Nezastupitelná role pneumatik souvisí i s ochranou povrchu pozemků a minimalizováním utužení půdy. Pneumatiky přispívají také k tlumení kmitů a rázů a v neposlední řadě jsou výrazným prvkem designu, který hraje významnou roli. John Boyd Dunlop si nechal předchůdce dnešních moderních pneumatik patentovat v roce 1888 a Robert William Thomson získal obdobný patent již v roce 1845. V té době ale nebyla výroba jízdních kol zdaleka tak rozšířena a vynález proto zapadl.
Za 125 let od Dunlopova vynálezu prošlo celé odvětví bouřlivým vývojem a dnes se v oblasti zemědělské a lesní techniky potkáváme s moderními bezdušovými pneumatikami a pásy vyrobenými z bohatě vyztužené technické pryže.
Přenos výkonu na podložku
Přenesení výkonu na podložku patří k základním předpokladům využití výkonných pohonných jednotek trakčních prostředků. Přenos výkonu na podložku není pouze otázkou výkonu samotného agregátu. Ještě před několika málo lety se za všeobecně platný fakt považovalo, že prostřednictvím kolového podvozku je možné přenést efektivně výkon v případě kolových traktorů maximálně 221 kW (300 k). Pak se postupně tato hranice zvyšovala až asi na 294 kW (400 k), přičemž dnes se setkáme s tzv. systémovými nosiči (jde v podstatě o modifikaci kolových traktorů se všemi čtyřmi koly o stejném rozměru pneumatik), jejichž výkon dosahuje řádově 367 kW (500 k). Kolové kloubové traktory jsou v tomto směru ještě dále a setkáme se s nimi ve výkonovém spektru asi 257 až 441 kW (350 až 600 k) nominálního výkonu, zatímco maximální výkon pomalu atakuje hranici 514 kW (700 k).
Pokud jde o klasické kolové traktory pro těžké polní práce, dodávají se dnes například s motory o nominálním výkonu až asi 272 kW (370 k) a maximálním výkonu 309 kW (420 k). Z toho vyplývá otázka, jak musí vypadat konfigurace kolového podvozku, aby bylo možné takový výkon přenést. Zjistíme, že například kolové kloubové modely jsou za účelem zvýšení styčné plochy mezi podložkou a pneumatikami osazovány nejen dvojitou, ale dokonce trojitou montáží kol, což samozřejmě zvyšuje celkovou šířku. Proto přicházejí ke slovu moderní pásové podvozky, kdy kola nahrazuje konstrukce s využitím pryžových pásů. Takové řešení přináší dvě zásadní přednosti: jednak snížení celkové šířky na úroveň, kterou dovoluje zejména evropská legislativa, a jednak možnost přesunu po pozemních komunikacích se zpevněným povrchem. Z tohoto pohledu se také vyvíjejí různé modely se třemi nebo dokonce čtyřmi nápravami, avšak zůstává prozatím spíše u prototypů a ověřovacích sérií. Také v našich podmínkách se setkáváme s kloubovými modely opatřenými klasickým kolovým podvozkem, kdy jde o výkonovou kategorii asi do 330 kW (450 k) nominálního výkonu. Takového trakční prostředky se dodávají s pneumatikami o šířce zpravidla 800 až 900 mm s tím, že je nutné dále zajistit vybavení dostatečným dotížením pro zvýšení trakčních schopností.
Vlastní, respektive celková hmotnost samotného tažného prostředku představuje zásadní veličinu z pohledu přenosu výkonu a týká se jak slabších výkonových kategorií kolových modelů, tak pásových provedení nejvyšších tříd. Šířka pneumatik, potažmo pásů, má zásadní vliv taktéž na zatížení podložky a tedy utužení půdy. Pro zajištění co nejnižšího měrného tlaku se volí co nejširší pneumatiky či pásy, případně dvoumontáže pneumatik na jedné nebo obou nápravách. Taková pravidla platí nejen pro práce na orné půdě, ale také při obhospodařování travních porostů. Koneckonců řada modelů traktorů určených pro horské a svažité oblasti se dodává s pneumatikami o maximální šířce určené pro daný model, a to s ohledem na zajištění stability na svazích. V případě horských speciálů jsou k dispozici i dvoumontáže či speciální nástavce.
Z pohledu ochrany půdy se u trakčních prostředků, ale i dopravní techniky setkáváme se systémem pro změnu tlaku v pneumatikách při pohybu na zemědělských plochách nebo naopak zpevněných komunikacích. Další možností je využití tzv. krabího chodu, kdy se za určitých podmínek může v jedné stopě odvalovat pouze jedno kolo.
Uvedené typy pneumatik a pásů jsou k dispozici s tzv. šípovým dezénem, který zajišťuje dostatečné trakční schopnosti, požadovanou adhezi a také terénní schopnosti dané zejména samočisticím efektem. Nevýhodou je pak relativně nízká životnost při stálém pohybu na zpevněných, tedy asfaltových a betonových plochách. Proto je k dispozici tzv. průmyslový dezén pneumatik, který je konstruován pro nasazení v komunálním sektoru. Tento typ pneumatik rovněž zanechává minimální stopy na udržovaných plochách veřejných prostranství. Další modifikaci představují pneumatiky určené pro lesní provozy, které jsou vyrobeny z jiné směsi než pneumatiky zemědělské, a to s ohledem na práci v náročném terénu s řadou různých překážek. Takové obutí vyžaduje zesílené typy disků s dalšími ochrannými prvky, například řetězy. Mezi speciální využití můžeme zařadit i různé typy dvoumontáží pro práci v řádkových kulturách během vegetace, a to například při mechanickém nebo chemickém hubení plevelů.
Pneumatiky a sklízecí technika
Z pohledu samojízdné sklízecí techniky se v našich podmínkách setkáváme se sklízecími mlátičkami, řezačkami, sklízeči cukrové řepy a také brambor. Důležitá je konstrukce podvozku: u sklízecích mlátiček s ohledem na stále stoupající zatížení přední nápravy nebo u sklízečů cukrové řepy vzhledem ke kapacitě zásobníku až 40 m3. Obdobné je to u sklízečů brambor a zapomínat nesmíme ani na samojízdné sklízecí řezačky, kde rovněž roste záběr sklízecích adaptérů, čímž se opět zvyšuje zatížení přední nápravy.
Na sklízecích mlátičkách můžeme demonstrovat uvedená tvrzení, a to s ohledem na rostoucí záběry žacích válů, kdy v našich podmínkách zaznamenáváme u výkonných modelů odklon od pracovních záběrů 7,5 m k záběrům 9 m, přičemž řada modelů se dnes osazuje obilními vály o záběrech 10 až 12 m. Setkáváme se také s tzv. pásovými lištami se záběry blížícími se 15 m. Obdobně vypadá situace v oblasti řádkových kukuřičných adaptérů. To samé platí o rostoucích kapacitách zásobníků. Pryč jsou doby, kdy vrcholové modely disponovaly kapacitou asi 9 m3, tedy přibližně 7200 kg pšenice. Dnes je základní objem na úrovni asi 12 až 14 m3, tedy 9600 až 11 200 kg a to nemluvíme o možnostech různých typů nástavců, díky nimž se výrobci snaží objem dále zvyšovat. Připočteme-li k těmto veličinám další hmotnost danou konstrukcí mlátičky samotné, zjistíme, že zatížení, zejména přední nápravy, je značné. Z pohledu snížení měrného tlaku na půdu, požadovaných trakčních schopností, které klesají se zhoršujícími se sklizňovými podmínkami, zde platí obdobná pravidla. Rovněž musíme kalkulovat s celkovou šířkou. V případě nejvýkonnějších modelů se stále častěji setkáváme s tzv. polopásovými variantami, kdy přední nápravu nahrazují pásové jednotky, opět s využitím vyztužené technické pryže. Obdobně jako v případě pásových traktorů se u mlátiček setkáme s různými šířkami pásů a i zde platí obdobná pravidla z pohledu šířky a měrného tlaku. Jako v případě kolových traktorů jsou na trhu k dispozici různé pásové jednotky nahrazující klasická kola. U sklizňové techniky se také rozšiřují limity konstrukční transportní rychlosti na úroveň zpravidla 30 km/h, avšak některé sklízecí mlátičky dosahují rychlosti 40 km/h, což odpovídá hodnotám takřka všech moderních kolových traktorů.
U sklízecích mlátiček, stejně jako v případě sklízecích řezaček, se využívají pneumatiky široké asi 800 až 900 mm, v případě mlátiček také více než 1000 mm na přední nápravě, na zadní nápravě pak nalezneme pneumatiky o šířce asi 600 až 700 mm, případně více. Také v této oblasti výrobci doporučují pohon 4 x 4. Nejedná se o snahu prodat co nejlépe vybavený stroj, vždyť některé modely samojízdných řezaček se dodávají pouze s pohonem obou náprav. Při sklizni kukuřice na siláž se takovéto řešení stává nezbytným. V praxi se setkáváme s tím, že limitujícími prvky celé sklizňové linky jsou přepravní prostředky, kdy sklízecí řezačka vyniká terénními schopnostmi. Naopak v případě sklizně kukuřice na zrno se uplatňují systémy dělené dopravy s využitím překládacích vozů, často agregovaných s trakčními prostředky s pásovým podvozkem, případně překládací vozy samotné jsou vybaveny taktéž podvozkem s pásy.
Rovněž některé modely sklízecích mlátiček využívají pro zvýšení trakčních schopností uzávěrku diferenciálu přední nápravy (po vzoru trakčních prostředků). Do oblasti techniky sklizně brambor a cukrovky pronikají pásové prvky podvozků ze stejných důvodů jako v případě sklízecích mlátiček.
U mlátiček a řezaček pracujících s různými sklízecími adaptéry se setkáme nejen s koly a pneumatikami podvozkových skupin, ale také s kopírovacími a nivelačními koly samotných adaptérů. Najdeme je také u závěsné sklízecí techniky – sběracích a řezacích vozů, svinovacích lisů nebo lisů na velké hranolové balíky. Sklízecí technika kombinuje různé typy podvozků a jednotlivé typy kol, přičemž každý druh je spojen s jinými typy a konstrukcí pneumatiky. Stejná situace je v případě menší závěsné techniky pro sklizeň píce, ale i zpracování půdy nebo zakládání porostů. V případě sklizňové techniky uvedených kategorií sledujeme opětovně trendy spojené s rostoucí výkonností a tedy hmotností. Platí to jak pro sběrací a řezací vozy, které jsou určeny i k dopravě od sklízecích řezaček a jejichž objem podle DIN dosahuje až 55 m3, či při středním stlačení až 100 m3, tak pro svinovací lisy, kdy některé modely s baličkou a tandemovou nápravou umožňují lisování balíků o průměru přesahujícím 2 m. Nemluvě o lisech na velké hranolové balíky s komorou o rozměru až 1,3 a 1,3 m.
Tato technika je spojena s relativně vysokou vlastní a celkovou hmotností, proto také řada senážních vozů vyšších kubatur disponuje nejen dvouosým, ale také tříosým podvozkem se šířkou pneumatiky 700 až 800 mm a s rozměrem disků 22,5´´ nebo 26,5´´, případně až 30,5´´. Pro ochranu porostu a pneumatik samotných nechybí řiditelné nápravy – nuceně nebo náběžně. Zejména v oblasti traktorové dopravní techniky, což platí pro sběrací a víceúčelové sběrací vozy, především pro třínápravové senážní návěsy, se setkáme s přední zvedatelnou nápravou. S ohledem na sklizeň vlhkých pozemků se také řada svinovacích lisů, a to nejen s maximálním průměrem variabilní komory nad 1,5 až 1,8 m, dodává s dvouosým podvozkem. Takové modely umožňují dosahovat přepravní rychlosti na úrovni 40 km/h a lisy na velké hranaté balíky nabízejí rychlost v rozsahu 40 až 60 km/h. To umožňují kromě konstrukce podvozku – brzdový systém a provedení odpružení – také vhodně zvolené pneumatiky. Volba vhodných pneumatik z pohledu rychlosti platí pro veškerou techniku obecně.
Dopravní technika v zemědělství
První skupinu zemědělské dopravní techniky představují nákladní automobily, zejména s dvouosým a tříosým podvozkem, avšak setkáme se také se čtyřnápravovým provedením. Druhou skupinu reprezentuje rozmanitá dopravní a aplikační technika – univerzální návěsy, výměnné systémy, rozmetadla hnoje, cisterny apod. Nechybí řiditelné a zvedatelné nápravy v případě dvou- a tříosých podvozků, přičemž rozměry pneumatik co do šířky činí zpravidla 550 až 650 mm, avšak setkáme se také se šířkami 700 mm. Rozměry disků jsou obdobné jako v případě uvedených sběracích vozů. Výjimku tvoří především speciální aplikační technika, jako například velkoplošná rozmetadla minerálních hnojiv. Z hlediska pneumatik se volí především takové obutí, které opět minimalizuje devastaci povrchu pozemku a eliminuje utužení půdy. Stejně jako v případě trakčních prostředků mají pneumatiky a jejich vlastnosti v případě nákladních automobilů nemalý vliv na celkovou spotřebu PHM. To platí také pro závěsnou dopravní techniku, která svými vlastnostmi, z hlediska průchodnosti terénem a tahovým odporem, zásadně ovlivňuje celkovou ekonomiku, a to také z pohledu spotřeby pohonných hmot.
Nákladní automobily určené především do zemědělských provozů se dodávají s jednoduchou montáží pneumatik na všech nápravách. Případně se provádějí rozsáhlé přestavby podvozků, které umožňují montáž ryze zemědělských pneumatik. Jde o pneumatiky, s nimiž se setkáváme také v konstrukci závěsné dopravní techniky, co do rozměrů a dezénu, který zanechává minimální stopy. Samozřejmostí by však měl pak být pohon všech kol. Naopak pro provoz na zemědělských plochách nejsou vhodné dvoumontáže pneumatik, neboť kola s patřičným obutím jsou zpravidla těmi prvky, které doznávají změn jako první při úpravách standardních nákladních automobilů na zemědělské verze. Obdobně jako v případě kolových traktorů má na výběr pneumatik vliv také určení těchto automobilů, neboť některé modely se využívají s rozmetadly či postřikovači ve vzrostlých porostech a tomu odpovídá volba kultivačních kol včetně pneumatik. Znovu se můžeme setkat se systémem pro změnu tlaku v pneumatikách, což představuje také možné příslušenství pro závěsnou dopravní techniku.
Klíčové informace
- U trakčních prostředků se setkáme kromě tradičních kolových modelů také s pásovými provedeními.
- Sklizňová a dopravní technika často kombinuje různé typy podvozků a kol s různým druhem pneumatik.
- V případě návěsů či nákladních automobilů se volí pneumatiky s co nejnižším měrným půdním tlakem.
Ing. Filip Javorek
