Zalety trzypunktowych układów zawieszenia w ciągnikach rolniczych

Trzypunktowy układ zawieszenia to podstawowe wyposażenie każdego ciągnika rolniczego, umożliwiające obsługę dołączanego osprzętu. Dzięki niemu znacznie ułatwiony jest zarówno jego transport do miejsca użytkowania, jak i sama praca. Choć zasada działania układu jest bardzo prosta, to w nowoczesnych ciągnikach może on wykonywać również bardzo skomplikowane zadania. Szeroki zakres regulacji jest przydatny zwłaszcza przy zabiegach agrotechnicznych.

Do czego służy trzypunktowy układ zawieszenia?

Ciągnik rolniczy jest najbardziej uniwersalnym urządzeniem stosowanym w każdym gospodarstwie ze względu na możliwość dołączenia do niego maszyn i wyposażenia pozwalającego na wykonywanie poszczególnych prac. Zadaniami, do których stworzono pierwsze ciągniki jest zapewnienie możliwości stosowania osprzętu służącego poszczególnym zabiegom agrotechnicznym. Do najczęściej wykorzystywanych należą pługi, kultywatory, brony talerzowe, grubery, głębosze, siewniki czy zestawiane najczęściej z innym sprzętem wały uprawowe. Równie szeroko jest używany osprzęt do obsługi łąk i zbierania zielonek. Do ciągników można podczepiać różne rodzaje kosiarek – talerzowe, bębnowe, bijakowe czy listwowe, a ponadto przetrząsarki i zgrabiarki pokosu, przyczepy samozbierające i praso-owijarki. Niezbędne w dbaniu o użytki zielone będą też obsługiwane za pomocą ciągnika włóki, wały i chwastowniki. Zabiegi uprawowe to oczywiście też stosowanie sprzętu do dozowania nawozów – zbiorniki i aplikatory do nawozów płynnych, rozrzutniki obornika i nawozu. Przy produkcji zwierzęcej ciągnik musi radzić sobie z rozdrabniaczami słomy i wozami paszowymi. Wszystkie te urządzenia są podczepiane do ciągnika rolniczego za pomocą uniwersalnego systemu mocowania narzędzi, czyli trzypunktowego układu zawieszenia 

– wylicza przedstawiciel firmy AGRO-MET, która zajmuje się sprzedażą części i oprzyrządowania do maszyn rolniczych.

Trzypunktowy układ zawieszenia zwany w skrócie TUZ jest rozwiązaniem, które jest wykorzystywane od niemal 100 lat. Pierwsze TUZ-y powstawały na początku XX wieku w związku z upowszechnianiem się stosowania maszyn rolniczych i powstawaniem coraz to nowych wersji tradycyjnych narzędzi przeznaczonych do obsługi przez pierwsze generacje traktorów z silnikami spalinowymi. Projekt trzypunktowego układu zawieszenia powstał w Wielkiej Brytanii, która była jedną z kolebek mechanizacji rolnictwa. Opracowany przez Fergusona TUZ opatentowano już w 1926 roku, a jego działanie było niemal identyczne, jak konstrukcji używanych współcześnie. Układ pozwalał na podczepianie oprzyrządowania do ciągnika oraz ustawianie go w odpowiedniej pozycji. W porównaniu z innymi używanymi ówcześnie konstrukcjami, które opierały się na podpinaniu do ciągnika sprzętu ciągniętego, TUZ dawał lepsze dociążenie ciągnika, co zwiększało jego uciąg. W przypadku pługów, które były pierwszymi urządzeniami wykorzystywanymi z TUZ-em pozwalało to na głębszą i szybszą orkę. Od lat 60. XX wieku trzypunktowy układ zawieszenia zaczął być stosowany powszechnie w ciągnikach wszystkich producentów.

Komfort pracy z TUZ-em jest tak duży, a jego obecność dla większości użytkowników na tyle oczywista, że zwykle nie wyobrażają sobie oni możliwości stosowania innego rozwiązania. TUZ pozwala na szybkie i wygodne podczepienie maszyny, nierzadko półautomatyczne, niewymagające wysiadania z ciągnika. Układ pozwala na ustawienie osprzętu w pozycji transportowej, a także daje różne opcje ustawień i pracy w położeniu roboczym. Dostępna regulacja umożliwia utrzymywanie podczepionego narzędzia na stałej wysokości względem ciągnika, albo zmiennej, w zależności od tego, jaki opór napotyka pracujący osprzęt.

W jaki sposób działa trzypunktowy układ zawieszenia?

TUZ może działać efektywnie dzięki połączeniu mechaniki i układu hydraulicznego, zapewniającego możliwości zmiany położenia punktów, do których jest podczepiona maszyna. Trzy punkty zaczepienia, od których wzięła się nazwa całego podzespołu to tzw. łącznik górny oraz dwa cięgna dolne będące dolnymi wierzchołkami tworzonego przez układ trójkąta gwarantującego stabilność osprzętu. Oba cięgna dolne ułożone na tej samej wysokości oraz symetrycznie względem łącznika górnego są osadzone na jednej osi i są mocowane do ramy ciągnika. Do każdego z nich są przytwierdzone wieszaki, łączące je ze znajdującymi się wyżej ramionami. Są one unoszone lub opuszczane wraz z obrotami wału wywoływanymi przez ruch siłownika podłączonego do hydrauliki ciągnika.

Zamontowana w ciągniku pompa uruchamia przepływ czynnika hydraulicznego, czyli cieczy krążącej w układzie pod odpowiednim ciśnieniem. Pompa hydrauliczna jest obsługiwana przez silnik maszyny, do funkcjonowania układu konieczna jest więc praca silnika. Czynnik trafiający do siłownika powoduje przesunięcie znajdującego się w cylindrze tłoka i wysunięcie tzw. tłoczyska, które powoduje ruch wału i podnosi ramiona, a tym samym zmienia położenie górnych końcówek cięgien. Ruch powrotny może być realizowany albo za sprawą masy zamontowanego narzędzia albo siłownika obustronnego działania. W takim przypadku cięgna opadają, ponieważ rozdzielacz sterujący przepływem kieruje czynnik hydrauliczny do komór znajdujących się po drugiej stronie tłoka. Przemieszczając się sprawia on, że tłoczysko chowa się,a układ wraca do pierwotnej pozycji.

Mocowanie narzędzia na TUZ-ie odbywa się za pomocą umieszczonych na końcach cięgien dolnych haków. Nasuwają się one na uchwyty, które są częścią podczepianego urządzenia i blokują dzięki zamontowanym zapadkom. W starszych wersjach spotyka się przeguby kulowe, które muszą być zabezpieczone sworzniem, co nie daje możliwości automatycznego podłączania osprzętu.

Rodzaje trzypunktowych układów zawieszenie i ich funkcjonalności

TUZ daje możliwość podczepienia sprzętu i ułatwia korzystanie z niego podczas pracy. W zależności od ciągnika i systemu sterowania pozwala na stosowanie różnych typów regulacji położenia narzędzia w czasie wykonywania poszczególnych zadań. Do najczęściej spotykanych w trzypunktowym układzie zawieszania narzędzi należy tzw. regulacja pozycyjna, w ramach której osprzęt jest utrzymywany na stałej wysokości w stosunku do ciągnika, jak również regulacja siłowa, umożliwiająca podnoszenie narzędzia w razie zwiększonego oporu, aż do pozycji, w której ulegnie on wyrównaniu. W nowoczesnych ciągnikach, gdzie TUZ jest kontrolowany za pomocą bardziej złożonych systemów i wykorzystywane są różnego typu czujniki położenia, ilość możliwych regulacji jest znacznie większa.

TUZ-y mogą być obsługiwane za pomocą układów mechanicznych albo elektronicznych. W systemach mechanicznych, tzw. MHR (Mechanical Hitch Control) rozdzielaczami hydraulicznymi steruje się za pomocą układu dźwigni i cięgien przestawiających położenie zaworów. W układach elektronicznych, tzw. EHR (Electronic-hydraulic Hitch Control) sterowanie odbywa się za pośrednictwem układów przesyłających impulsy do elektrozaworów.

Standardowo w ciągnikach starszego typu TUZ był montowany jedynie w tylnej części maszyny. W nowszych TUZ występuje także z przodu. Najczęściej korzysta się z niego do zakładania obciążenia umożliwiającego poprawę uciągu maszyny, jednak istnieje wiele typów narzędzi, które można podczepiać także na przednim TUZ-ie. Mogą to być kosiarki, wały, a nawet agregaty uprawowe.

TUZ-y różnią się od siebie w zależności od wielkości i mocy ciągnika, w którym zostały zamontowane. W wymaganiach technicznych osprzętu zawsze znajdują się informacje co do tego, jaka z czterech kategorii TUZ jest potrzebna do jego obsługi. W maszynach o najniższych mocach do 62 KM są montowane TUZ-y kategorii I. W ciągnikach z silnikami o mocy od 62 do 120 KM TUZ ma kategorię II, a od 120 do 240 KM kategorię III. W urządzeniach, których moc przekracza 240 KM, lecz nie osiąga 450 KM będzie to kategoria IV. Warto pamiętać, że występują też kategorie przejściowe stosowane w węższych ciągnikach sadowniczych.

Kategoria TUZ nie jest jedynym wyznacznikiem, który musi być brany pod uwagę przy doborze osprzętu. Ważny jest też zakres obrotów WOM (wałka odbioru mocy) oraz możliwy w danym ciągniku wydatek pompy hydraulicznej.