Czym jest wydajność mechaniczna opon rolniczych?

Zmiana rozmiaru opon zapewnia poprawę  trakcji wzdłużnej i mniejsze zagęszczenie gleby, a tym samym lepsze wykorzystanie jej potencjału. Jeśli zdecydujesz się na większe opony, jesteś w stanie poprawić osiągi twojego ciągnika. Należy jednak uważać na parametry mechaniczne opon rolniczych...
Za tym mało znanym pojęciem kryje się synchronizacja, parametr niezbędny do płynnej pracy ciągnika z napędem na cztery koła o nierównych wymiarach. Zbyt mały lub zbyt duży współczynnik synchronizacji może prowadzić do poważnych usterek mechanicznych w układzie przeniesienia napędu maszyny.
Wydajność mechaniczna jest bezpośrednio związana nie tylko z rozmiarem opon, ale także z ich dynamicznym obwodem toczenia, który zmienia się w zależności od stopnia zużycia, marki ogumienia, ciśnienia powietrza i obciążenia ciągnika. Dlatego ważne jest, aby przed zainwestowaniem w nowe, większe opony zastanowić się nad oczekiwaną wydajnością mechaniczną ogumienia, ponieważ dzięki temu można uniknąć niepotrzebnych błędów.

W dzisiejszym artykule szczegółowo omówimy, czym tak naprawdę jest wydajność mechaniczna opon rolniczych, dlaczego warto brać ją pod uwagę i jakie rozwiązania są dostępne, aby zapewnić sobie optymalną synchronizację przedniej i tylnej osi ciągnika. Od tego zależy przecież wydajność i trwałość sprzętu w twoim gospodarstwie!

1. Teoria na temat wydajności mechanicznej opon rolniczych

Dlaczego mówimy o wydajności mechanicznej?

Optymalna wydajność mechaniczna opon rolniczych zależy od precyzyjnego wyważenia wymiarów przednich i tylnych kół ciągnika, co gwarantuje ich odpowiednią synchronizację. Wyrażony w procentach współczynnik synchronizacji kół stanowi różnicę w prędkości obrotowej między kołami przednimi, które są mniejsze i obracają się szybciej, a kołami tylnymi.

Idealna wartość współczynnika synchronizacji, która wynosi około 2,5%, pozwala przedniej osi ciągnąć nieco bardziej, zapewniając doskonale skoordynowaną pracę kół i maksymalną trakcję, gdy załącza się przednia oś.

Aby obliczyć współczynnik synchronizacji kół, należy znać:

• Przełożenie osi ciągnika
• Dokładny obwód toczny każdej opony.

Gdy już znajdziesz wszystkie te informacje, po prostu zastosuj poniższy wzór:

Zmieniając opony, powinieneś każdorazowo obliczyć współczynnik synchronizacji, ponieważ obwód toczenia może się różnić w zależności od typu opony lub marki, nawet jeśli mają one takie same wymiary nominalne.

Jaki jest związek między synchronizacją kół a podzespołami mechanicznymi ciągnika?

W ciągnikach z napędem na cztery koła i kołami o różnych rozmiarach, ich prędkości obrotowe są różne. Nieodpowiednia synchronizacja kół powoduje zatem naprężenia mechaniczne. Jeśli trakcja przednich kół nie będzie nieco większa niż tylnych, podzespoły przekładni będą poddawane przeciwstawnym siłom, powodując naprężenia i zużycie.

• Nieprawidłowa synchronizacja może prowadzić do szybkiego zużycia przednich opon lub do problemów z nagrzewaniem się piasty i z jej stukaniem. Jeśli współczynnik synchronizacji będzie zbyt wysoki, przednie koła zaczną nadmiernie ciągnąć, jeśli natomiast będzie zbyt niski, tył zacznie obracać się za szybko w stosunku do przodu. Tego rodzaju nadmierne naprężenia mogą uszkodzić skrzynię biegów i koła zębate.
  

  ---

• Z kolei prawidłowo ustawiona synchronizacja wpływa na płynną pracę kół, optymalizując trakcję i ograniczając ich poślizg. Poprawia to efektywność wykorzystania paliwa i ogranicza jego zużycie, jednocześnie wydłużając żywotność opon i zapewniając kierowcy większy komfort jazdy.

Wpływ dynamicznego obwodu toczenia na synchronizację kół

Obwód toczenia to dokładny pomiar obwodu bieżnika opony przy średnim ciśnieniu i bez obciążenia, z uwzględnieniem grubości klocków bieżnika.

Należy go odróżnić od dynamicznego obwodu toczenia, który jest obwodem bieżnika, gdy ciągnik pracuje i przenosi obciążenie. W przeciwieństwie do pomiaru nowej opony w statyce, dynamiczny obwód toczenia uwzględnia odkształcenia spowodowane obciążeniem, momentem obrotowym silnika i ciśnieniem powietrza. Odkształcenie to przybiera formę spłaszczonego obszaru styku z podłożem, zmniejszając efektywny promień, a tym samym rzeczywisty obwód toczenia opony. Wartość ta jest określana jako dynamiczna, ponieważ zmienia się w zależności od okoliczności i środowiska, ma ona jednak zasadnicze znaczenie, ponieważ bezpośrednio wpływa na wartość współczynnika synchronizacji kół podczas pracy maszyny.

2. Jakie czynniki mają wpływ na wydajność mechaniczną opon rolniczych?

Czy zwyczajowe kombinacje wymiarów opon zawsze dadzą prawidłową synchronizację?

Powszechnie dostępne są kombinacje standardowych rozmiarów, takie jak:

Opony przednie 420 / 85 R 28
Opony tylne 520 / 85 R 38
Lub
Opony przednie 480 / 70 R 28
Opony tylne 580 / 70 R 38
Lub
Opony przednie 540 / 65 R 28
Opony tylne 650 / 65 R 38

Chociaż są one powszechnie stosowane i często odpowiednie, nie zawsze gwarantują optymalną wydajność mechaniczną. Taka zwykła kombinacja wymiarów sprawdzi się w 80-90% przypadków. 
W praktyce rzeczywisty obwód toczenia może ulegać zmianie w zależności od szeregu parametrów, co unieważnia z pozoru poprawną kombinację. Nadmierne obciążenie lub nieprawidłowe ciśnienie powietrza deformują oponę, zmieniając jej efektywny obwód i zakłócając synchronizację osi. Dlatego też musimy spojrzeć na ten parametr nie tylko w kategoriach teoretycznych.

W przypadku wymiany wszystkich czterech opon ciągnika

Przy wymianie wszystkich czterech opon na modele zgodne ze specyfikacjami producenta, w szczególności pod względem wymiarów, a najlepiej także pod względem marki i technologii wykonania, teoretycznie synchronizacja jest zazwyczaj zachowana. Chociaż obciążenie i ciśnienie mogą wpływać na dynamiczny obwód toczenia każdej opony, wpływ ten jest proporcjonalny na opony przednie i tylne, pod warunkiem, że obciążenie ciągnika będzie równomierne, a ciśnienie prawidłowo wyregulowane. W ten sposób efektywna synchronizacja kół pozostaje w dopuszczalnym zakresie.

Jak wykryć złą synchronizację kół?

Nadmierny poślizg kół, zwłaszcza z przodu, wskazuje na trudności z przyczepnością z powodu działania nadmiernej siły trakcji. I odwrotnie, poślizg tylnych kół w połączeniu z trudnościami w kierowaniu może wskazywać na zbyt niski wskaźnik synchronizacji, ponieważ tylna oś pcha zbyt mocno w stosunku do przedniej. Zmniejsza to wydajność pracy, zwiększa zużycie paliwa i przedwcześnie zużywa ogumienie.

Z drugiej strony, jeśli podczas hamowania słychać lekki stukot, jest to oznaka słabej synchronizacji osi. Taki stukot oznacza naprężenia i nadmierny luz w kołach zębatych, spowodowany przez bardzo zaburzony współczynnik synchronizacji, daleki od idealnego 2,5%. Ignorowanie tego hałasu może prowadzić do szybkiego zużycia i uszkodzenia całej skrzyni biegów, której naprawa może być bardzo kosztowna.

3. A co ze zmianą tylko opon przednich lub tylko opon tylnych?

Różne stopnie zużycia przednich i tylnych opon

Synchronizacja kół zależy bezpośrednio od obwodu zarówno przednich, jak i tylnych opon, dlatego na przykład zmiana samego przodu lub samego tyłu spowoduje znaczną różnicę w obwodzie między nowymi oponami na jednej z osi (wysokie klocki) a zużytymi oponami na drugiej z osi (niskie klocki). Różnica ta zmienia stosunek obwodu między osiami i może spowodować przesunięcie się współczynnika synchronizacji poza optymalny zakres, wynoszący około 2,5%. Zbyt niski lub zbyt wysoki współczynnik, wynikający z nierównomiernego zużycia klocków bieżnika, spowoduje z kolei słabą synchronizację osi, poślizg, nieprawidłowe zużycie opon i nadmierne obciążenie skrzyni biegów.

Tylne i przednie opony innych marek

Stosowanie opon różnych marek na przedniej i tylnej osi może zagrozić dobrej synchronizacji, nawet przy identycznych wymiarach nominalnych. Głównym tego powodem są różnice w konstrukcji karkasu, zarówno w liczbie warstw opasania, jak i w liczbie warstw stabilizujących i wzmacniających, a także w wysokości klocków bieżnika, które mają bezpośredni wpływ na rzeczywisty obwód toczny opony. Montaż opon różnych marek z przodu i z tyłu może spowodować wahania w stosunku do pożądanego obwodu tocznego określonego przez producenta. Taka słaba synchronizacja prowadzi zazwyczaj do nadmiernego poślizgu kół, przedwczesnego zużycia ogumienia i obciążenia podzespołów przekładni ciągnika.

Różnice w technologii wykonania ogumienia

Opony VF (Bardzo Wysokie Ugięcie), zaprojektowane do pracy przy niskim ciśnieniu w celu zminimalizowania ugniatania gleby, są bardziej elastyczne niż opony standardowe. Ta zwiększona elastyczność przekłada się na większe odkształcenia pod obciążeniem, zmieniając ich dynamiczny obwód toczenia w porównaniu ze standardową oponą o tym samym rozmiarze. Łączenie różnych technologii na przedniej i tylnej osi, nawet przy identycznych wymiarach nominalnych, powoduje nierównowagę dynamicznych obwodów toczenia w warunkach roboczych. Ta dysproporcja zakłóca optymalną równowagę, co może prowadzić do poślizgu kół, nieregularnego zużycia ogumienia i naprężeń w skrzyni biegów z powodu słabej synchronizacji prędkości obrotowych osi.

4. Którą oponę powinienem wybrać, aby uzyskać najlepsze osiągi mechaniczne?

Aby uzyskać najlepszą wydajność mechaniczną opon rolniczych, wybierz opony Bridgestone VX-R TRACTOR, które wyróżniają się wieloma zaletami.

Opona Bridgestone VX-R TRACTOR cechuje się zoptymalizowaną synchronizacją

Nasza technologiczna opona została specjalnie zaprojektowana tak, aby zapewnić idealną synchronizację przedniej i tylnej osi ciągnika. To ogumienie sprawia, że przednie koła obracają się nieco szybciej niż tylne, w optymalnym zakresie współczynnika synchronizacji od 1,5% do 3,5%. Opona VX-R TRACTOR pomaga zatem chronić podzespoły mechaniczne maszyny przed naprężeniami i przedwczesnym zużyciem związanym ze słabą synchronizacją. Kontrolowanie tego parametru oznacza również lepsze prowadzenie i dłuższą żywotność opon.

Wymiary na styku z podłożem i wymiary nominalne są takie same

Kolejną ważną zaletą opony VX-R TRACTOR jest jej konstrukcja. W przeciwieństwie do niektórych opon rolniczych, w których rzeczywista szerokość styku z podłożem może być mniejsza niż określona w specyfikacji, ta najwyższej klasy opona oferuje szerokość przekroju stykającego się z podłożem, która jest idealnie równa wymiarowi nominalnemu. Ten szerszy bieżnik maksymalizuje powierzchnię styku z podłożem, co skutkuje znacznie lepszą trakcją i wydajniejszym przenoszeniem mocy na podłoże.

Synchronizacja przód/tył pod kontrolą = mechaniczna wydajność opon

Dzięki skupieniu się producenta na kontrolowanej synchronizacji przód/tył, opona VX-R TRACTOR zapewnia doskonałe osiągi mechaniczne. Bridgestone zoptymalizował wymiary każdej opony z tej gamy, aby pracowała w idealnych kombinacjach przód/tył, zarówno pomiędzy dwoma oponami VX-R TRACTOR, jak i w połączeniu tego modelu z modelem VX-TRACTOR. Dążąc do uzyskania współczynnika synchronizacji na poziomie jak najbardziej zbliżonym do 2,5%, opona ta zapewnia lepszą wydajność pracy w każdych warunkach zewnętrznych, zwiększoną zwrotność i zoptymalizowaną żywotność ogumienia.

Optymalizacja zużycia energii, wydajność silnika

Opona VX-R TRACTOR pomaga zoptymalizować zużycie energii i poprawić osiągi silnika. Dzięki doskonałej synchronizacji przedniej i tylnej osi, moc silnika jest w pełni wykorzystywana, a zużycie paliwa zmniejszone, co przekłada się na lepszą pracę. Co więcej, szeroki bieżnik naszej opony i innowacyjna konstrukcja klocków typu „Involute” zapewniają skuteczną przyczepność do podłoża, ograniczając poślizg kół i straty energii. Zmniejszenie poślizgu przekłada się ta na niższe zużycie paliwa, poprawiając ogólną wydajność ciągnika.

Blog Bridgestone-agriculture.pl jest pisany i prowadzony przez ekspertów w dziedzinie opon ciągnikowych, którzy są gotowi udzielić Ci wszelkich porad dotyczących opon rolniczych. Pomagamy Ci zmaksymalizować produktywność dzięki informacjom na przeróżne tematy związane z oponami: dane techniczne opon rolniczych - osiągi opon rolniczych - porady dotyczące ciśnienia w oponach rolniczych - rozwiązania dotyczące redukcji ubicia gleby - ciśnienie w oponach do opryskiwaczy - dlaczego i jak obciążać opony ciągnika - itd.

Aby pójść o krok dalej i pomóc Ci zwiększyć rentowność Twojego gospodarstwa, Eksperci ds. opon ciągnikowych oferują Ci bezpłatną, szczegółową publikację książkową, która wyjaśnia zasadniczą rolę opon rolniczych w polepszaniu wydajności pracy.

Większość osób, które przeczytały nasz artykuł, zainteresowały również następujące artykuły:

• 5 prostych technik, które zoptymalizują opony rolnicze
• Czy ogumienie rolnicze może przyczynić się do zmniejszenia zużycia paliwa?
• Czy przy nieprawidłowej synchronizacji kół skorzystasz z gwarancji na opony rolnicze?
• W jaki sposób najskuteczniej kontrolować opory toczenia opon rolniczych?
• Czy felga premium będzie lepiej współpracowała z oponą
• Czy istnieje zależność między rentownością opon a ich wpływem na środowisko
• Siła hamowania: rola i znaczenie opon rolniczych
• Kiedy obręcz regulowana będzie lepsza od obręczy spawanej?
• Czy możesz polegać na twoich oponach rolniczych podczas pokonywania zakrętów?
• Konserwacja opon rolniczych: bezpieczniejsza praca i lepsze osiągi