követelmények 32 3.4.3. A permetezőgépek általános szerkezeti felépítése 33 3.4.4. A csávázás gépei 36 4.3.5. Környezetkímélő növényvédelmi eljárások 36 4.4. Öntözés gépei 36 4.4.1. Az öntözővíz talajba juttatásának módszerei 37 4.4.2. A szivattyúk szerkezete 37 4.4.3. Csővezetékek és szerelvények 38 4.4.4. A szórófejek 39 4.4.5. Esőztető öntözőberendezések kialakítása 39 4.4.6. Az öntözőberendezések karbantartása 40 4.5. A gabonabetakarítás gépei 40 4.5.1. Az arató-cséplő géppel szemben támasztott követelmények 40 4.5.2. A kombájn fő szerkezeti részei 41 4.5.3. A kukorica-betakarítás gépei 45 5. AZ ÁLLATTARTÓ TELEPEK ÉPÜLETEI ÉS GÉPÉSZETI BERENDEZÉSEI45 5.1. A szavasmarhatartás épületei 46 5.2. A sertéstartás épületei 48 5.3. A baromfitartás épületei 49 5.4. Az állattartás gépesítése 50 6. A MUNKAGÉPEK KARBANTARTÁSA 51 IRODALOMJEGYZÉK 52 3

1. MEZŐGAZDASÁGI GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK A mezőgazdasági gépek, berendezések szakszerű üzemeltetése és karbantartása nem nélkülözheti az alapvető műszaki ismeretek elsajátítását. Egy adott gép vagy berendezés működésének megismerése, megértése csak úgy lehet teljeskörű, ha annak kezelője, használója teljes mértékig tisztában van az alapvető műszaki ismeretekkel. Ebben a fejezetben ezeket az ismeretek tárgyaljuk. 1.1. Műszaki mértékegységek Adott fizikai jelenség (pl. hőmérséklet, terület, tömeg stb.) mérhető tulajdonságának egységnyi mennyiségét mértékegységnek nevezzük. Magyarországon az 1960-ban elfogadott SI (Systeme International d Unites) nemzetközi mértékegység-rendszert a 8/1976. (IV.26.) MT rendelet tette kötelezővé az MSZ 4900/1-10 szabványban előírtak szerint. Ennek a gyakorlatban történő alkalmazása azonban még mára sem nevezhető problémamentesnek (gondoljunk csak pl. a teljesítmény mérésére szolgáló mértékegységek átszámítására: 1 LE=0,75 kw, illetve 1 kw=1,36 LE), holott hazánkban 1980 óta hivatalosan ezt kell használni. Ugyanakkor vannak olyan mértékegységek, amelyek nem szerepelnek ebben a rendszerben, ám törvényesen mégis használhatóak. Így a mértékegységeket három csoportra osztották: 1) a nemzetközi mértékegység-rendszer (SI) egységei; 2) a nemzetközi mértékegység-rendszeren kívüli, korlátozás nélkül használható mértékegységek (pl. liter, óra, km/h, 0 C stb.); 3) a nemzetközi mértékegység-rendszeren kívüli, kizárólag meghatározott szakterületen pl. mezőgazdaság használható mértékegységek (pl. tonna [t], hektár [ha] stb.). Az SI-rendszer mindössze hét alap- és két kiegészítő mértékegységet határoz meg (1. táblázat). A további mértékegységek az alap- és kiegészítő mértékegységekből kerültek leszármaztatásra. Így pl. a terület = hosszúság x hosszúság, vagyis méter x méter = m 2. A mezőgazdasági gépészeti gyakorlatban leggyakrabban előforduló származtatott mértékegységeket a 2. táblázat tartalmazza. 1. táblázat: Az SI mértékegység-rendszer alap- és kiegészítő egységei A mennyiség megnevezése Az egység neve jele Alapegységek Hosszúság méter m Tömeg kilogramm kg Idő másodperc s Elektromos áramerősség amper A Hőmérséklet kelvin K Fényerősség kandella cd Anyagmennyiség mol mol Kiegészítő egységek Síkszög radián rad térszög szteradián sr Forrás: Szendrő, 1993 4

2. táblázat: Az alapegységekből származtatott egységek A származtatott mennyiség Az egység megnevezése jele neve jele mértékegysége Terület A - - m 2 Térfogat V - - m 3 Sűrűség ρ - - kg. m -3 Sebesség v - - m. s -1 Gyorsulás a - - m. s -2 Szögsebesség ω - - rad. s -1 Erő F newton N kg. m. s -2 Nyomás p pascal Pa N. m -2 Munka, energia W, E joule J N. m Teljesítmény P watt W J. s -1 Térfogatáram Q v - - m 3. s -1 Tömegáram Q m - - kg. s -1 Elektromos feszültség U volt V W. A -1 Elektromos ellenállás R ohm Ω V. A -1 Frekvencia f hertz Hz s -1 Rezgésidő T - s s Forrás: Szendrő, 2003 1.2. Műszaki anyagok A mezőgazdasági gépészet a műszaki anyagok széles körét alkalmazza. A legfontosabb anyagokat és azok jellemző tulajdonságait a következőkben részletezzük. 1.2.1. Vas- és acélanyagok A vas- és acélanyagok nagy mennyiségű (min. 60 %) színvasat és legfeljebb 6,67 % szenet tartalmazó ötvözetek. A széntartalom függvényében változik a tulajdonság (1. ábra). A vasat érceiből állítják elő kohászati úton vagy közvetlen redukcióval. A kohósítással előállított vasat nyersvasnak nevezik. 1. ábra: Az acélok osztályozása (Forrás: Szendrő, 2003) 5

Az acélok a 2,06 %-nál kisebb széntartalmú vas-szén ötvözetek. Felhasználási szempontból megkülönböztetünk szerkezeti, szerszám és ún. különleges acélokat. A szerkezeti acélok főként gépelemek, gépszerkezetek anyagaként kerülnek felhasználásra. Jól kovácsolhatóak, hegeszthetőek és forgácsolhatóak. A szerszámacélokat a fémek és egyéb más anyagok megmunkálására használják. Széntartalmuk 0,6 %-nál magasabb, rendszerint kemény, edzett és megeresztett állapotban használják fel. Ötvözetlen és ötvözött formában egyaránt ismeretesek Főbb ötvözőik: wolfram (W), króm (Cr), mangán (Mn), nikkel (Ni). A különleges acélok rendszerint nagy hőállósággal (>500 0 C), hidegszívósággal (-60 0 C alatti), korrózióállósággal, kopásállósággal, öregedésállósággal, esetleg mágneses tulajdonsággal rendelkeznek. Az öntvények lehetnek öntöttvasak vagy acélöntvények. Az öntöttvasak olvadáspontja alacsony, zsugorodása kicsi, formakitöltő képessége jó. Az acélöntvények ugyanakkor roszszabb önthetőséggel rendelkeznek. Hidegre és melegre könnyen megrepednek, ezért öntés után hőkezelés szükséges. Az öntvényeket olyan gépelemek anyagaként használják fel, amelyek terhelés alatt is merevek, rezgéscsillapító hatásúak, bonyolult szerkezetűek, így más eljárással csak nagyon költségesen gyárthatóak le. 1.2.2. Alumínium és ötvözetei Az alumíniumot bauxitból állítják elő: először kémiai úton timföldet, majd ebből elektrolízissel alumíniumot nyernek. Az alumínium előállításának mellékterméke a vörösiszap. Az alumínium kiváló hő- és villamosvezető képességgel rendelkezik, hidegen és melegen egyaránt jól alakítható. Sűrűsége 2600-2700 kg/m 3. Korrózióállósságát a felületén kialakuló öszszefüggő, tömör oxidrétegnek köszönheti. Emiatt azonban csak különleges eljárással hegeszthető. A gyakorlatban általában ötvözőanyagokkal javítják az alumínium tulajdonságait. Fő ötvözői: szilícium (Si), réz (Cu), magnézium (Mg), cink (Zn), mangán (Mn), valamint titán (Ti), króm (Cr), nátrium (Na), amelyek önmagukban nem változtatják meg az ötvözet tulajdonságait, de javítják a fő ötvözők hatását. Az ötvözők mennyiségétől és minőségétől, valamint arányától függően alakítható és önthető alumíniumötvözeteket ismerünk. Alakítható alumíniumötvözetek: főként szilárdságnövelő ötvözőket (pl. Cu vagy Mg) tartalmaznak. Közülük a legismertebbek az Y ötvözetek (Al-Cu-Ni), az avial ötvözetek (Al- Mg-Si) és a duralumíniumok (Al-Mg-Mn). Az Y ötvözetekből magas hőmérsékletnek kitett alkatrészeket (pl. motorok hengerfeje), az aviál ötvözetekből korróziálló eszközöket (pl. szabadtéri tartályokat) állítanak elő. A duralumíniumokat különböző gépelemek anyagaként hasznosítják. Az önthető alumíniumötvözetek fontosabb ötvözőanyagai a Si, Cu, Mg és a Zn, melyek az önthetőséget javítják. Egyik legismertebb önthető alumíniumötvözet a szilumin (Al és Si ötvözete), amelyből bonyolult kialakítású, nagy szilárdságú alkatrészeket (pl. motorház, szivattyúház) készítenek. 1.2.3. Réz és ötvözetei A rezet oxidos és szulfidos érceiből állítják elő kohászati úton, melyet elektrolízissel finomítanak tovább. Az ipari tisztaságú réz a vörösréz, melynek hő- és villamosvezető képessége, illetve képlékenysége kiváló. A réz sűrűsége 8900 kg/m 3, olvadáspontja 1083 0 C. Fontosabb ötvözetei a sárgaréz és a bronz. A sárgaréz a réz (Cu) és a cink (Zn) ötvözetéből készül alakítható vagy önthető változatban. A bronzok az alkalmazott ötvözőelemek alapján ónbronzok, ólombronzok, alumíniumbronzok, mangánbronzok és kobaltbronzok lehetnek. Az ónbronzokból különböző gépelemek, pl. csapágyperselyek készülnek. Az ólombronzokból a jó siklási tulajdonságaik miatt csapágybélésfémként használatosak. Az alumíniumbronzokat egymáson csúszó gépelemek előállítására használják, de a pénzérmék is ebből készülnek. A mangánbronzokból főként magas hőmérsékletnek, a kobaltbronzokból pedig korróziónak kitett alkatrészek készülnek. 6

1.2.4. Műanyagok A műanyagok mesterséges úton előállított, vagy átalakított óriásmolekulákból álló, szerves széntartalmú anyagok. Előnyös tulajdonságaik a kis sűrűség, a jó alakíthatóság, a könnyű megmunkálhatóság, az elektromos szigetelőképesség, a jó hang- és hőszigetelés, a vegyi hatásokkal szembeni ellenállás. A feldolgozási technológiájuk alapján a műanyagokat alapvetően két fő csoportra lehet osztani (bár már léteznek átmenetet képező műanyagok is): a hőre keményedő (thermoset), a hőre lágyuló (thermoplastics), illetve a rugalmas műanyagokra. A hőre lágyuló műanyagok amorf vagy részben kristályos szerkezetűek, lineáris vagy elágazó, hosszú, fonal alakú molekulaláncokból állnak. Polikondenzációs és láncporimerizációs úton állítják elő. Szakítószilárdságuk a hőmérséklet emelkedésével fokozatosan csökken, végül plasztikus állapotba kerülnek. Lehűtve ismét megszilárdulnak, felvéve eredeti állapotukat. Legfontosabb típusai: polietilén (PE) - sátorfólia, szatyor, palack, vízvezeték, elektromos vezetők szigetelésére, vízvezeték, hordók, csövek, vezetékek, háztartási eszközök készítésére. polipropilén (PP) - élelmiszeripari csomagolás, háztartási eszközök, járműalkatrész (például lökhárító), kötelek, húrok, szőnyegek, ragasztószalagok, tartályok, csomagolófóliák háztartási eszközök készítése. polisztirol (PS) - csomagoló anyag, élelmiszer csomagolás, eldobható pohár, tányér, evőeszköz, CD és DVD tartók. akrilnitril butadién sztirol (ABS) - elektronikai eszközök borítása (például monitor, nyomtató, billentyűzet). poli(etilén-tereftalát) (PET) - üdítős palack, fólia, mikrohullámtűrő csomagolás. poliamid (PA) - szálgyártás, csapágygolyó, horgászzsinór, autóipari borítások. poli(vinil-klorid) (PVC) - csőgyártás, kábelborítás, zuhanyfüggöny, ablakkeret, padlóburkoló, fóliák(viaszosvászon, linóleum), cipők és táskák készítésére felhasznált műbőr, elektronikai készülékek alkotórészei, játékok, szigetelők gyártására használt polimer. poliuretán (PU) - szigetelő hab, tűzvédelmi hab, autóipar. polisztirol (PS) - porózus anyagok(szivacsok), expandált sztirol(hő és hangszigetelő) és csomagolóanyagok gyártására. A legtöbb hőre keményedő műanyagok bizonyos hőmérsékleten megkeményednek, és ezt az állapotukat lehűtve és ismételt felmelegítéskor is megtartják. Így az eredeti állapotuk nem állítható vissza. Legfontosabb típusai: telítetlen poliészterek, vinilészterek, epoxigyanták, poliuretánok (PUR), polikarbamidok (PU), szilikongyanták, fenoplasztok, aminoplasztok, melamin-formaldehid gyanták. 1.2.5. Gumik és gumikombinációk A műszaki gyakorlatban használatos gumiárukat természetes vagy mesterséges úton előállított kaucsukból készítik, mely kaucsuk tulajdonságai nagymértékben meghatározzák a belőle készített gumi tulajdonságait. A gyártás során a kaucsukhoz különböző adalékanyagokat (pl. gyorsítókat, vulkanizálószereket, aktivátorokat), töltőanyagokat (pl. kormot ettől kapja a gumi a jellegzetes fekete színét) és segédanyagokat (pl. öregedésgátlókat, stabilizátorokat) adnak. A gumi legfontosabb adalékanyaga a kén (S). 7

A gumi rugalmas anyag. A legtöbb anyaghoz képest már kis erővel is nagymértékben deformálható, és a deformáló erő megszűnte után (a csekély maradó deformációtól eltekintve) ismét felveszi eredeti alakját. Képes így viselkedni sokszor ismétlődő deformációs ciklusok esetén is. A gumi a műszaki gyakorlatban így a mezőgazdasági gépészetben is igen széles körben felhasználható anyag. A vázanyag nélkül készülő gumiipari gyártmányok elsősorban tömítések (pl. O-gyűrűk, alakos tömítőgyűrűk), illetve vulkanizált gumirugók lehetnek. A vázanyagokkal (pl. acél vagy textil) történő erősítés javítja a gyártmány szilárdságát, így pl. ékszíjak vagy gumiabroncsok előállítására kiválóan alkamas. 1.2.6. Üvegek Az üveg a szilicíum-oxid olyan szilárd oldata, amely lehűlés közben kristályosodás nélkül megy át mechanikailag szilárd állapotba. Az üvegek kémiai szerkezete a folyadékok állapotához hasonlóan véletlenszerűen alakul ki az olvadt ömledékből a megszilárdulás pillanatában. A különbség a folyadék- és az üvegállapot között az, hogy megszilárdult állapotban az üvegszerkezetet (üvegállapotot) alkotó atomok hőmozgása gátolt. Nagyságrendileg mintegy 100.000-féle üveget ismerünk. A műszaki gyakorlatban használt üvegek főbb változatai a következők: sík- és huzalbetétes üvegek: épületek, üvegházak üvegezésére; többrétegű ragasztott üvegek: járművek, erő- és munkagépek vezető- és kezelőfülkéinek ablakai (több réteg egymásra ragasztásával készül az ún. biztonsági üveg is); edzett üvegek: a felmelegítés, majd gyors lehűtés hatására az üvegben a belső feszültségek egyensúlyba kerülnek, amely töréskor megbomlik és az üveg néhány mmes, nem éles darabokra hullik; habüvegek: hang- és hőszigetelésre használják, könnyűek, vízállóak és éghetetlenek; üvegszálak: üveggyapot, -fonál, -szövet és optikai szálak készülnek belőle. 1.2.7. Kompozit anyagok A kompozit anyagok vagy más néven társított anyagok olyan összetett anyagok, amelyek két vagy több különböző szerkezetű és makro-, mikro- vagy nanoméretekben elkülönülő anyagkombinációkból épülnek fel a hasznos tulajdonságok kiemelése és a káros tulajdonságok csökkentése céljából. A legősibb ismert kompozit anyag a vályog, amely szalmából és magas agyagtartalmú talajból készül. A kompozitok alapanyaga az erősítő fázis segítségével ér el jobb tulajdonságokat. Az alapanyagot mátrixnak, a többi elemet pedig második (vagy erősítő) fázisnak is nevezzük. A kompozitok bármilyen két anyag (fém, kerámia, polimer stb.) kombinációjaként előállíthatók elő. A gyakorlatban a kompozitoknak több előnye is van. Elsősorban lehetővé teszik, hogy a tulajdonságoknak egy különleges kombinációját hozzuk létre. Másrészt ezek a tulajdonságok egy adott tartományon belül folyamatosan változhatnak. A kompozitok harmadik lényeges sajátossága, hogy olyan fizikai tulajdonsággal is rendelkezhetnek, melyek nem érhetők el külön-külön egyik alkotójával sem. Mindegyik esetben a cél a végtermék tulajdonságainak optimalizálása különböző alapanyagok együttes használatával. Kitűnő és az igényeknek megfelelően szabályozható a szilárdságuk, képlékenységük és korrózióállóságuk. 1.3. Kötő és támasztó gépelemek A különálló alkatrészek, gépelemek összekapcsolására a kötések szolgálnak. A szerelhetőség szempontjából oldható és oldhatatlan kötéseket különböztetünk meg. A forgó vagy lengő mozgást végző tengelyek megtámasztására támasztóelemeket, csapágyakat használunk. A súrlódási viszonyok alapján sikló- és gördülőcsapágyakról beszélhetünk. 8

1.3.1. Oldhatatlan kötések Az oldhatatlan kötések közé a hegesztést, a forrasztást, a szegecskötést, a ragasztást és a zsugorkötést soroljuk. A hegesztés során az összekötendő alkatrészeket a kötés helyén olvadáspont fölé hevítjük és hozaganyag hozzáadásával vagy anélkül kohéziós kapcsolatot hozunk létre. A műszaki gyakorlatban leggyakrabban a villamos ívhegesztéssel és a lánghegesztéssel találkozunk. A villamos ívhegesztés során az áramforrás transzformátor vagy dinamó, amely nagy áramerősségű és kis feszültségű elektromos áramot szolgáltat. Hegesztéskor az áramforrás egyik pólusát a munkadarabhoz, másik pólusát pedig a hegesztő elektródához kapcsoljuk (2. ábra). Lánghegesztés során az egyesítendő alkatrészek megolvasztására az alkalmazott gázkeverék elégetésekor keletkező hőt használjuk. A lánghegesztés adott paraméterekkel ún. lángvágásra, azaz darabolásra is felhasználható. A lánghegesztés egyik speciális változata a ponthegesztés. Ennek során az összekötendő alkatrészeket az elektródákkal összenyomják, és az áthaladó áram az érintkezés helyén megolvasztja az alkatrészeket. A forrasztás alapvetően abban különbözik a hegesztéstől, hogy az összekötendő alkatrészeket nem, csak a forraszanyagot olvasztjuk meg. A megolvadt forraszanyag köti össze a fémeket. A forrasztás mindig egy, az alapanyagtól különböző, kisebb olvadáspontú anyaggal ez a forraszanyag történik. Igen jól forrasztható valamilyen fémmel egy alapanyag akkor, ha a forraszanyag és az alapfém a forrasztás hőmérsékletén oldják egymást. Például a réz az ezüstöt oldja, így a réz ezüsttel jól forrasztható. Lágyforrasztás esetén az alkalmazott hőmérséklet rendszerint nem haladja meg a 300 0 C-t. Az alkalmazott forraszanyag ón-ólom ötvözet. Keményforrasztás során a hőmérséklet általában 500 0 C feletti, a forraszanyag pedig réz vagy ezüst lehet. A forrasztandó felületeket vegyi úton tisztítják meg. A szegecskötéssel lemezek, idomvasak köthetők össze nem oldható módon (3. ábra). A szegecskötés alkalmazása aránylag drága és műszaki szempontból is sok hátránya van. Emiatt a hegesztés mindinkább kiszorítja, s használata csak akkor indokolt, ha a hegesztés valamilyen okból nem végezhető el megbízhatóan. A szegecskötéseket kb. 10 mm-es szegecsátmérőig hidegen készítik. Előnye, hogy a hőtágulásra nem kell tekintettel lenni, tehát a szegecsszár jól kitöltheti a lyukat, a kötés bírja a dinamikus terhelést. Ennél nagyobb átmérőjű szegecseket melegen helyeznek a lyukba s alakítják ki a zárófejet. 2. ábra A villamos ívhegesztés elve (Forrás: Szendrő, 2003) 3. ábra Átlapolt szegecskötés (Forrás: Szendrő, 2003) A ragasztás a legkorszerűbb oldhatatlan kötési forma. A jó ragasztás előfeltétele a ragasztandó felületek gondos előkészítése. Le kell tisztítani a felületekről a szennyeződéseket, a meglazult részeket, port, az esetleges korábbi ragasztási kísérletek nyomait. Ragasztható anyagok: fa, fémek, kerámia vagy cementkötésű felületek, hőre keményedő műanyagok, egyes hőre lágyuló műanyagok. A hőre lágyuló műanyagok esetében általában jobb eredményt ad a saját oldószerükkel végzett ragasztás. Fontos a tiszta felület, nyomás, hőmérséklet, az idő és a megfelelő ragasztóréteg. Zsugorkötés során az összeszerelendő tengely átmérőjét és az erre szerelendő agy furatátmérőjét túlfedéssel készítik. Összeszerelése sajtolással vagy melegítéssel és hűtéssel (a tengely lehűtik, az agyat tartalmazó alkatrészt pedig felmelegítik) valósítható meg. 9

1.3.2. Oldható kötések Az oldható kötések közül a mezőgazdasági gépészeti gyakorlatban a csavarkötésnek van a legnagyobb jelentősége (4. ábra). A csavarkötések az ékhatás elvén működnek: a csavar felület lényegében egy hengerre felcsavart lejtőnek tekinthető, ahol a szorító hatást a csavar és az anya egymáshoz viszonyított elfordításával hozzák létre. A csavarok készítésére különböző szabványosított menetprofilokat használnak: élesmenetet (metrikus vagy Whitworth menetet), trapéz, fűrész vagy zsinór menetet. A kötőcsavarok rendszerint metrikus normál vagy finommenettel készülnek. Trapéz és fűrészmenetet elsősorban mozgató csavarorsókon alakítanak ki. A zsinór menet pedig erősen szennyezett környezetben működő csavarokon használatos. A csavarok a legkülönbözőbb beépítési területekre készülnek, ennek megfelelően az alakjuk is nagyon sokféle lehet. A leggyakrabban használt csavarfajta a hatlapfejű csavar. 1.3.3. Tengelykötések A tengelykötések segítségével rendszerint tárcsákat és fogaskerekeket rögzíthetünk a tengelyekhez. Megkülönböztetünk reteszkötést, bordás tengelykötést és ékkötést. A reteszkötés alakzáró kötési forma. A tengelyben és az agyban is egy hornyot alakítanak ki, amelybe elhelyezik az íves vagy hornyos kialakítású reteszt (5. ábra). Az agyat tengelyirányú elmozdulás ellen rögzíteni kell. A reteszkötés feladata forgómozgások, nyomatékok átvitele, de csak kis nyomatékok átvitelére alkalmas, mert a nyomatékátadás kis felületen történik. A bordás tengelykötés a reteszkötésből származik. Nagy nyomaték átszármaztatására használják. Az ékkötés során kis lejtéssel készült éket szorítanak be a 5. ábra tengelyben és az agyban kialakított hornyok közé. Az ékhatás Íves reteszkötés egy erőzáró kapcsolatot biztosít a felületek között. A feszítőerő (Forrás: Szendrő, 2003) ugyanakkor egy bizonyos szintű excentricitást (eltérő tömegközéppontok) eredményez. Emiatt az ékkötés nagy fordulatszám átvitelére nem ajánlott. 1.3.4. Csapágyak A siklócsapágyaknál a tengely és a csapágy felülete csúszik egymáson, illetve megfelelő feltételek esetén a köztük kialakuló vékony olaj- vagy zsírrétegen. Az egyszerű csúszócsapágyak előnye az egyszerű szerkezetük, hátránya a viszonylag nagy ellenállásuk, különösen indításnál. A persely fémből, fából vagy műanyagból készül. A hidrodinamikus csapágyaknál a megfelelő kenőanyag és a nagy fordulatszám esetén kialakuló folyadéksúrlódás biztosítja a kenést. A hidrosztatikus csapágyaknál a súrlódó felületek közé megfelelő nyomással kenőanyagot kell juttatni (pl. turbófeltöltő). A gördülőcsapágy olyan csapágy, melynél az álló és az elforduló elemek közti erőátadás gördülőtesteken (pl. golyó, kúpgörgő, hengergörgő stb.) keresztül valósul meg (6. ábra). A gördülőcsapágy legnagyobb előnye az, hogy a gördülő súrlódás kisebb, mint a csúszó súrlódás. A gördülőcsapágy rendszerint két gyűrűből vagy tárcsából áll, ezek között helyezkednek el a gördülő elemek. A gördülőtestek többnyire egy kosárszerkezetben helyezkednek el (de létezik kosár nélküli változat is). A kosárszerkezet feladata a gördülő elemek egymással való érintkezésé- 10 4. ábra Átmenő és ászok csavarkötés (Forrás: http://sdt.sulinet.hu) 6. ábra Golyós csapágy (Forrás: skf.hu)

nek megakadályozása, valamint szétszerelhető csapágyak esetén összetartja a gördülőelemeket. 1.4. Hajtások A forgatónyomaték és ezzel együtt a teljesítmény átvitelére szolgálnak a hajtások. A hajtások erő- és alakzáróak lehetnek. 1.4.1. Erőzáró hajtások Ilyen hajtásnak tekinthető a dörzs-, a laposszíj és az ékszíjhajtás. A dörzshajtást kisebb teljesítmények egyik forgó tengelyről egy másikra történő átvitelekor alkalmazzák. Ennek legegyszerűbb módja, ha a két tengelyre egy-egy hengeres tárcsát erősítenek, majd palástjukat egymáshoz szorítva a súrlódás segítségével a forgó mozgás és a nyomaték átvihető a másik tengelyre (7. ábra). A dörzshajtás egyszerű szerkezetű, kis helyszükségletű, olcsó, csendes járású és igénytelen üzemű hajtás. Hátránya a súrlódási erőhöz szükséges nagy tengelyterhelés, valamint a csúszásból adódó jelentős kopás. A laposszíjhajtás a tengelyekre szerelt lapos felületű tárcsákból és a tárcsákat összekötő, téglalap keresztmetszetű, végtelenített szíjból áll. mivel erőzáró hajtás, ezért teljesítményátvitelre csak akkor alkalmas, ha a szíjat megfelelően előfeszítjük, így a tárcsák és a szíj között ki tud alakulni a megfelelő feszítőerő. Azonban még ilyenkor is kialakul 1-3 % közötti üzemszerű csúszás. Az ékszíjhatás megjelenésével lényegesen csökkent a jelentősége. Ékszíjhajtásnál a trapéz alakú ékszíj a hasonló alakú horonnyal rendelkező szíjtárcsákba feszülve, az oldallapjain ébredő súrlódóerő segítségével adja át a kerületi erőt a hajtó tengelyről a hajtott tengelyre (8. ábra). Az ékszíjak előnye, hogy megnövelik a súrlódási erőt a tárcsa és a szíj között. A trapéz alakú horonyba a szíj befeszül, így nagyobb normális erő mellett sem nő nagyon a tengelyt terhelő erő. A szabványos méretek (α=20 ) esetén a súrlódási erő azonos szíjfeszítés mellett körülbelül a laposszíjhajtásnál szokásos érték háromszorosára növekszik ékszíj alkalmazásával, vagy ugyanakkora teljesítmény harmadakkora csapágyterheléssel vihető át. Az ékszíjhajtás egyik speciális változata a variátor. Az ékszíjtárcsa sajátossága, hogy mind a hajtó, mind a hajtott két félből készül, amelyek a tengelyen (tengelyirányban) egymáshoz képest közelíthetők vagy távolíthatók. 1.4.2. Alakzáró hajtások A legismertebb és legelterjedtebb alakzáró hajtás a fogaskerék- és a lánchajtás. A fogaskerékhajtást egymáshoz közeli (párhuzamos vagy szögben álló) tengelyek közti hajtásátvitelre alkalmazzák. Jellemzője, hogy a kerekeit fogazattal (pl. egyenes, ferde, nyíl stb.) látják el, így kényszerkapcsolat jön létre (9. ábra). Az áttételi viszonyszámuk állandó, nincs csúszás. Megfelelő kialakítás, szerelés esetén működésük zajmentes. A fogaskerékhajtás előnyei: viszonylag kis helyszükséglet mellett nagy teljesítmények átszármaztatására alkalmasak, hatásfokuk igen jó. Jellegzetes alkalmazási példák: külső fogazású (párhuzamos tengelyek esetén); belső + külső fogazású (kis helyigényű); fogaskerék + fogasléc (pl. járművek kormánymű); 11 7. ábra A dörzshajtás elvi vázlata (Forrás: Szendrő, 2003) 8. ábra Az ékszíj elhelyezkedése a tárcsában (Forrás: Szendrő, 2003)

kúpfogaskerekek (egymást metsző tengelyek esetén); csigahajtás (kitérő tengelyek esetére, csak egyirányú); 9. ábra Fogaskerékhajtás (Forrás: Szendrő, 2003) 10. ábra Görgős lánchajtás (Forrás: http://sdt.sulinet.hu) Lánchajtásnál a két tengelyre lánckerék van szerelve, amelyek fogaiba alkalmasan készített lánc illeszkedik, így a nyomatékátvitel a lánc segítségével valósul meg (10. ábra). Leggyakrabban a külön erre a célra kialakított csapos, hüvelyes vagy görgős láncot használják. Legtöbbször a lánc végtelenített és a hajtó, valamint a hajtott lánckerékhez kapcsolódik. A lánchajtások egyszerűbbek, olcsóbbak, mint a fogaskerékhajtások. Rendszerint nagyobb tengelytávolság áthidalására alkalmasak, viszont csak párhuzamos tengelyek között alkalmazhatók, zajosabb járásúak és gyorsabban kopnak. 12

2. MEZŐGAZDASÁGI ERŐGÉPEK FELÉPÍTÉSE ÉS MŰKÖDÉSE A mezőgazdasági termelésben napjainkban nagyon sokféle gépet alkalmaznak. A gépeket rendeltetésük szerint az alábbi csoportokba sorolhatjuk: erőgépek: beépített belső égésű motorral rendelkeznek, vonóerő-kifejtésre és energiaszolgáltatásra képesek (pl. univerzális traktorok); munkagépek: olyan eszközök, amelyek egy vagy több konkrét feladat ellátására szolgálnak, de működtetésükhöz erőgép szükséges (pl. talajművelő gépek); önjáró munkagépek: az előző két gép ötvözete, saját erőforrásuk van, így közvetlenül alkalmasak az adott feladat elvégzésére (pl. gabonakombájn). 2.1. Belsőégésű motorok működése és szerkezeti felépítése A gőzgép feltalálása (James Watt, 1793) indította el azt a folyamatot, mely a mezőgazdasági termelést is forradalmasította. A belsőégésű motorok megjelenése az erőgépek fejlődésének egy újabb szakaszát jelentette, melynek eredményeként megszülettek a ma használatos traktorok ősei. Az első, belső égésű motorral működő kerekes traktort az amerikai IHC cég készítette 1907-ben, majd a szintén amerikai Caterpillar gyár 1912-ben már lánctalpas traktorokat gyártott. A mai korszerű, nagy teljesítményű traktorok erőforrásául szinte kizárólag a négyütemű dízel-motor szolgál. A motorok így a dízelmotor működéséhez kapcsolódóan fontos tisztázni néhány fogalmat, melyek a következők: Felső holtpont (FHP): a dugattyú periodikus alternáló mozgása során elért hengerfej felőli szélső helyzete. Alsó holtpont (AHP): a dugattyú forgattyúsház felőli szélső helyzete. Löket: a dugattyú AHP és FHP közötti útja. Lökettérfogat: az AHP és FHP közötti térfogat (Vh). Sűrítési térfogat (kompresszió térfogat): a dugattyú felső holtponti helyzete feletti tér. Meghatározása méréssel történik, mert a szabálytalan alak miatt számítással nem lehetséges. Hengertérfogat: a lökettérfogat és a sűrítési térfogat összege. Kompresszió viszony: a sűrítés mértékét jelző szám. Megmutatja, hogy a hengerteret kitöltő gázt hányad részére nyomja össze a dugattyú. Értéke: Otto motornál 6-10, Dízel motornál 14-22. A négyütemű dízelmotor működése a következő (11. ábra): 1. ütem - szívás: a dugattyú a felső holtponti helyzetéből (FHP) az alsó holtponti helyzetébe (AHP) mozog. Eközben a kipufogó szelep zárva, a szívószelep pedig nyitva van, melyen keresztül tisztított levegő áramlik a hengerbe (11/a. ábra). 2. ütem - sűrítés: a dugattyú az AHP-ból az FHP felé tart. Mind a szívó, mind a kipufogó szelep zárva. A dugattyú az 1. ütemben beszívott levegőt az eredeti térfogatának mintegy 1/16-1/22-ed részére sűríti össze, a kompresszió-viszonytól függően. Az összesűrített levegő a gyors sűrítés következtében 500-600 0 C-ra hevül fel (11/b. ábra). 3. ütem terjeszkedés vagy munkaütem: az összesűrített, forró levegőbe az előző ütem végén megtörténik a hajtóanyag beporlasztása. A beporlasztott hajtóanyag (rendszerint gázolaj) gyulladási hőmérséklete lényegesen alacsonyabb (kb. 300-350 0 C), mint az öszszesűrített levegőé, így a beporlasztott gázolaj a levegő hőjétől meggyullad (11/c. ábra). 4. ütem kipufogás: a dugattyú alsó holtponti helyzete előtt már megkezdődik a kipufogó szelep nyitásával. A hengerben ilyenkor 700-800 C uralkodik, ami a kipufogószelep(ek) nyitásával hirtelen lecsökken (11/d. ábra). 13

11. ábra: A négyütemű dízelmotor működése (Forrás: Zajácz, 2001) A dízelmotorok hajtóanyag-ellátó rendszerének feladata a hajtóanyag nagynyomású égéstérbe történő finom beporlasztása, melyet változtatható adagokban, a megfelelő időpillanatban kell megoldania. Erre többféle technikai megoldás létezik. A hagyományos felépítésű, soros adagolóval rendelkező rendszer felépítését a 12. ábra szemlélteti. A hajtóanyagot a tartályból a tápszivattyú továbbítja az előszűrőn és a finomszűrőn keresztül az adagolóba. Az adagolóban hengerenként egy kis dugattyús szivattyú-egység gondoskodik arról, hogy a gázpedál/gázkar állásnak megfelelő adagban és időben hajtóanyagot adagoljon az egyes porlasztókon keresztül a hengerekbe. A porlasztók adott nyitónyomásra vannak beállítva. A rendszer fontos része a fordulatszám-szabályozó (regulátor), amely szükség esetén automatikusan beavatkozik a töltésállító rendszer működésébe. A forgó-elosztó rendszerű adagolóknál mindössze egy adagolóelem található. Ennek dugattyúja alternáló és forgó mozgást végez. Egy teljes körülfordulás alatt a hengerszámnak megfelelő számú szállítólöketet végez, saját tengelye körüli forgásával pedig a gyújtási sorrendnek megfelelően elosztja a gázolajat. A töltésszabályozást egy elektronikus egység biztosítja a gázpedálhoz kapcsolt jeladó segítségével. A legkorszerűbb dízel-keverékképzési rendszerek az ún. CR-rendszerek (CR: Common Rail = közös elosztócső). Ennek lényeg, hogy egy nagynyomású szivattyú 12. ábra: A dízelmotor hajtóanyag-ellátó rendszere soros adagolóval 1 tartály; 2 csap; 3 tápszivattyú; 4 előszűrő; 5 finomszűrő; 6 adagoló; 7 nyomócső; 8 porlasztó; 9 fordulatszám-szabályzó; 10 hajtás (Forrás: Szendrő, 2003) 13. ábra: A Common Rail (CR) befecskendező rendszer vázlata 1 előszivattyú; 2 nagynyomású szivattyú; 3 nyomásszabályozó; 4 porlasztók (Forrás: Szendrő, 2003) 14

14. ábra: A turbófeltöltő működési elve (Forrás: Szendrő, 2003) 1000-2000 bar nyomást tart fenn állandó jelleggel a közös elosztócsőben. Ehhez az elosztócsőhöz csatlakoznak a hengerenkénti porlasztók. A porlasztók nyitását-zárását egy elektromágnes segítségével egy elektronikai egység vezérli. Ez az egység határozza meg az előbefecskendezés idejét, a dózis mértékét, a porlasztó nyitvatartási idejét. A rendszer vázlatát a 13. ábra szemlélteti. A többhengeres dízelmotorok az alábbi fő szerkezeti részekből épülnek fel: motortömb: felülről a hengerfej, alulról az olajteknő zárja le. Öntöttvasból vagy alumíniumötvözetből készül. Az öntöttvasból készülő motortömb esetében a hengerperselyek a tömb anyagából készíthetők, megfelelő megmunkálással jó siklási tulajdonságok érhetőek el. Alumínium hengertömb esetében a hengertömbbe jó siklási tulajdonságú nedves vagy száraz hengerperselyeket kell sajtolni. A nedves perselyeket a hűtőfolyadék közvetlenül körüláramolja, így jó a hőátadás. A perselyek motorfelújításkor egyenként cserélhetőek. A száraz perselyek nem érintkeznek közvetlenül a hűtőfolyadékkal. Felújítása felfúrással lehetséges. Akkor alkalmazzák, ha a hengertömb anyagánál kopásállóbb anyagra van szükség. hengerfej: az égésteret felülről zárja le. Öntöttvasból vagy alumínium ötvözetből készül. A folyadékhűtéses motoroknál a hengerfej egy kettősfalú öntvény, amely magába foglalja a szívó- és kipufogó csatornákat, a szelepülékeket, az égésteret (vagy annak egy részét), a gyújtógyertyát (ha van), a porlasztót (esetleg az izzítógyertyát is), valamint a hűtőfolyadékot. forgattyúsház és forgattyús hajtómű: traktormotoroknál a ház osztott kialakítású, melynek felső része legtöbbször egybeöntött a hengertömbbel. Ebben csapágyazzák a forgattyús tengelyt. Alsó része az olajteknő. A forgattyús hajtómű feladata, hogy a dugattyú alternáló mozgását forgó mozgássá alakítsa. Részei a dugattyú és dugattyúgyűrűk, a dugattyúcsapszeg, a hajtórúd, a forgattyús tengely (főtengely) és a lendkerék. A mai korszerű traktormotorok döntő része rendelkezik turbófeltöltővel. A feltöltés célja a motortól nyerhető teljesítmény növelése, valamint a fajlagos hajtóanyag fogyasztás csökkentése a motor méretek változtatása nélkül. A turbófeltöltő működési elvét a 14. ábra szemlélteti. A kiáramló füstgáz egy turbinát hajt meg. A turbinatengely másik végén egy kompresszor kerék található. A kompresszor levegőt szállít a hengerekbe, így a szívással bejuttatható mennyiséghez képest több levegő kerül a hengerbe. A több levegő több oxigént tartalmaz melyhez több hajtóanyag porlasztható. Így növelhető a motor teljesítménye a motor méreteinek növelése nélkül. További teljesítménynövelési lehetőség a bejuttatott levegő visszahűtése (intercooler). Ebben az esetben a kompresszor és a hengerek közé egy hűtőberendezést építenek be. A lehűtött levegő sűrűbb, így tovább növelhető az egységnyi térfogatú levegőben lévő oxigén mennyisége. A motorba juttatott levegőt szűrni szükséges. Ennek megoldására az alábbi levegőszűrő típusokat használjuk: ciklonszűrők: rendszerint előszűrők, csak a nagyobb szennyeződések kiszűrésére alkalmas. Karbantartásigényük kicsi, de alapjáraton az alacsony áramlási sebesség miatt nem szűrnek; 15

szűrőbetétes mélységi szűrők: a szűrőközegen átáramoltatott szennyezett levegő viszonylag hosszú utat (100-200 mm) tesz meg és a molekuláris erők fogják meg a porszemcséket. Az alkalmazott szűrőanyagok: száraz szűrőnél nem szőtt textíliák, nemez, szivacs, szinterezett anyagok és nedves (olajos) kialakításnál fémszövetek, fémforgács vagy műanyag szálakból készült betétek. Egyes traktortípusoknál elterjedten alkalmazzák az olajtükrös (olajfürdős) levegőszűrőt (15. ábra). A szennyezett levegő a belépőnyíláson (1) körkörösen jut be és 180 0 -os irányváltozásra kényszerül. A nagyobb tömegű szennyezőanyagok az olajtálcába (2) kerülnek, a kisebbek az olaj felszínén haladva olajosak lesznek és a (3) szűrőbetét többnyire kiszűri ezeket. A megtisztított levegő a kilépőnyíláson (4) át a hengerek irányába távozik a szűrőből. szűrőbetétes mikroporózus szűrők: az alkalmazott betétanyagok vékonyak (0,3-1 mm) és porózusmérete a szűrendő részecskék nagyságrendjébe esik. Ezeket a szűrőket hívják abszolút szűrőknek is, mivel ezeknél megadható az a legnagyobb részecske méret (az abszolút szűrési küszöb), aminél nagyobb méretű részecske nem tud átjutni a szűrőn. Leggyakrabban papírbetétet használnak, amelynek alapanyaga cellulóz rostokból felépített, vékony (0,3-0,8 mm) többrétegű impregnált szűrőanyag. A papír szűrőanyagot hengeres vagy téglalap alakra hajtogatják úgy, hogy a betétnek nagy legyen az aktív felülete és a felfogott porszemcséket meg is tudja tartani. A motorok működés közben jelentős hőt termelnek, ezért a túlmelegedés elkerülése érdekében azokat hűteni szükséges. A korszerű traktormotorok rendszerint folyadékhűtésűek. A hűtőfolyadékot szivattyú segítségével keringtetik a motor és a hűtő között (16. ábra). A beépített termosztát szabályozza az áramlást a kis és a nagy vízkör között. A kis vízkörben (motorvíztér termosztát szivattyú motorvíztér) addig áramlik a hűtőfolyadék, amíg a motor indítását követően el nem éri az üzemi hőmérsékletét (85 100 0 C). Az üzemi hőmérséklet 16. ábra: A szivattyús folyadékhűtés működése elérésekor a termosztát kinyit és a hűtőfolyadék a nagy vízkörbe (motorvíztér termosztát hűtő (Forrás: Laib Vas, 1998) szivattyú motorvíztér) áramlik, ahol a ventilátor segítségével megtörténik a hűtés. A hőmérsékletváltozás miatt a hűtőfolyadék térfogata változik. A kiegyenlítő tartály ennek kompenzálására kerül beépítésre a rendszerbe. A motorok működési sajátosságaiból fakadóan az egyes szerkezeti részeket (pl. vezérműtengely, dugattyú és hüvely stb.) a súrlódások és kopások csökkentése érdekében kenni szükséges. Ezen túlmenően a kenés másodlagos feladata ezen szerkezeti elemek hűtése, tisztítása. A nagyteljesítményű, (Forrás: Szendrő, 2003) 17. ábra: A nyomóolajozás működése korszerű traktormotorok kenését szinte kizárólag nyomóolajozással oldják meg. Ennek lényege, hogy a forgattyúsház alsó részéből kialakított 16 15. ábra: Olajtükrös szűrőbetétes mélységi szűrő működési elve 1 belépőnyílás; 2 olajtálca; 3 szűrőbetét; 4 kilépőnyílás (Forrás: Laib Vas, 1998)

olajteknőből szűrőn keresztül szívja a szivattyú az olajat, majd vezetékeken keresztül az olajozandó helyekre nyomja (17. ábra). A rendszer fontos eleme az olajszűrő, amely a kenőolajba került szennyeződéseket (pl. lekopott fémrészecskék, korom, por stb.) szűri ki. Rendszerint egyszeri használatú, papírbetétes szűrőket használnak, de léteznek tisztítható szűrőmegoldások (pl. centrifugális mellékáramú) is. Egyes esetekben külön olajhűtőket is alkalmaznak. 2.2. A teljesítmény-átviteli rendszer szerkezeti részegységei A teljesítmény-átviteli (erőátviteli) rendszer elágaztatja és közvetíti a motor energiáját, a forgatónyomatékát a járószerkezethez, a munkagép direkt mechanikus hajtásához (a TLT = teljesítményleadó tengelyen keresztül), a hidraulikus rendszer működéséhez. Egy segédelsőkerékhajtású traktor teljesítmény-elágazási rendszerét láthatjuk a 18. ábrán. A rendszer főbb részegységei: főtengelykapcsoló, sebességváltó (nyomatékváltó), hajtáselosztó (osztómű), differenciálmű (kiegyenlítőmű), véglehajtás, TLT-hajtás, hidrosztatikus teljesítmény-átvitel. A főtengelykapcsolót a motor és a nyomatékváltó közé építik be. Általában egy- vagy többtárcsás, súrlódásos kivitelű. Többtárcsásra akkor van szükség, ha egy tárcsával a kívánt teljesítmény nem vihető. Az egytárcsás csavarrugós tengelykapcsoló működését a 19. ábra szemlélteti. A hajtó rész a motor főtengelyére szerelt lendkerék, amelynek a tengelykapcsoló felőli része simára van munkálva. A hajtott rész a sebességváltó bemenő-tengelyéből és a kapcsolótárcsából áll. A kapcsolótárcsa mindkét oldalára súrlódóbetétet szegecselnek. Zárt (öszszekapcsolt) helyzetben a csavarrugók a nyomólap segítségével a lendkerék sima felületéhez szorítják a kapcsolótárcsát. Ha a motor jár, a lendkerék forog, így forgatja a kapcsolótárcsát, amely pedig a sebességváltó bemenőtengelyét hajtja. Amikor a traktoros benyomja a pedált, a kiemelővilla a kinyomócsapágy segítségével megszünteti a nyomólap terhelését, így az eltávolodik a kapcsolótárcsától. Ez a nyitott (oldott) állapot. Az erőátviteli rendszer következő eleme a nyomatékváltó. Ennek feladata az, hogy a motor és a hajtott kerekek között különböző áttételeket hozzon létre. A sebességváltóművek között a legegyszerűbbek a terhelés alatt nem kapcsolható, fix fokozatú váltók. Egy ilyen, előtéttengellyel és szorzóváltóval rendelkező megoldás vázlata látható a 20. ábrán. 18. ábra: Segédelsőkerék-hajtású traktor erőátviteli rendszerének felépítése (Forrás: Laib Vas, 1998) 19. ábra: Egytárcsás csavarrugós tengelykapcsoló vázlata 1 lendkerék; 2 fogaskoszorú; 3 kapcsolótárcsa; 4 nyomólap; 5 csavarrugó; 6 kiemelőkar; 7 kiemelővilla; 8 - kinyomócsapágy (Forrás: Szendrő, 2003) Ezeknél fokozatváltáskor meg kell szakítani az erőfolyamot (a főtengelykapcsoló oldásával). A váltás így nehézkes, kényelmetlen, viszonylag hosszabb időt vesz igénybe. Ennél korszerűbbek az ún. szinkronizált váltóművek. A szinkronizálás azt jelenti, hogy kapcsoláskor az összekapcsolandó fogaskerekek fordulatszámait szinkronba hozzuk. A legtöbb traktorba már ilyen részben, vagy teljesen szinkronizált váltókat építenek be. A fix fokozatú váltók egy újabb generációi a részben vagy teljesen terhelés alatt kapcsolható, ún. power shift váltók. 17

Ezeknél a váltóknál a kapcsolás ideje alatt sem szakad meg az erőátvitel, amíg az egyik fogaskerékpáron leépül az erőátadás, addig a másikon felépül. A hajtott tengelyeken lévő kerekek közé differenciálművet, más néven kiegyenlítőművet kell építeni. Erre kanyarodáskor van szükség, mivel a külső és belső íven gördülő kerekek nem azonos sebességgel, vagyis fordulatszámmal forognak. Ezért a hajtott kerekek tengelyeit osztott kivitelűre készítik. A két féltengely között kap helyet a differenciálmű (21. ábra). Egyenes menetben a bolygóházban található bolygókerekek együtt forognak a tányérkerékkel, de saját tengelyük körül nem fordulnak el. Ebben az esetben olyan, mintha nem is lenne differenciálmű. Kanyarodáskor azonban a bolygókerekek a saját tengelyük körül is elfordulnak, így lehetővé teszik az azonos tengelyen lévő kerekek különböző fordulatszámmal történő forgását. Egyenes menetben adott körülmények között pl. az egyik kerék sárban, míg a másik száraz felületen gördül elfordulhat, hogy az egyik kerék kipörög, a másik pedig áll. Ez a jármű mozgásképtelenségét jelentené. Ennek megakadályozására szolgál a differenciálzár. Lényege, hogy a két féltengelyt összekapcsolja, így megakadályozza azok eltérő fordulatszámmal való forgását. Ezt csak egyenes menetben szabad használni. A korszerű erőgépeken már automatikus kivitelűek. Egyenes menetben bekapcsolt állapotban van, de a kormánykerék adott szögelfordulásakor kikapcsol, ezáltal lehetővé teszi a kanyarodást. Az erőgépek nagy többségénél a differenciálmű 20. ábra: Előtéttengelyes szorzórendszerű, fix fokozatú sebességváltó vázlata (Forrás: Szendrő, 1993) 21. ábra: Differenciálmű és differenciálzár vázlata (Forrás: Szendrő, 1993) után egy ún. véglehajtást találunk. Ez a véglehajtás fordulatszám-csökkentő, ezáltal nyomatéknövekedést eredményez. Előnye, hogy a sebességváltó- és a differenciálművet kisebb méretűre lehet építeni. Általában homlok-fogaskerekes vagy bolygóműves kivitelben készül. A munkagépek egy része direkthajtást is igényel üzemeltetés közben (pl. talajmaró, permetezőgép, fűkasza stb.). Erre szolgál a TLT-hajtás. Ez egy szabványos kialakítású tengelycsonk az erőgépen. Erről kardántengely segítségével vihető át a hajtás a kívánt részegységre. A TLT hajtása lehet motor- vagy járókerék-arányos. Motorarányos TLT hajtáskor a fordulatszám a motor fordulatszámával arányban változik. Két szabványos fordulatszámot különböztetünk meg: 540 és 1000 ford./perc. Ezek a fordulatszámok rendszerint a motor névleges fordulatszámánál alakulnak ki. Egyes traktoroknál kapcsolhatók ún. eco- (gazdaságos) üzemmódok is. A szabványos 540 vagy 1000 ford./perc érték már a motor közepes fordulatszámánál létrejön, ezért tekinthető gazdaságosnak. A járókerék-arányos TLT hajtást a sebességváltó kimenőtengelyéről ágaztatják le. Csak ritkán van rá szükség pl. útarányos adagolásnál ezért sok traktoron nem is található meg. 18

3. A NÖVÉNYTERMESZTÉS GÉPEI 3.1. Talajművelő gépek A szántóföldi növénytermesztés első és egyik legfontosabb munkafolyamata a talajművelés. A talajművelés feladata: mechanikai beavatkozással olyan talajfizikai állapot kialakítása, amely a benne végbemenő folyamatok szabályozásával optimálisan kielégíti a kultúrnövény igényeit. Célja a talaj víz-, hő-, levegő- és tápanyag-gazdálkodásának szabályozása, a fényviszonyok kedvező alakítása. A talajművelés alapműveletei és gépei az alábbiak: Forgatás ekék, ásógépek. Keverés tárcsák, talajmarók, boronák. Lazítás talajlazítók, kultivátorok. Aprítás, porhanyítás tárcsák, boronák. Tömörítés hengerek. Felszínalakítás simítók, egyengetők, szántáselmunkálók, barázdabehúzók. A felsorolt eszközök a jellemző funkciójuk mellett további kiegészítő munkát is végeznek, pl. az eke lazítja és keveri is a talajt, a tárcsa aprít és forgat. Több gép gyomirtó hatással is bír, úgymint az eke, a tárcsa, a kultivátor és a fogasborona. 3.1.1. Az eke Ma általában a szántást tekintjük a talajművelés alapműveletének. Ennek fontossága a napjainkban is fennmaradt annak ellenére, hogy terjedőben van a szántás nélküli növénytermesztés is. Az ekék csoportosítása Az ekéket többféleképpen csoportosíthatjuk. 1. Rendeltetés szerint: Általános rendeltetésű ekék: feladatuk a szántás. Különleges ekék: rigolozásra, csatornanyitásra alkalmasak. 2. A művelőszerszámok kialakítása szerint: Hagyományos ekék. Forgó művelőelemmel ellátott ekék. 3. Művelési mélység szerint: Sekélyszántó ekék (16 cm-ig). Középmélyszántó ekék (20-25 cm-ig). Mélyszántó ekék (30 cm-ig). Mélyítő szántást végző ekék (40 cm-ig). Mélyforgató [rigol-] ekék (50-90 cm között). 4. A forgatás módja szerint: Ágyekék: egy irányba (jobbra) forgató. Váltva forgató ekék: mindkét oldali forgatásra alkalmas. Árokhúzó ekék: két irányba forgató. 5. Vonatatási mód szerint: Vonatott. Függesztett. Félig függesztett ekék. 6. Az ekefej száma szerint: Egy, két, több ekefejes. 19