Historický vývoj ukázal, že traktory je možné využívat rovněž v zemědělské dopravě po zpevněných veřejných komunikacích, kde není vhodné ze zcela pochopitelných důvodů používat kola ocelová. Již od počátku vzniku a používání pneumatik na kolech traktorů se jejich vývojem a výrobou zabývala řada značek. Jména těchto producentů nacházíme na traktorových a zemědělských pláštích dodnes.
Důvodů, proč se pneumatiky začaly již téměř před 80 lety používat na zemědělských kolových traktorech, bylo několik a tyto důvody přetrvávají až do dnešních dnů.
Traktory byly původně konstruovány pro polní tahové práce, kdy se jevila jako nejvhodnější právě ocelová kola s ostruhami. Pokud se traktory pohybovaly po pozemních komunikacích, jednalo se zejména o polní a soukromé cesty, kde se na poškození nebral takový zřetel. Koneckonců v oblasti zahradní a komunální techniky se pro zvýšení trakce stále používají ocelová orební kola nebo ocelové návleky.
Význam a použití pneumatik
Kromě tlumení rázů a komfortu jízdy vůbec byl od počátku kladen důraz především na přenos výkonu na podložku. Dnes jsou tyto vlastnosti požadovány nejen při polních pracích do 12–15 km/h, ale také při přepravních rychlostech – a ty u moderních traktorů představují standardně 40–50 km/h.
Objevují se modely v provedení 60 km/h a řada systémových nosičů a zemědělských tahačů dosahuje 70–80 km/h, případně více. S tím souvisí nejen přenos výkonu, ale také dostatečná pevnost, a to nejen během jízdy, ale také v souvislosti s brzdnými možnostmi sólo vozidla a jeho souprav.
Vzhledem k tomu, že zemědělské kolové traktory, ale také ostatní technika pracují v terénních podmínkách, je důležité zajistit přenos výkonu také za takových podmínek. S tím souvisí zajištění samočisticího efektu.
Samostatnou kapitolou je využití pneumatik v lesním hospodářství, kdy sama pevná konstrukce pneumatik nedostačuje a je nutné používat dalších ochranných prvků, jako jsou řetězy, ochranné prvky ventilů či bezpečnostní disky kol.
Dalším významným směrem, kterým se ubírají cesty při vývoji a výrobě pneumatik, je jejich nosnost. Koneckonců, jak stoupají hmotnosti trakčních prostředků, rostou celkové hmotnosti sklizňové techniky a rovněž přípojných vozidel, je jasné, že také pneumatiky musí odpovídat svou konstrukcí nadměrnému zatížení. Navíc úkolem pneumatik je rozložení hmotnosti, respektive dosažení co nejmenšího tlaku na podložku a dosažení co možná nejmenšího utužení půdy.
Dunlop a Goodyear
Za vynálezce pneumatiky plněné vzduchem, jakou známe dnes, je považován skotský veterinární lékař, John Boyd Dunlop, který se narodil v roce 1840. Jeho vynález spatřil světlo světa 1887.
Moderní pneumatika vznikla tak, že Dunlop svému malému synovi opatřil kola jeho tříkolky tenkými pláty gumy slepenými k sobě a poté do nich napumpoval vzduch. Tím vytvořil jakýsi polštář umožňující klidný pohyb po různém povrchu. Tento vynález si nechal patentovat v roce 1888 a o rok později pneumatiky, ke kterým vyvinul mj. také ventily, začal vyrábět. Během doby se z malé továrny vyvinula firma Dunlop Rubber Company.
Dunlop ale nebyl tak úplně první, protože v roce 1846 si jiný známý vynálezce, Charles Goodyear, nechal pro změnu patentovat vulkanizovaný kaučuk. Nedlouho poté skotského podnikatele Roberta Thomsona napadlo jak rozšířit možnosti využívání zahradních hadic. Hadice taktéž slepil a nasadil na obvod kola, přičemž hadice byla opatřena vrchním obalem, jako ochrannou proti poškození. Tento vynález se však v dané době neujal, avšak později vedla tato skutečnost ke zrušení patentové ochrany Dunlopova vynálezu.
Jen pro zajímavost můžeme doplnit, že dnešní značku Dunlop ovládá právě výrobce pneumatik, značka Goodyear. Podle dostupných údajů se zemědělské traktory s koly obutými pneumatikami prodávají od roku 1932
Pneumatiky pro trakci
S pneumatikami, jejichž hlavním úkolem je přenos výkonu na podložku a zajištění maximální trakce, se setkáváme nejen u zemědělských kolových traktorů, ale také u samojízdné sklizňové techniky, respektive samojízdné techniky obecně.
Taková technika se standardně osazuje pneumatikami se šípovým dezénem, který splňuje předpoklady pro přenos výkonu a dosahuje vhodného samočisticího efektu. Nápravy s takto konstruovanými pneumatikami jsou kombinovány, případně nahrazovány nápravami a konstrukcemi s pryžovými pásy.
Využití pásových podvozků má obdobný vývoj jako u podvozků kolových. V minulosti se používaly výhradně pásy tvořené ocelovými články, což opět dostačovalo pro polní provoz a přepravu na polních cestách. Avšak značné bylo omezení z pohledu pohybu na zpevněných plochách. Příchod pryžových pásů tak významně rozšířil nabídku pásových traktorů na celosvětovém trhu. Takové řešení je běžné u zemědělských traktorů s klasickým či kloubovým řízením, sklízecích mlátiček a samojízdné sklízecí techniky pro pěstitele řepy a brambor.
V souvislosti s použitím pneumatik u zemědělských traktorů se konstruktéři zaměřují na stále stoupající pojezdové rychlosti, které takové energetické prostředky přímo předurčují pro zemědělskou dopravu. V souvislosti s dopravou je potřeba poznamenat, že pneumatiky samotné již nestačí pro tlumení kmitů a rázů. Proto se u moderních traktorů setkáváme stále častěji s odpružením přední nápravy, některé systémové nosiče mají kola nezávisle odpružena na obou nápravách. Ke komfortu přispívá rovněž odpružení kabiny.
Trakční prostředky, které přicházely na trh jako první s vyššími pojezdovými rychlostmi, byly dodávány jako první s odpružením podvozků a kabin. Skutečnost využití v dopravě s sebou totiž přináší jeden důležitý aspekt, a to pohyb souprav na různém druhu povrchu. V polních podmínkách je potřeba dosažení maximální trakce, zatímco na zpevněných plochách komunikací jde o dosažení komfortu jízdy, požadované rychlosti (řekněme vzhledem ke konstrukční rychlosti běžné dopravní techniky na úrovni 40–60 km/h), avšak za podmínky minimálního opotřebení.
Klasické zemědělské pneumatiky se právě na zpevněných plochách velmi opotřebovávají, a proto se v tomto ohledu vždy jedná o kompromis, kdy z uživatelného pohledu jde o kompromis funkční. Pokud se však předpokládá nasazení zemědělských trakčních prostředků v dopravě či komunálních službách, používají se speciální pneumatiky pro komunální sektor. O nich se hovoří jako o průmyslových pneumatikách a s nabídkou se můžeme setkat např. v seznamu příslušenství různé manipulační techniky, jako jsou teleskopické či kolové kloubové nakladače.
Někteří provozovatelé trakčních prostředků vlastní například dvě sady obutí s disky pro různé nasazení. Jedná se třeba o klasické pneumatiky se šípovým dezénem pro polní práce a pneumatiky průmyslové pro komunální práce a dopravu. Takových příkladů může být samozřejmě více a souvisí především se snahou o celoroční využití traktorů. Jedná se tak o více sad zemědělských pneumatik – například pro využití s rozmetadly minerálních hnojiv či postřikovači.
Pro regenerační hnojení se využívají široké, nízkotlaké pneumatiky, zatímco pro hnojení kvalitativní ve vzrostlém porostu se využívají úzké, kultivační pneumatiky pro pohyb v kolejových řádcích s ohledem na šetrnost k porostu.
Jedná-li se o takové práce, je nutné volit také vhodné obutí u trakčních prostředků a také je třeba pamatovat na vhodný rozhod kola a nastavení. Toto platí nejen pro kolejové řádky, ale například při aplikaci kejdy v řádkových porostech kukuřice.
S pneumatikami také souvisí správné hodnoty tlaku vzduchu v pneumatikách a jeho zajištění po celou dobu provozování v určitém prostředí. Například pohyb po pozemních komunikacích vyžaduje vyšší tlak, zatímco pohyb v porostech obilnin tlak nižší. Proto se můžeme setkat s různým příslušenstvím, kdy maximálně komfortním a efektivním je systém změny tlaku v pneumatikách přímo z kabiny trakčního prostředku a to rovněž platí pro přípojná vozidla, dopravní a aplikační techniku.
Obutí pro pracovní techniku
Jako pracovní techniku lze označit stroje a nářadí včetně samojízdných, se kterými se provádějí jednotlivé agrotechnické zásahy a obslužné práce v živočišné výrobě.
U samojízdné sklizňové techniky se kromě již výše popisovaných trakčních vlastností klade důraz na únosnost a nízký tlak na půdu. U sklízecích mlátiček a řezaček se tato záležitost týká zejména přední hnané nápravy. Záběry sklízecích adaptérů stále rostou (u řezaček až 14 řádků, u mlátiček záběry nad 10–12 m), a s tím také jejich hmotnost a tedy zatížení nápravy.
V případě sklízecích mlátiček se musí rovněž zohlednit hmotnost obsahu násypky, která se umisťuje za kabinu. U nejvýkonnějších strojů se jedná o 10 000–14 000 l, případně více s různými nástavci, což v případě pšenice představuje asi 8000–11 000 kg. Pokud k tomu přidáme pohyb v obtížných podmínkách, ihned dostává smysl výbava mlátičky pásovým podvozkem, nebo dvoumontáží, což je možné zejména v oblastech s benevolentními předpisy ohledně celkové povolené šířky vozidla. Také v případě pásových podvozků již neplatí pravidlo jejich vhodnosti pro nižší pojezdové rychlosti, a dokonce některé typy sklízecích mlátiček dosahují právě s tímto druhem podvozku konstrukční rychlosti 40 km/h.
Rovněž u sklizňové techniky, jak samojízdné, tak tažené se klade důraz na volbu pneumatik z pohledu průchodnosti terénem a šetrnosti k půdnímu profilu. To se týká modelů pro sklizeň brambor a cukrové řepy, které jsou mnohdy konstruovány jako bunkrové a díky jejich robustní konstrukci vykazují relativně vysokou vlastní hmotnost. Přidá-li se ještě hmotnost nákladu v bunkru (například v případě dvouřádkového taženého sklízeče brambor se jedná o bunkr s nosností 6000–8000 kg), je opět zatížení pneumatik značné. Mít na paměti je třeba i vysokou pravděpodobnost práce v obtížných podzimních podmínkách.
V souvislosti se samojízdnou technikou je nutné zmínit samojízdné postřikovače a nosiče nástaveb pro výživu a ochranu rostlin, pro které platí obdobná pravidla jako v případě závěsné aplikační techniky.
Některé ‘samochody’ jsou za účelem minimálního utužení půdy dodávány s atypickou konstrukcí podvozku, která zahrnuje tzv. krabí chod, kdy se v každé stopě odvaluje pouze jedno kolo. Obdobný systém využívají některé tažné aplikační cisterny a mezi tato řešení patří rovněž podvozky s lichým počtem kol s předním centrálním, hydraulicky řiditelným kolem a jednou či dvěma nápravami, nad nimiž je situován ložný prostor.
U pracovní techniky se často setkáváme s různými typy pneumatik na jednom stroji či nářadí. Taková kola, a tedy pneumatiky můžeme rozdělit na pracovní a přepravní.
Mnoho strojů a nářadí je opatřeno transportním podvozkem, který je během pracovního nasazení sklopen do polohy, kdy neslouží k práci stroje. To platí například u tažených obracečů, techniky pro podmítku a zpracování půdy či zakládání porostů nebo mulčovačů. Řada takové techniky využívá přepravní podvozek také během pracovního nasazení, nebo jsou na jednom stroji jak kola určená pouze pro práci, tak kola pro přepravu. Zde se jedná o různá nivelační a kopírovací kola sběračů, nářadí pro zpracování půdy, secích strojů a pícninářské techniky, jako jsou širokozáběrové tažené žací stroje, lisy nebo sběrací a senážní vozy.
U této techniky je nutné také volit vhodný rozměr pneumatik hlavního podvozku, a to zejména s ohledem na práci ve vlhkých podmínkách a na svazích. Do této kategorie můžeme zařadit také sklízecí řezačky a mlátičky, jejichž některé adaptéry jsou rovněž osazeny nivelačními a kopírovacími koly.
Některé nářadí je naopak vybaveno pouze pracovními koly, což představuje veškerá kola a pneumatiky u nesených modelů obracečů, shrnovačů, nářadí pro zpracovávání půdy či setí. Funkce těchto kol je nivelační a kopírovací.
Dále můžeme některé typy kol a potažmo pneumatik označit jako kola, která slouží jako přepravní i pracovní.
To se týká například polonesených a závěsných pluhů, tažených žacích strojů, shrnovačů, přičemž u některých modelů půdozpracujícího nářadí a secích strojů mohou rovněž kola obutá do pneumatik plnit funkci různých pěchů a utužovacích válců.
Dopravní, manipulační a komunální technika
Mezi dopravní techniku lze zařadit již zmíněné sběrací vozy, které jsou osazeny různými typy pneumatik, jak je popsáno výše, tak techniku, která je konstruována výhradně pro přepravu, a můžeme sem rovněž zařadit techniku aplikační (cisterny, rozmetadla), která de facto z techniky dopravní vychází. Zde je nutné opět pamatovat na kolejové řádky a rozteč řádkových kultur.
Volba vhodného obutí se řídí účelem využití, přičemž pro polní provoz budeme vycházet z požadavků na maximální průjezdnost terénem, nízký měrný tlak a šetrné zacházení s povrchem půdy a volba padne na zemědělské typy pneumatik.
U dopravní techniky, která se bude pohybovat po zpevněných plochách, budeme volit pneumatiky silniční. Takové informace můžeme použít v souvislosti s univerzálními traktorovými návěsy, podvozky výměnných systémů, nebo s nákladními automobily. Dopravní technika určená pro zemědělství, která je konstruována jako návěsy s dvou- a tříosými podvozky, nabízí standardně nebo na přání řiditelné nápravy, které mají za úkol při otáčení chránit jak povrch půdy na sklízeném pozemku, tak pneumatiky samotné.
Nápravy se dodávají v různém provedení od kloubových výkyvných přes pneumatické pérování až po hydraulicky odpružené. Obdobně se dodávají také zvedatelné nápravy, které mají význam při změně těžiště, například v souvislosti s rozmetáním hnoje a také pro přepravu prázdných návěsů po zpevněných plochách a komunikacích, čímž se snižuje jejich opotřebení.
V souvislosti s nákladními automobily je nutné zmínit různé specializované dodavatele, kteří upravují podvozky nákladních automobilů pro zvýšení trakčních schopností v zemědělství. Součástí těchto úprav je dodávka speciálních pneumatik a mnohdy nechybí ani systém pro změnu tlaku v pneumatikách.
Manipulační technika nabízí taktéž rozmanitou nabídku pneumatik. V těchto případech můžeme hovořit o tzv. zemědělských a průmyslových typech pneumatik. Nejvíce namáhané jsou pneumatiky u smykem řízených nakladačů, přičemž u některých modelů se také kola s pneumatikami nahrazují podvozkem s pryžovými pásy nebo existují jakési speciální článkové návleky, které slouží jako alternativa tolik namáhaným pneumatikám.
Samostatnou kapitolou jsou teleskopické nakladače a manipulátory, u kterých rovněž volba vhodného typu, respektive rozměru kol a pneumatik, rozhoduje o světlé výšce, přičemž se nejčastěji setkáváme s pneumatikami pro disky o rozměru 20´´, 24´´ a 28´´, a to opět v průmyslovém nebo zemědělském provedení. Obdobně můžeme uvažovat také v případě kloubových kolových nakladačů různých výkonových kategorií.
Také pro komunální nosiče a trakční prostředky, stejně tak jako pro zahradní a komunální techniku se setkáváme s poměrně širokou nabídkou různých typů pneumatik opět podle určení, zda se bude technika pohybovat na travnatých plochách, či bude určena pro práce na zpevněných plochách veřejných komunikací či areálů průmyslových podniků, nebo zda bude využívána pro kultivační práce spojené s přípravou půdy a dalšími kultivačními pracemi. V oblasti takové techniky se setkáme s různými ocelovými návleky či nástavci kol pro zvýšení stability na svazích.
Různé modely kompaktních a středně výkonných traktorů, které jsou určeny pro nasazení ve svažitých oblastech, se osazují pneumatikami zvyšujícími stabilitu na svazích spolu s vhodnou konfigurací náprav. To koneckonců platí také pro přípojná vozidla.
Klíčové informace
– Jednotlivé druhy pneumatik se liší svou konstrukcí. Ta je určena nosností, dezénem, šířkou a typem disků, na které jsou nasazeny.
– Pro pracovní techniku se rovněž dodávají pneumatiky v různém provedení: budoucí uživatel má možnost výběru zejména v oblasti obutí podvozkových skupin samojízdných a závěsných sklizňových strojů.
– U všech typů strojů obecně platí, že volba vhodných pneumatik nejen zvyšuje užitnou hodnotu trakčních prostředků či přípojných vozidel, ale působí pozitivně z obchodního hlediska. Takové pneumatiky nepřímo zvyšují hodnotu stroje.
Ing. Filip Javorek
