Historia trzypunktowego układu zawieszenia cz.2

Część pierwsza historii trzypunktowego ukłądu zawieszenia: tutaj

Rewolucja w produkcji popularnych ciągników przyszła wraz z wprowadzeniem na rynek pierwszych ciągników Fordson F. Henry Ford, specjalista od masowej i taniej produkcji wprowadził swoje doświadczenia w popularnej motoryzacji do przemysłu ciągnikowego. Wkrótce Fordson stały się jednymi z najczęściej kupowanych ciągników na świecie.

I tu trafiamy na syna irlandzkiego farmera - Harrego Fergusona. Tuż po wojnie ministerstwo rolnictwa Irlandii wysuwa pomysł przeprowadzenia badań i prac nad lepszym przystosowaniem dostępnych w tym kraju ciągników rolniczych do podstawowych prac uprawowych. Narzędzia doczepiane, były zbyt długie i trudne do nawracania ciągnikiem na mniejszych parcelach. Do tego dochodził nierzadko zbyt duży ciężar maszyny, który wydatnie zmniejszał efektywne wykorzystanie mocy ciągnika. Chodziło przede wszystkim o pługi. Ferguson zmienił koncepcję pługa od podstaw, postanowił odchudzić go i zawiesić na ciągniku. Odrzucona została rama, koła podporowe i zaczep. Okazało się ,że tak zmieniony pług ma dwukrotnie mniejszy ciężar i jest bardzo krótki. Ciągnikiem na którym Ferguson chciał zawiesić ów pług był właśnie Fordson F. I tu zaczęły się problemy jak to zrobić? Ciągnik Forda był bardzo lekki, istniało niebezpieczeństwo przeciążenia tyłu traktora i niebezpieczne podniesienie przodu. Drugim problemem było utrzymywanie żądanej głębokości pracy pługa bez użycia kół głębokości, z którego zrezygnowano z powodu właśnie dodatkowego ciężaru. Trzecim problemem z jakim należało się zmierzyć było wypoziomowanie pługa podczas pracy.

Efektem wielu prób był pierwszy na świecie trzy punktowy układ podnoszenia. Ferguson rozwinął system wydźwigu hydraulicznego w którym nadbudowany pług był zawieszany na dwóch dolnych i trzecim górnym punkcie - łączniku, którego długość można było regulować, tworząc wraz z ramionami podnośnika coś w rodzaju równoległoboku. Głębokość pracy narzędzia regulowała siła (siłowa) powstającą na sprężynie w łączniku, która uginając się przestawiała zawór regulujący wysokość podniesienia ramienia podnośnika.

Pierwsze ciągniki

W 1933 roku wyniki badań nad tym układem zostały szeroko zaprezentowane, wzbudzając ogromne zainteresowanie. Ciągnik pracując z narzędziami zawieszanymi w takich samych warunkach zużywa o blisko 10-15% mniej paliwa. Konsekwentnie Ferguson zaprojektował cały system narzędzi współpracujących z tym rodzajem sprzęgania. W 1936 roku przedstawiono pierwszy seryjnie produkowany ciągnik Fergusona - produkowany wspólnie z firmą David Brown. 
W 1939 roku Ford wypuszcza swój ciągnik 9N z układem podnoszenia będącym kombinacją systemu Fergusona. Po II Wojnie Światowej pierwszymi ciągnikami z trzypunktowym układem podnoszenia jakim zetknęli się nasi traktorzyści były właśnie Ford Ferguson 2N.

Do lat pięćdziesiątych

Jednak do lat pięćdziesiątych nie istniała na świecie jakakolwiek normalizacja sprzęgania narzędzi zawieszanych. Każdy producent promował swoje rozwiązania. Można było wyróżnić grupy podnośników o napędzie:

-mechanicznym - gdzie ramie podnośnika było podnoszone przy pomocy napędzanej długiej gwintowanej śruby
-pneumatycznym - tu role wydźwigu spełniały jeden lub dwa siłowniki pneumatyczne. Takie rozwiązanie zastosował miedzy innymi Mercedes Benz w ciągnikach Unimog. 
-ręczne - przy pomocy prostego systemu dźwigni z blokadą zapadkową - stosowane tylko w traktorach o małej mocy.
-hydraulicznym - z prostym siłownikiem jednostronnego działania do podnoszenia, "blokady stop" i swobodnego opadania. Tu w przeciwieństwie do skomplikowanego siłowego systemu regulacji głębokości pracy Fergusona - regulacja głębokości orki opiera się na swobodnym prowadzeniu koła kopiującego i jednocześnie ustalającego głębokość roboczą, tak jak to miało miejsce w narzędziach doczepianych. Później ten system przyjął się również w Polsce i wielu krajach europy wschodniej. Pierwszym ciągnikiem w krajach bloku wschodniego w , którym zastosowano ten typ podnośnika był Zetor 25.

Co lepsze?

Porównując obydwa systemy Fergusona "siłowy" z regulacja kopiującą nie można jednoznacznie stwierdzić, który jest lepszy. Wygodna siłowa regulacja umożliwia najlepsze wykorzystanie siły uciągu ciągnika, jednakże zapewnia ona jednolitą głębokość orki tylko w korzystnych warunkach na polach płaskich i przy nieznacznych zmianach oporów narzędzia. Jedna z wad tego systemu polega na tym ,że przy zmianie oporu nie następuje od razu zmiana w nastawieniu narzędzia. Na przykład pole faliste będzie spulchniane głębiej od strony wejścia narzędzia, a płycej od strony wyjścia jeśli kierowca nie zmieni w tym czasie nastawienia narzędzia. Dlatego tez istnieje potrzeba stałego ręcznego ustawiania położenia dźwigni sterującej zaworem regulacyjnym oporu podnośnika. W celu zapewnienia jednakowej głębokości pracy. Omawiane różnice głębokości są mniej wyraźne gdy ciągnik porusza się z mniejszą prędkością, a wyraźniejsze przy większej prędkości. Problemy te zostały rozwiązane dopiero wraz z wprowadzeniem pierwszych elektrohydraulicznych systemów regulacji orki EHR.

Znacznie lepiej w tych warunkach pracuje system z regulacja kopiującą, jednakże i to rozwiązanie posiada wady. Mianowicie niepełne dociążenie tylnych kół i nierówne zapadanie się koła kopiującego w przypadku poruszania się narzędzia po polu o nierówno spulchnionej ziemi. Dlatego też od lat sześćdziesiątych ciągniki rolnicze zaczęto wyposażać w układy regulacji posiadające cechy jednego i drugiego systemu.

Autor: Rafał Mazur / RetroTRAKTOR.pl