MENÜ

A nyomásszabályozás fontossága

Oldalszám: 85-86
Antos Gábor 2015.09.03.

A fúvott gumiabroncsos kerekű mezőgazdasági erő- és munkagépek és szállítójárművek a szántóföldi és kertészeti munkák során elkerülhetetlen talajtömörödést okoznak, melynek kiváltó okai között a többszöri menet azonos nyomon, a hajtott kerekek által okozott túl nagy szlip, amely egyúttal nyírásra is igénybe veszi a talajt, továbbá a nagy tengelyterhelés és a nagy felületi nyomás meghatározóak. A káros tömörödést természetesen befolyásolja a talaj típusa, nedvességtartalma és a művelés módja is. 

Kutatók szerint egy táblán egy év alatt a termőtalaj legalább 45 százalékát tapossák a gépek kerekei és ez az arány egyes művelési technológiáknál megközelítheti akár a 90 százalékot is a különböző szántóföldi munkaműveletek (talajművelés, vetés, permetezés, sorközművelés, betakarítás, terményszállítás, tápanyag-visszapótlás stb.) nyomán. A talajon történő mozgás következtében fellépő talajtömörödés olyan talajdegradációs folyamat, amely során megnő a talaj térfogattömege és ellenállása, csökken a porozitása. Utóbbi azt jelenti, hogy lecsökken a szilárd részecskék közötti üreges tér – az úgynevezett pórustér – nagysága, illetve aránya. Emiatt romlik a talaj levegő-víz-hő gazdálkodása (háztartása). A termőföld kevesebb vizet tud befogadni és tárolni, ez hátráltatja a növények fejlődését, így jelentős lehet a terméscsökkenés.

A kívánatos talajszerkezet kialakítása,  a talajélet fenntartása céljából arra kell törekedni, hogy talajtípustól függően a talajok térfogattömege ne legyen nagyobb, mint 1,3–1,5 g/cm3, a porozitása ne csökkenjen 40–45% alá, és az ellenállása ne haladja meg a 2,6–2,8 kg/cm2. Az optimális állapotot elérni vagy megtartani nem könnyű feladat, különösen akkor, ha gépeinkkel a nedves, mély talajt tapossuk, vagy rutinszerűen, évről évre  ugyanabban a mélységben szántunk, tárcsázunk, mialatt a művelési mélység alsó határán kemény réteg keletkezik, kialakul az ismert „eketalp/tárcsatalp betegség”. A nehezebb gépek ezzel egyidejűleg  jelentősen tömörítik az alsóbb talajréteget is, ennek helyreállítása pedig, például talajlazítással komoly energiafelhasználással jár. Ezért orvosi szóhasználattal élve „jobb a megelőzés, mint a műtét!”  

Fentiek alapján belátható, hogy napjainkban egyre fontosabb agrotechnikai igény a talajkímélés. A növénytermesztés hatékonyságának növelése érdekében, de környezetvédelmi követelmények (pl.: a belvíz, az erózió megakadályozása) miatt is fontos a talajtömörítés mértékét csökkentő, a káros talajtömörödés megelőzését elősegítő technikai megoldások alkalmazása, elsősorban a mezőgazdasági gépek gumiabroncsainak helyes kiválasztásával és használatával, ugyanis  a talajfelszínen létrejövő taposási kár mértéke a megfelelő gumiabroncsokkal enyhíthető. E tekintetben legfontosabb  paraméter a gumiabroncsok belső levegőnyomása (rövidebben: gumiabroncs-belsőnyomás). Minél kisebb ennek értéke, annál nagyobb a gumiabroncs és a talaj érintkezési felületén kialakuló felfekvési felület (függően az abroncs geometriai méreteitől, szerkezetétől, anyagminőségétől), és annál kisebb az általa okozott felületi- és talajnyomás. A felületi nyomás a gumiabroncs és a talaj érintkezési felületén (felfekvési felületén) lép fel, és ennek hatására alakul ki a talajnyomás, amely izobar nyomásgörbék („nyomáshagymák”)  mentén tömöríti az alsóbb talajrétegeket.  Ezt szemlélteti a 1. ábra.

Gumis ábra 1
1. ábra: a talajnyomás alakulása a talajállapot, illetve az abroncstípus függvényében. A) száraz tarlón, B) elmunkált szántáson, C) normál profilú abroncs alatt, D) alacsony profilú, széles abroncs alatt

A belső levegőnyomás határozza meg ugyanakkor  a gumiabroncsok terhelhetőségét is. A körülmények figyelembevételével kell tehát a megengedhető legkisebb belső levegőnyomást megválasztani. Mint ismert, a nagyobb átmérőjű, szélesebb gumiabroncs ugyanazt a kerékterhelést alacsonyabb belső levegőnyomással (akár 0,4–0,6 bar) képes viselni, így kifejezetten csökken a talajnyomás, kisebb lesz a talajtömörödés, a talaj „beissza” a vizet és tud „lélegezni”, ezáltal javulnak a növényi fejlődés feltételei. A talaj­élet szempontjából a 2,0 bar feletti gumiabroncs-belsőnyomás agronómiai megfontolásokból mindenképpen kerülendő. A felületi nyomás csökkentésére tehát minél kisebb belső levegőnyomású és minél szélesebb profilú gumiabroncs  szükséges, hogy a káros talajtömörödés ne alakuljon ki. Nehéz és könnyű talajokon az izobar nyomásgörbék különbözőek. Azonos kerékterhelés esetén a száraz, tömör talajon közel kör alakúak, míg a nedves, könnyű talajon nyújtottak, ezáltal a talajnyomás mélyebben fejti ki tömörítő hatását. Az azonos nyomon járáskor, amikor például a hátsó traktorkerék, esetleg az általa vontatott gép kereke a traktor első kerék nyomában halad (multi-pass effektus), az előtömörített talaj tovább tömörödik. Szilárd burkolatú úton, közúti közlekedésnél a nagyobb haladási sebesség (manapság akár 50–80 km/h) lehetősége miatt a gyári előírásoknak megfelelő belső levegőnyomást kell a gumiabroncsokban beállítani a stabil futás, a biztonságos manőverezés és az idő előtti gumikopás elkerülése miatt.

Előbbiekből kitűnik, hogy a szántóföldön és a közúton egyaránt üzemeltetett kerekes erő- és munkagépek gumiabroncsainak belső levegőnyomását változtatni kell aszerint, hogy hol használjuk azokat. A közútról a szántóföldre letérve csökkenteni, a szántóföldről a közútra visszatérve pedig növelni kell, ami azonban időt és fáradtságot igényel. Sajnos ezt a feladatot a gyakorlatban a gépüzemeltetők nem mindig végzik el, pedig a gumiabroncsok belső nyomásának helyes megválasztása az ismert ökológiai és ökonómiai előnyökkel jár (kisebb talajtömörítő hatás, kedvezőbb növényi környezet, nagyobb terméseredmény, nagyobb vonóteljesítmény, alacsonyabb üzemanyag-felhasználás, kisebb abroncskopás). Nem elegendő egy köztes, ”mindenre” alkalmasnak vélt,  jó esetben 1,2–1,6 bar abroncsnyomással végigdolgozni az évet, hiszen ez sem a szántóföldön, sem a közúton nem nyújt megfelelő megoldást. A tudatos gazdáknak a meglévő gépeik  korszerű, alacsony profilú gumiabroncsaihoz célszerű lenne beszerezni legalább az egyszerű, álló helyzetben manuálisan működtethető levegőnyomás-szabályozó eszközöket (pl.: AirBooster). A gumiabroncs belső levegőnyomásának vezetőfülkéből, akár menet közben történő változtatására fejlesztették ki az utólag is beszerelhető központi levegőnyomás-szabályzó berendezéseket, amelyek szintén hozzáférhetők már, és segítségükkel a mindenkori optimális belső nyomás – a gumiabroncs méretétől függően – viszonylag  gyorsan, könnyen beállítható, és folyamatosan ellenőrizhető is (pl.: PTG, Krude).  Az igazi megoldást majd az jelenti, ha a gyártók a traktorokba, betakarítógépekbe alapfelszerelésként, szériaszerűen építik  be az ilyen nyomásszabályozókat (ahogy úttörőként a Fendt ezt már megoldotta a VarioGrip rendszerével). Működtetésükkel kerekenként beállítható a kívánt nyomásérték, a levegőellátó rendszer (kompresszor) pedig a „parancs” kiadásától számított rövid időn belül ennek megfelelően változtatja meg a nyomásértékeket. A berendezés lényege, hogy az erőgépek motorja által (a nehéz vontatmányoknál hidromotorral) működtetett saját kompresszor légtartályából  a kerékagyakhoz vezetik a sűrített levegőt, ahol általában egy álló-, és a keréktárcsával együtt forgó tömített tárcsapár között történik a levegő átvezetése a kerékre, ami a keréktárcsán kiépített vezetéken jut el a szelephez (2. ábra). Különböző levegővezeték-csatlakozási megoldásokat mutat a 3. ábra. A levegő áramlási iránya (felfújáskor,  illetve leeresztéskor) változtatható, valamint az egész folyamat az erőgép fedélzeti monitorjáról vezérelhető és ellenőrizhető. Megjelentek már olyan automata szabályzók is, amelyek GPS navigátor segítségével mindig az adott út- és terepviszonyokhoz állítják be a gumiabroncsok belső levegőnyomását. 

Gumis ábra 1_02
2. ábra: központi belső levegőnyomás-szabályzó vezeték

 

3. ábra: különböző levegővezeték-csatlakozási megoldások kerekek gumiabroncsaihoz. Kattintson a képre a nagyításhoz!
3. ábra: különböző levegővezeték-csatlakozási megoldások kerekek gumiabroncsaihoz.   Kattintson a képre a nagyításhoz!

A talajok védelmében a központi gumiabroncs szabályzók általános alkalmazása mind a mezőgazdasági erőgépeken, mind a nagy tömegű, vontatott munkagépeken – esetleg támogatás lehetőségével – mindenképpen indokolt a jövőben.

Antos Gábor