Pentru a obţine eficienţa maximă de la un tractor este crucial ca acesta să aibă o masă suficientă care să asigure o bună aderenţă a roţilor pe sol şi, prin urmare, o patinare de rostogolire* redusă. Patinarea excesivă duce la creşterea consumului de combustibil, a uzurii tractorului şi a anvelopelor, la reducerea productivităţii şi la distrugerea solului.
De asemenea, este importantă distribuţia corespunzătoare a masei între puntea din faţă si cea din spate a tractorului, pentru a evita salturile de pe sol ale roţilor din faţă. În acelaşi timp, este esenţială păstrarea pe puntea din faţă a unei mase suficiente pentru a avea controlul direcţiei. O masă suficientă contribuie la transformarea puterii motorului în forţa de tracţiune la roţi şi la obţinerea unei viteze de lucru optime, care să asigure o bună calitate a lucrării şi productivitate cât mai mare.
Pentru lestare se pot folosi greutăţi care se montează pe saşiul tractorului, pe ridicătorul hidraulic fată sau spate, sau pe jantele roţilor. Alternativ, se poate folosi lichid în anvelope.
În acelaşi timp trebuie ca tractorul să nu fie prea greu ca să nu consume putere în plus pentru a-şi deplasa masa excedentară. Tractorul trebuie lestat atât cât este necesar. Fiecare kilogram care trebuie deplasat necesită energie pentru acceleraţie şi deplasare, creează mai multă energie în timpul frânării şi necesită distanţă mai mare pentru oprire, iar apăsarea prea mare compactează solul, în special dacă este umed.
Se înţelege că lestarea nu trebuie făcută la întâmplare, ci în corelare cu nevoile fiecărei operaţii care se efectuează. Sunt unele aplicaţii care necesită lestare, altele care nu necesită. În general, la lucrările grele de pregătire a solului se foloseşte tractorul lestat, iar în transport sau la lucrări uşoare, lestul ar trebui eliminat.
Lestarea este necesară şi rezonabilă pentru:
1. creşterea stabilităţii când se lucrează cu încărcător frontal (când este necesară lestarea în spate) sau cu utilaj purtat greu în spate (lestare faţă).
2. a transmite mai multă forţă pe sol, de exemplu la lucrări cu utilaje pentru lucrări grele, cu viteza redusă de deplasare (plug, subsolier, grapă cu discuri etc.). Aici puterea motorului se transformă în cuplu mare la roţi, când masa mai mare contribuie la creşterea forţei de tracţiune care se transmite prin anvelope la sol.
Lestarea trebuie facută când coeficientul de patinare depăseşte anumite limite.
Dacă tractoarele sunt lestate insuficient, patinarea creşte. Se consideră normală o patinare de 10-15% la tractoarele 2×4 şi 8-12% la 4×4. La tractoarele moderne patinarea este afişată pe monitorul din cabină.
Dacă patinarea este excesivă, trebuie adăugat lest, iar dacă este mai mică de 7-8%, lestul trebuie demontat pentru a evita compactarea excesivă a solului.
Cum trebuie făcută lestarea?
Necesarul de masă de lestare pe cal putere (kg/CP) este diferit în funcţie de masa utilajului purtat, viteza de lucru, masa tractorului, tipul solului, lucrare etc . În general, la lucrări uşoare, la viteze de lucru de min. 8-12 km/h (semănat, administrat îngrăşăminte chimice, tratamente fitosanitare, balotat, pregătirea patului germinativ cu cultivatorul etc) se poate considera o masă necesară de 40-45 kg/CP. La utilaje medii (grapă cu discuri, cultivator, cizel) cca 50 kg/CP şi la arat sau la scarificat, cu viteze sub 7 km/h, cca 55 kg/CP. Este destul de complicat să dăm o regulă general-valabilă, dar, orientativ, se poate merge pe valori medii de cca 50 kg/CP.
Este bine să se studieze manualul operatorului, pentru ca în cele mai multe cazuri sunt incluse instrucţiuni privind lestarea.
Greutăţi de lestare
Acestea se montează pe şaşiul tractorului, sub formă de felii (canistră), sau sub formă de bloc/blocuri în ridicătorul hidraulic faţă. Pe spate, de obicei se montează pe şaşiu, pe jantele roţilor sau pe ridicătorul spate. Când lestul se montează fie ca un pachet de greutăţi de lestare montate prin intermediul unui suport pe şaşiul tractorului, fie ca monobloc de lestare montat pe ridicătorul hidraulic, efectul este mai mare, deoarece intră în joc braţul (distanţa de la punte până la centrul de greutate al lestului), deci în calculul valorii lestului trebuie să se ţină cont de braţ, adică valoarea din calcul a lestului se reduce cu un anumit procent, dat de braţ. Datorită braţului, pachetul de greutăţi de lestare exercită în plus pe punte aproximativ 15-20% din masă, iar la greutăţile de lestare montate pe ridicătorul hidraulic, cca 20-25%, în functie de tractor. Cu o bună aproximaţie, masa lestului se poate reduce în medie cu 20% faţă de cea calculată.
Greutăţile de lestare din felii (tip “canistră”) au avantajul că se poate monta sau demonta un anumit număr de greutăţi, astfel încât să avem în permanenţă masa necesară, corelată cu utilajul şi cu lucrarea de efectuat, însă, în practică, din cauză că operaţiunea nu este foarte simplă, mulţi fermieri neglijează acest aspect, preferând blocul de lestare în ridicătorul faţă, care se montează/demontează mult mai uşor.
Distribuţia masei pe punţile tractorului
Sunt diferenţe între încărcarea necesară pe punţi la tractoarele 2×4 şi 4×4. La tractoarele cu două roţi motoare este recomandat să rămână pe faţă 25-35% din masa totală, în special pentru a putea controla direcţia, iar la cele 4×4, 50-60% pe faţă şi 50-40% pe spate. Se poate considera ca 50% faţă şi 50% spate este o distribuţie bună a masei pe punţi.
Pentru o lestare corectă este necesar să se măsoare greutatea pe fiecare punte, introducând sub roţile tractorului sisteme de cântărire.
Dacă nu există posibilitatea măsurării masei pe punţi, se poate face un calcul aproximativ al maselor pe fiecare punte, ţinând cont de informaţiile de la producător.
Este foarte important că lestarea să se facă corespunzător nevoilor operaţiunii care se execută. Lest prea mic înseamnă patinare mare, care duce la pierderea vitezei şi a productivităţii, pierderea puterii, creşterea consumului de combustibil, uzarea anvelopelor, pierderea stabilităţii şi a direcţiei, în timp ce lest prea mare înseamnă că tractorul cară pe teren ore întregi o masă de care nu are nevoie, ceeea ce înseamnă consum inutil de putere şi de combustibil, scăderea productivităţii, suprasolicitarea punţilor tractorului şi compactarea solului.
Reglarea presiunii în anvelope
După ce se stabileşte corect repartiţia maselor pe cele două punţi, trebuie verificată capacitatea de încărcare a anvelopelor şi reglată presiunea în anvelope. Aceasta joacă un rol la fel de important atât pentru aderenţă cât şi pentru reducerea compactării solului.
Compactarea solului până la adâncime de 30-40 cm se datorează presiunii din anvelope, iar sub această adâncime greutăţii agregatului.
Tendinţa este de a supra-umfla anvelopele, dar acest lucru reduce contactul cu solul al roţilor, ceea ce măreşte patinarea şi consumul de combustibil.
Se recomandă presiune minimă în anvelope, care asigură o amprentă pe sol mai mare, care se traduce printr-o patinare mai mică, o mai bună tracţiune şi o compactare mai mică a solului. Totuşi presiunea nu trebuie să fie mai mică decât cea recomandată de producător, deoarece există riscul ca anvelopele să patineze pe jantă şi al uzării mai rapide a flancurilor anvelopelor.
Fiecare dimensiune şi marcă de anvelope îşi schimbă capacitatea de încărcare în funcţie de presiune. Presiune mai mare înseamnă capacitate mai mare de încărcare, dar creşterea presiunii pe sol, uzare mai accentuată a profilului anvelopelor pe calea de rulare, reducerea petei de contact pe sol şi, deci, o forţă de tracţiune transmisă mai mică. Presiune redusă înseamnă o suprafaţă de contact mai mare, o compactare mai redusă a solului, aderenţa mai buna şi, prin urmare, o forţa de tracţiune transmisă mai mare.
Noile tipuri de anvelope au capacitate de încărcare mai mare la presiune mai redusă. Anvelopele IF (increased flexibility=flexibilitate crescută) au capacitatea de încărcare cu 20% mai mare decât cele standard la aceeaşi presiune, în timp ce anvelopele VF (very flexible=foarte flexibile), pot suporta cu 40% mai multă greutate. Ca o consecinţă, ele pot suporta aceeaşi masă la presiuni de aer mai mici, putând lucra la presiuni sub 1 bar. Cu toate acestea, trebuie păstrată o presiune minima pentru a evita alunecarea anvelopei pe jantă, în special la tractoare mari şi la aplicaţii grele, cu cuplu mare. Trebuie respectată presiunea recomandată de producatorul de anvelope.
Să presupunem că tractorul are anvelope Michelin cu dimensiunile IF710/75R42 176D T Axiobib pe spate (D este simbolul pentru viteza maximă de 65 km/h) şi IF650/65R34 161D TL Axiobib pe faţă, găsim în tabelul producătorului cu capacităţile de încărcare a anvelopelor în funcţie de viteza maximă şi de presiune, presiunea de care avem nevoie pentru încărcarea calculată sau măsurată.
Aceste codificări ale dimensiunilor anvelopelor se traduc astfel: IF înseamnă flexibilitate mărită, 710 înseamnă lăţimea anvelopei în mm, 75 reprezintă înălţimea balonajului care este 75% din lăţimea anvelopei, respectiv 75% din 710, adica 532,5 mm, R42 reprezintă diametrul jantei în inci, adică 42×25,4=1066,8 mm. Indicele 176 arată capacitatea maximă de încărcare de 7100 kg, iar 161 de 4750 kg (se găseşte în documentaţia producătorului). Simbolul de viteză pentru 30 km/h este A6, pentru 40 km/h este A8, pentru 50 km/h este B, iar pentru 65 km/h este D.
De exemplu, găsim în tabelul 1, pentru o încărcare de 8000 kg pe puntea spate, respectiv 4000 kg pe fiecare roată, presiunea trebuie să fie de cca. 0.8 bar (care rezistă până la 4515 kg), iar pe faţă la încărcarea punţii de 6000 kg, respectiv 3.000 kg/anvelopa, găsim în tabelul 2 că avem nevoie tot de o presiune de 0.8 bar (care rezistă până la 3075 kg).
Tabel 1
Presiunea corectă în funcţie de sarcina pe care o suportă fiecare anvelopă şi de viteza maximă se poate găsi pe web-site-ul producătorilor sau în manualul operatorului.
Tabel 2
Lestarea cu lichid
O altă posibilitate de lestare, mai puţin folosită, este introducerea unor fluide în anvelope, însă acestea sunt în general corozive pentru jante, mai greu de utilizat (de introdus sau de scos din anvelope), mai mult sau mai puţin poluante, iar tractorul devine mai rigid şi apare inerţia lichidului la pornire şi la frânare. Lestarea cu lichid nu trebuie să depăşească 75% din volum, iar presiunea aerului rămas trebuie verificată frecvent, pentru a prelua o parte din şocuri. Iarna trebuie folosite lichide pe bază de etilen-glicol, care să reziste la temperaturi de îngheţ.
Lestarea cu lichid este în unele ţări destul de populară, fiind o soluţie mai ieftină şi ducând centrul de greutate mai aproape de sol (stabilitate mai mare), însă ea are şi dezavantaje. Anvelopele sunt create ca că fie umplute cu aer, nu cu lichid. Când se introduce lichid se reduc flexibilitatea şi performanţele anvelopelor şi se deformează, ducând la uzarea mai accentuată pe calea de rulare (în centrul crampoanelor), o rigiditate mai mare în timpul mersului şi o reducere substanţială a flexibilităţii pe flancuri, o pată de contact mai mică, deci tracţiune mai redusă, patinare mai mare, consum de combustibil mai mare, compactare mai mare a solului şi, în final, efect negativ asupra recoltei.
Pentru a obţine performanţe maxime trebuie ţinut cont atât de lestare cât şi de presiunea din anvelope. Totuşi, fiecare fermă având specificul ei, fermierul decide ce tip şi cât lest să utilizeze în funcţie de tractor, de utilajele cu care lucrează, de buget, de uşurinţa montării şi demontării greutăţilor etc. Regula este că trebuie adăugat balast doar când şi cât este necesar. Tractorul trebuie lestat iniţial cu masa necesară pentru lucrarea de bază, iar când nu este necesar lest, acesta trebuie demontat. Protejăm astfel tractorul şi solul şi reducem consumul de combustibil.
Dacă tractorul se foloseşte la un număr mare de lucrări diferite, se recomandă demontarea lestului primăvara pentru lucrări uşoare ca semnarea, tratamentele fitosanitare, cosire, balotare, transport şi apoi, spre toamnă, montarea lestului pentru lucrări grele de pregătire a solului.
*Patinarea roţilor unui vehicul este de două feluri: când viteza de înaintare a vehiculului este mai mare decât viteza periferică a roţilor motoare avem patinare de alunecare, iar când este mai mică decât viteza periferică a roţilor motoare avem patinare de rostogolire. În cazul nostru vorbim de patinare de rostogolire, când roţile se învârt în gol, fără ca tractorul să se deplaseze.
Dr. ing. Florin Neacsu
