Gépészet | Gépjárművek » Az univerzális traktorok fékberendezései

84 2008. 19 évf 8 szám GÉPESÍTÉS, GÉPEK Ismerjük meg a traktorokat (9.) Az univerzális traktorok fékberendezései Dr. Varga Vilmos Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar, Gödöllő Az előző számunkban az univerzális traktorok vonószerkezetvel és hárompont-függesztő szerkezeteivel foglalkoztunk. A következőkben az univerzális traktorok egyik – különösen közlekedésbiztonsági szempontból fontos – szerkezeti elemére szeretnénk a figyelmet felhívni. Az univerzális traktor biztonságos üzemeltetéséhez megfelelő fékberendezés alkalmazása elengedhetetlen. A pótkocsival szállítást végző traktor gyakran közúton közlekedik A traktor fékberendezése a legfontosabb aktív közlekedésbiztonsági berendezések közé tartozik, ezért a forgalomban való részvételhez a vonatkozó hatósági előírásokat be kell tartani. Traktorok fékberendezéseinek jellemzése A fékberendezés olyan alkatrészek összessége, amelyek feladata a

mozgó traktor sebességének csökkentése, vagy a traktor megállítása, illetve álló helyzetben tartása. A traktort üzemi és rögzítő fékrendszerrel kell ellátni. Ezek a fékszerkezetek mechanikus elven működnek, ezért a kerekeket vagy az erőátvitelben a kerekekkel állandó kapcsolatban levő tengelyt mechanikai súrlódással létrehozott nyomatékkal fékezik. Az üzemi fékrendszer a traktort a rendeletekben előírt hatásossággal képes lassítani, illetve megállítani. A rögzítő fékrendszer pedig alkalmas a jármű álló helyzetben való megtartására az előírt meredekségű lejtőn vagy emelkedőn. 1. ábra Négykerékhajtású univerzális traktoron a fékszerkezetek lehetséges elhelyezései: (1) motorfék; 2) kerékfék; 3) hátsó tengelyfék; 4) sebességváltófék; 5) kerékagyfék) A fékezést különféle helyekre beépített, különféle szerkezetekkel lehet megvalósítani. A fékszerkezetek elhelyezésére az univerzális traktor

erőátviteli rendszerében és futóművében több lehetőség kínálkozik (1. ábra). Az univerzális traktor motorja kis gáz adáskor (alacsony gázkar állás, vagy felengedett gázpedál esetén) tartósan fékezi a jármű haladását. A dízelmotor fékező hatásosságát többféleképpen fokozzák a haszongépjármű technikában. A traktortechnika ezeket a megoldásokat jelenleg nem alkalmazza és további tartós fékberendezést sem használ Ha a nehéz univerzális négykerékhajtású traktor országúton tartósan lejtmenetben halad, akkor viszont egy pedállal, vagy kapcsolóval az elsőkerékhajtást is be szokás kapcsolni abból a célból, hogy a motorfékhatás mind a négy kerékre hasson. Az autótechnika általánosságban üzemi féknek az úgynevezett kerékfékeket alkalmazza. A kerékfékek két változata ismert: a dob- és a tárcsafék (2. ábra), amelyek különféle kialakításban kerülhetnek beépítésre (1. és 2 kép) 2. ábra A kerékfékek

két változata: a) dobfék, b) tárcsafék 85 2008. 19 évf 8 szám 1. kép fékfolyadékkal mindig teljesen feltöltött legyen. Ez a szelep teszi lehetővé azt is, hogy ha nem lenne feltöltve a rendszer, vagy a rugók túlságosan visszahúznák a fékpofákat, a féket fel lehet pumpálni (felkeményíteni). Mivel a nyomás a folyadékban egyenletesen terjed, az egyes fékpofákra ható működtető erő kizárólag a dugattyúk átmérőjétől függ. Kombinált, hidro-pneumatikus fékrendszer működtetést is alkalmaznak. A megvalósítás lényege az, hogy a sűrített levegő működteti a hidraulikus rendszer főfékhengerét, tehát a vezetőnek nem kell izomerőt kifejtenie a fékezéshez (5. ábra) 3. ábra Teherautó hátsóhíd dobfékkel (Fotó: MAN) A fékpofák működtetése: a) emelőszerkezettel, b)fékkulccsal, c) ékkel, d) hidraulikus munkahengerrel 2. kép 4. ábra Hidraulikus dobfék működtetés Teherautó első kerekének tárcsafékje (Fotó:

MAN) Dobfékek A traktortechnika régebben csak a belsőpofás dobfékeket használta, elsősorban a kétkerékhajtású traktorok hátsó kerekeinél. A belsőpofás dobfék forgórésze az acélöntvényből készült fékdob, amelyet többnyire a kerékagyhoz csavaroznak. A dobfék állórésze az acéllemezből sajtolt féktartó lemez, amelyet a tengelycsonk burkolatához vagy a hídtesthez rögzítenek A féktartó lemezre erősítik a további alkatrészeket: a fékpofákat, a fékpofákat feszítő szerkezetet, a támasztó és az utánállító szerkezeti elemeket. A dobfék zárt egységet alkot, kevésbé érzékeny a külső szennyeződésekre A fékpofák működtetését, szétfeszítését mechanikusan, hidraulikusan és pneumatikusan működtetett emelőszerkezettel, fékkulccsal, ékkel, vagy közvetlenül a hidraulikus munkahengerrel valósítják meg (3 a-d. ábra). Kialakítás szempontjából leggyakrabban a fékkulcsos mechanikus-, illetve a hidraulikus

működtetést alkalmazzák. A hidraulikus féknél a fékpedálhoz hidraulikus rendszer kapcsolódik, és ez működteti a fékeket (4. ábra) A fékpedálhoz kapcsolt bal oldali főfékhenger a felette levő térből fékfolyadékkal telik meg A pedál benyomására a dugattyú elmozdulása először a töltőnyílást zárja, majd a kettős visszacsapó szelep után csővezetéken átnyomott fékfolyadék nyomása (maximális értéke 5-8 MPa) a munkahenger dugattyúin keresztül kifejtett erővel működteti a fékpofákat. A kettős visszacsapó szelep azért szükséges, hogy a csővezeték munkahenger főfékhenger 5. ábra Hidropneumatikus fékrendszer vázlata (1) kompresszor; 2) nyomásszabályozó; 3) olajleválasztó és abroncstöltő; 4) légtartály; 5) hidropneumatikus főfékhenger; 6) kézi fékszelep; 7) levegőkivezetés tisztításhoz; 8) elzárócsap; 9) kapcsolófej pótkocsihoz; 10) hidraulikus munkahenger) 86 2008. 19 évf 8 szám A rögzítőfék

esetén a rögzíthető kézifékkar huzal vagy rudazat segítségével a hátsó dobfék megfelelően kialakított mechanikus szerkezetének karjával fékezi be a kerekeket. A kerékfék alkalmazása azért szorult vissza, mert a működtető szerelvények (pl. légfékes kialakításnál) a felverődő sár miatt gyakran megrongálódtak. Érdekeségként megemlíthető a harkovi (szovjet) traktorgyár T150K típusjelzésű négykerékhajtású, 121 kW (165 LE) teljesítményű nehéz univerzális traktora, amely mind a négy keréken légfékes kerékfékkel rendelkezik (3. kép). 7. ábra Valtra N-szériás univerzális traktor fékrendszerének vázlata (1) jobb-bal fékpedál; 2) hidraulikus főfékhenger; 3) tárcsás fék;4) Nc verziónál a rögzítőfék karja; 5) Nh verziónál a rögzítőfék kapcsolója;6) Nh verziónál a rögzítőféket működtető rugó) 3. kép T150K típusjelzésű nehéz univerzális traktor légfékberendezéssel Tengelyfék A mai

univerzális traktorokon hátsó tengelyféket alkalmaznak üzemi- és rögzítő fékként is. A traktorokon a teljes körgyűrű felületén fékező, mechanikus vagy hidraulikus működtetésű száraz, illetve „nedves” tárcsás fék használata terjedt el. Egy lehetséges mechanikus működtetésű kialakítás a 6 ábrán látható Fékezés6 ábra Kéttárcsás, mechanikus működtetésű tárcsás fék dál (1), ha nincs összekapcsolva, a fékszerkezet kormányfékként működtethető. Az egyik pedál lenyomásával a hidraulikus főfékhengerrel (2) előállított nyomó folyadék az egyik többtárcsás tengelyféket (3) hozza működésbe, ilyenkor a traktor fordul. Ha országúton közlekedik a traktor, akkor a fékpedálokat mechanikusan össze kell zárni, ekkor minkét tárcsás fék (3) együtt működik, fékezéskor a traktor egyenesen halad. A rögzítőfék feladatát is a tárcsás fékek látják el Az Nc verziónál a kézi fékkarral (4), Bowden-huzallal

lehet a tárcsás fékeket bezárni. A Nh verziónál a kormányoszlopon levő kapcsolókar (5) lefelé mozgatásával lehet vezérelni hidraulika folyadék nyomásának mérséklését, amelynek hatására a (6) rugó befeszíti Bowden-huzallal a tárcsás fékeket. A Valtra T-szériás középnehéz univerzális traktor fékrendszerének vázlatát a 8. ábra mutatja Ennél a kialakításnál a 8. ábra Valtra T-szériás univerzális traktor fékrendszerének vázlata (1) jobb-bal fékpedál; 2 )hidraulika rendszer; 3) hidroakkumulátor; 4) hidraulikus nyomásirányító; 5) tárcsás fék; 6) rögzítőfék kapcsolója; 7) rögzítőféket működtető rugó; 8) pótkocsifék csatlakozója) kor a középen elhelyezett tárcsa elfordításával a működtető golyók a fékbetétet hordó tárcsákat az álló tárcsákhoz, vagy dob oldalfalaihoz szorítják. A korszerű univerzális traktorokon a tengelyfék szerkezete több tárcsás hidraulikus működtetésű „nedves” fék,

amelyet a sebességváltó szerkezet házában alakítanak ki a differenciálmű két oldalán, a féltengelyen. Az igen elterjedt megoldásra jó példa a Valtra traktorok Nés T-szériájánál alkalmazott tengelyfék rendszer. A Valtra N-szériás könnyű univerzális traktor fékrendszerének vázlatát a 7. ábra szemlélteti A jobb és bal oldali fékpe- traktor hidraulikus rendszeréből (2) nyert, hidro-akkumulátorral (3) fenntartott folyadéknyomás energiával tudja a veze- 87 2008. 19 évf 8 szám tő a fékpedálok (1) és a hidraulikus nyomásirányítók (4) segítségével a tárcsás fékeket (5) működtetni. A rögzítőfék a kormányoszlopon levő kapcsoló kar (6) lefelé mozgatásával elektromos úton vezérli a hidraulika folyadék nyomásának megszüntetését, amelynek hatására a (7) rugó ereje Bowden-huzalon keresztül zárja a tárcsás fékeket. Az elektrohidraulikus fékvezérlés lehetőséget biztosít a hidraulikus pótkocsi fékrendszer

működtetésére is a (8) csatlakozó szelepen keresztül. A négykerékhajtású nehéz univerzális traktor országúton való vészfékezése esetén az elektrohidraulikus fékvezérlés bekapcsolja az első kerekek hajtását, abból a célból, hogy az összes kerék tapadása hasznosítható legyen a fékhatás növelése céljából. Légfék A legtöbb traktorgyár – így a Valtra is – külön megrendelésre ellátja univerzális traktorait pótkocsi fékezésére szolgáló légfékrendszerrel (9. ábra) A pótkocsik légfékrendszere le9 ábra Valtra traktor pótkocsi légfékrendszerének vázlata (1) kompresszor; 2) fagymentesítő szivattyú; 3) nyomásszabályozó; 4) nyomásmérő; 5) légtartály; 6) víztelenítő szelep; 7) kétvezetékes pótkocsi fékszelepe; 8) egyvezetékes pótkocsi fékszelepe; 9) fékpedál; 10) kétvezetékes pótkocsi kapcsolófej, tartálytöltő; 11) egyvezetékes pótkocsi kapcsolófej; 12) kétvezetékes pótkocsi kapcsolófej,

fékvezérlő; 13) áteresztő szelep; 14) levegővétel gyors kapcsoló) 4. kép Rába gyártmányú kerékagyfék futó többlamellás fékegységből áll (4. kép) A lamellás fékegységet elektro-hidraulikusan vezérelt olajnyomással működtetik A Rába gyár 1997-óta gyárt nedves kerékagyfékes traktor futóművet az európai piacra, 300-340 lóerős négykerék-kormányzású traktorokhoz. Ezek a futóművek komputervezérlésű differenciálzáras főhajtóművel, oszcilláló és merev felfüggesztéssel rendelkeznek A Rába gyár 1999-ben nedves kerékagyfékes traktor futóművet fejlesztett ki a John Deere 9000 sorozatú gumihevederes traktorhoz. A világ legnagyobb 450-600 lóerős gumihevederes traktorjához jelenleg a magyar gyár a hátsó futómű kizárólagos beszállítója. Ezt a futóművet négy szabadalom védi A futómű tartalmaz üzemi és parkoló nedves féket és differenciálkormányzást. Traktorok fékberendezéseire vonatkozó hatósági

előírások A traktorok forgalomba helyezésének és forgalomban tartásának műszaki feltételeit 6/1990. (IV 12) KöHÉM rendelet tartalmazza. Ezt a rendeletet évente többször módosították, a traktorok fékberendezéseire vonatkozó előírásokat a12/2000. (V 24) KHVM rendelet szerint nagyon röviden a következőkben foglalható össze: Az üzemi féknek ki kell elégítenie a 0-típusú vizsgálat (rendes fékhatás vizsgálat, hideg fékekkel) feltételei szerint meghatározott, az alábbi képlettel számított féktávolságot: het egyvezetékes és kétvezetékes. Az egyvezetékes pótkocsi légfékrendszer csak a mezőgazdasági pótkocsiknál alkalmazható. A teherautóhoz csak kétvezetékes pótkocsi-fékrendszer csatlakoztatható Az univerzális traktorok pótkocsit kiszolgáló légfékrendszere olyan kialakítású, hogy mind az egyvezetékes, mind a kétvezetékes pótkocsi-fékrendszert ki tudja szolgálni. Nehéz univerzális négykerékhajtású

traktorokon alkalmazott fékmegoldások A nehéz univerzális négykerékhajtású traktorok esetében nem alkalmaznak kormányfék berendezést. Ebben az esetben többtárcsás lamellás központi fékberendezést úgynevezett sebességváltóféket építenek be a traktor erőátviteli rendszerébe Országúti vészfékezéskor ezek a fékberendezések automatikusan bekapcsolják az első kerekek hajtását. A biztonságosabb fékezés megvalósítása érdekében a nehéz négykerékhajtású traktorokat kerekenként a futóművel egybeépített kerékagyfékkel látják el. A kerékagyfék olajban Smax ≤ 0,15 * V + V2 116 ahol: V a legnagyobb tervezési sebesség km/órában (jelenleg ez 40 km/óra!) és Smax a maximális féktávolság m-ben mérve. A rögzítőféknek – akkor is, ha az másik fékberendezéssel kombinált – képesnek kell lenni a terhelt traktort álló helyzetben mind hegy-, mind völgyirányba 18 %-os lejtőn megtartani. Az egy vagy több pótkocsit

vontató traktoroknak pedig olyan rögzítőfékkel kell rendelkezni, amely képes a terheletlen traktorból és az azonos tömegű (de legfeljebb 3 t), nem fékezett pótkocsiból álló szerelvényt hegy-, illetve völgyirányba 12 %-os lejtőn álló helyzetben megtartani. A következő számban az univerzális traktorok elektromos berendezéseivel foglalkozunk. ■