Zakup ciągnika i związanego z nim wyposażenia to znacząca inwestycja. Nieodpowiedni rozmiar może być kosztowny – zbyt mały ciągnik może skutkować długimi godzinami pracy w polu, nadmiernymi opóźnieniami i przedwczesną wymianą.
Zbyt duży ciągnik może skutkować nadmiernymi kosztami operacyjnymi i ogólnymi. Ważne jest, aby wiedzieć, jak określić rozmiar i liczbę ciągników potrzebnych do pracy w gospodarstwie. Idealny sprzęt powinien zapewnić wykonanie pracy na czas przy możliwie najniższych kosztach. Rozmiar największego ciągnika powinien być uzależniony od wykonania krytycznych zadań o dużej mocy w określonym czasie.
TRAKTORY Z NAPĘDEM NA CZTERY KOŁA, Z POMOCĄ PRZEDNICH KÓŁ I Z NAPĘDEM NA DWA KOŁA
Ciągniki można podzielić na 3 kategorie: ciągniki z napędem na dwa koła, z napędem na przednie koła lub z nierównym napędem na cztery koła oraz z równym napędem na cztery koła. Każdy z tych ciągników ma inną konfigurację opon i inne wymagania dotyczące balastu.
Ciągniki z napędem na dwa koła (2WD) są najczęściej używane w suchych lub wyżynnych warunkach rolniczych oraz do transportu. Ich wielkość waha się od 5 KM – 200 KM i wymagają 80% masy rozłożonej na tylną oś, aby zmaksymalizować trakcję. Największe zalety tego typu ciągników w porównaniu z innymi ciągnikami 4-kołowymi to mniejszy promień skrętu, prostota konstrukcji, mniejsza liczba części mechanicznych i niższa cena zakupu. Jednak ciągnik z napędem 2WD nie sprawdza się dobrze w mokrych, pagórkowatych i błotnistych warunkach.
Front Wheel Assist (FWA) jest powszechnie znany jako 4WD lub nierównomierny napęd na 4 koła. Jest to najpopularniejszy ciągnik z napędem na 4 koła w wielu częściach Stanów Zjednoczonych i na całym świecie. Ciągniki te są dostępne w zakresie mocy od 5 KM do 240 KM i są w stanie dostarczyć 50-55% mocy znamionowej na dyszlu. Zazwyczaj od 75% do 85% mocy znamionowej silnika jest przekazywane do tylnego WOM (Power Take-Off) w każdym ciągniku z silnikiem wysokoprężnym. W ciągnikach FWA przednie opony napędowe są mniejsze niż tylne. Ciągniki te wymagają 40% masy rozłożonej na przednią oś i 60% na oś tylną. Główną zaletą tego typu ciągnika jest to, że może on dostarczyć 10% więcej mocy na wszystkie 4 opony przy tym samym zużyciu paliwa, a zatem ma znacznie lepsze właściwości trakcyjne i flotacyjne niż ciągniki dwukołowe tej samej wielkości. Ciągniki FWA kosztują zwykle około 15-35% więcej niż ciągniki z napędem na dwa koła o tej samej mocy.
Ciągniki z równym napędem na cztery koła (4WD) mają wszystkie cztery opony o jednakowej wielkości i są dostępne w zakresie mocy od 35 KM do 600 KM. Ten typ ciągnika ma największy stosunek mocy do masy i może dostarczyć od 55-60% mocy na dyszlu. Jest trudny w manewrowaniu, a często jego rozmiar i koszty sprawiają, że ciągniki te są niepraktyczne.
DETERMINOWANIE MOCY CIĄGNIKA
Definicja mocy
Kilka terminów jest używanych przez producentów sprzętu do opisania mocy ich ciągników. Podstawowe definicje są następujące:
Moc KM (KM) – – Miara szybkości, z jaką wykonywana jest praca. Z definicji jeden koń mechaniczny to ilość energii wymagana do przeniesienia 33 000 funtów na odległość jednej stopy w czasie jednej minuty lub podobnie, do przeniesienia 1 funta na odległość 33 000 stóp w czasie jednej minuty. Jest to miara zdolności maszyny do przenoszenia ładunku.
Moc hamowania – – Maksymalna moc, jaką silnik może dostarczyć bez zmian. Ta liczba jest szczególnie przydatna przy doborze silników stacjonarnych.
Siła odbioru mocy (PTO) – – Moc określona na wale odbioru mocy.
Siła ciągu (dyszla) – – Moc przekazywana przez ciągnik do narzędzia. Nebraska Tractor Tests wskazują, że maksymalna moc na dyszlu będzie wynosiła średnio około 85% maksymalnej mocy na WOM w przypadku większości ciągników.
Wśród różnych rodzajów mocy, maksymalna moc na WOM jest najczęściej używana do określania rozmiaru ciągnika. W przypadku ciągników, które nie mają wałka przekaźnikowego, można stosować moc hamulca lub maksymalną moc na dyszlu.
Określanie minimalnych wymagań dotyczących mocy
Sugerowana procedura określania minimalnej wymaganej mocy jest następująca:
Krok 1. Określ najbardziej krytyczną operację polową wymagającą narzędzi o dużym uciągu.
Krok 2. Na podstawie wcześniejszych doświadczeń oszacuj, ile dni jest dostępnych, aby wykonać tę krytyczną operację polową. Jeśli planujesz pracować na dwie zmiany, bądź realistą w kwestii konserwacji maszyny i czasu osobistego operatora.
Krok 3. Oblicz potrzebną wydajność w akrach na godzinę, aby wykonać pracę w wyznaczonym czasie.
Krok 4. Określenie rozmiaru potrzebnego narzędzia.
Krok 5. Wybierz ciągnik o odpowiednim rozmiarze do ciągnięcia narzędzia. Aby to zrobić:
1. Określ siłę uciągu narzędzia (Tabela 2.),
2. Określ moc na dyszlu potrzebną do ciągnięcia narzędzia, oraz
3. Określ potrzebną moc na WOM.
Oczywiście najważniejszą decyzją jest określenie rozmiaru największego ciągnika. Zazwyczaj rozmiar największego ciągnika powinien być oparty na wykonaniu krytycznych zadań wymagających dużej mocy w określonym czasie. Należy zatem pamiętać, że ten sam ciągnik powinien być w jak największym stopniu wykorzystywany do innych prac.
Należy również pamiętać, że duże ciągniki powinny być połączone z dużym, wytrzymałym sprzętem, aby mogły wytrzymać duże obciążenia powodowane przez maszyny uprawowe. Z tego samego powodu, przeciążenie ciągnika może prowadzić do poważnych uszkodzeń mechanicznych. Może to prowadzić do przestojów, a kiedy ciągnik jest wyłączony, wszystkie prace związane z tym ciągnikiem zatrzymują się.
WYBÓR ROZMIARU CIĄGNIKA
Korzystając z przedstawionej procedury, określmy rozmiar ciągnika potrzebny do określonej operacji uprawowej.
Sytuacja: Małe gospodarstwo rolne z 60 akrami piaszczystej gleby obsadzonej roślinami rzędowymi. Wiosną, przez pięć tygodni kalendarzowych, przed sadzeniem, można dwukrotnie spulchnić glebę za pomocą tandemowej brony talerzowej. Właściciel ma do dyspozycji 5 dni (soboty), aby przygotować ziemię. Zakłada się, że liczba godzin produktywnych na dzień roboczy wynosi 8. Jak duży powinien być ciągnik i brona, aby zakończyć przygotowanie gleby w tym pięciotygodniowym okresie?
Krok 1. Określenie krytycznego zabiegu uprawowego. W tym przykładzie jest to talerzowanie przed sadzeniem. Określenie dostępnego czasu. Na to zadanie przeznaczono 35 dni kalendarzowych. Szacuje się, że w tym czasie 5 dni (40 godzin) będzie dostępnych na prace polowe.
Krok 3. Określ potrzebną wydajność pola (akry na godzinę).
Krok 4. Określenie potrzebnej szerokości narzędzia
Aby uzyskać wydajność 3 akrów na godzinę przy prędkości 5 mph, potrzebna jest tarcza o następującej minimalnej szerokości:
.