BOSNA I HERCEGOVINAREPUBLIKA SRPSKAVISOKA KOLA ZA PRIMJENJENE I PRAVNE NAUKE BANJA LUKAPROMETEJ

SEMINARSKI RAD

Predmet: Tehniki elementiTema: Traktori

Mentor: Student:Prof. Sreten Teanovi Dejan uki

Bijeljina, 2015. godineS A D R A J

Contents1.S A D R A J22.UVOD33.ISTORIJSKI RAZVOJ TRAKTORA44.PRIMENA TRAKTORA65.PRAVCI DALJIH ISTRAIVANJA TRAKTORA126.ZAKLJUAK147.LITERATURA15

UVOD

Re traktor nastala je od rei vua. Traktor se, tokom druge polovine XIX veka i prve polovine XX veka, razvio u dananju, konvencionalnu formu. Ova forma velikim delom duguje istoriji, kao i injenici da je to veoma logino ureenje. Traktor, od parnih lokomotiva a posebno od trenutka pojave prvih traktora pogonjenih motorima sa unutranjim sagorevanjem, pretstavlja centralno mesto u okviru poljoprivredne mehanizacije.

Smatra se da je uvoenje traktora u poljoprivredu najvie doprinelo razvoju mehanizovanja poljoprivrednih radova, oslobaanju oveka od mukotrpnog rada, pa tako i razvoju civilizacije. Konstruktori su kao ideju vodilju koristili ranija konstruktorska reenja traktora koji su bili jednostavna zamena za vune ivotinje. Sama konstrukcija traktora se koristi prednostima rasporeda teine na zadnje pogonske tokove, to dovodi do poveanja vune sile. Ovako konstruisano vozilo je veoma stabilno u horizontalnoj ravni zbog toga to prikljuna maina prati putanju traktora, a svojim otporom kretanju dovodi ceo agregat u pravu liniju.

Prema OECD ( Organisation for Economic Cooperation and Development) poljoprivredni traktor definie se kao samohodno vozilo sa tokovima ili gusenicama, sa osnovnom primenom u poljoprivredi i umarstvu koji je projektovan I izveden tako da moe da zadovolji sledee operacije:

Da vue prikolice; Da nosi, vue ili pokree poljoprivredna I umarska orua i maine.

Prikljune maine koje se prikljuuju na traktor na njegovoj zadnjoj strani izazivaju minimalno premetanje optereenja i reaktivnog momenta u horizontalnoj ravni (za razliku od prikljunih maina koje se kae sa strane). Kao rezultat svega navedenog bilo je veoma malih ili skoro nikakvih promena same koncepcije traktora kao vozila kroz dui vremenski period dok je sa druge strane bilo velikih poboljanja u sferi motora, transmisije, pneumatika, kontrolnih sistema i upravljanja. Traktor reprezentuje najvaniju mainu u poljoprivredi, konstruisanu da vue i pogoni variante raznih prikljunih maina i dodataka primenjenih u kompleksnim tehnolokim operacijama poljoprivredne proizvodnje. U mnogim zemljama oko 40 do 50% od ukupne veliine investicija u poljoprivrednu mehanizaciju otpada na traktore. Konstrukcione karakteristike traktora koji se koriste u visoko-razvijenim zemljama u zadnjih 30 godina su se znaajno promenile. Zapadnoevropski i Severnoameriki zemljoradnici zahtevaju moderne, tzv. high-tech traktore, opremljene najnovijim tehnikim dostignuima koja omoguavaju visoku produktivnost i efektivnost. Sve vie i vie panje se poklanja ergonomskim karakteristikama traktora, kao i uticaju traktora na okolinu.

ISTORIJSKI RAZVOJ TRAKTORA

Prva primena mehanikog pogona u poljoprivredi vezuju se za poetak XIX veka, kada su upotrebljene parne maine na tokovima za pokretanje mehanikih poljoprivrednih orua pomou fleksibilnog kaia. Oko 1850. konstruisan je prvi vuni motor razvojem parne maine na tokovima, i adaptiran za potrebe poljoprivrede. Prvi traktori su bili parne maine za oranje, koje su radile u paru. Postavljane su sa obe strane zemljita koje je trebalo obraditi, a plug se kretao izmeu njih pomou ianog kabla. Ako je zemljite dozvoljavalo traktor sa parnim motorom vukao je plug direktno. Parni traktori ostali su u upotrebi i u XX veku dok nisu konstruisani pouzdani motori sa unutranjim sagorevanjem.

Godine 1892. Don Froli (John Froelich) iz Ajove osmislio je i konstruisao prvi traktor sa benzinskim/dizel-motorom. Dobivi patent za njega otpoeo je sa komercijalizacijom svog izuma, ali se 1895. godine pokazalo da je to neuspeni biznis. Hart (Charles W. Hart) i Par (Charles H. Parr) 1903. u istoj Saveznoj dravi proizvode 15 traktora kada se prvi put taj naziv i upotrebljava. Model broj 3 je prvi do danas ouvani ameriki traktor sa motorom na unutranje sagorevanje. Snaga ovog dvocilindrinog motora bila je preko kaia 22 kW, i 13 kW na poteznici.

U Velikoj Britaniji prva prodaja traktora sa motorom na unutranje sagorevanje zabeleena je 1897. godine (Hornsby-Ackroyd Patent Safety Oil Traction engine). Prvi komercijalno uspeni dizajn, meutim, pojavio se 1902. To je bio Ivel tractor sa tri toka. Godine 1908. u Bedfordu poinje montaa etvorotokaa u najveoj fabrici, van SAD, toga vremena Saunderson Tractor and Implement Co.

Iako u poetku nisu bile popularne ove maine na benzinski pogon poinju da se sviaju u drugoj dekadi dvadesetog veka kada postaju manje i pristupanije. Henri Ford (Henry Ford) 1917. predstavlja svoj Fordson, prvi masovno proizvedeni traktor. Proizvoen je u SAD, Irskoj, Engleskoj i Rusiji, a 1923. Fordson je drao 77% amerikog trita. Dvadesetih godina prolog veka traktori sa benzinskim motorom postaju standard.

Prikljuno vratilo, vaan deo traktora koji ga ini pogonskom mainom, prvi put se pojavilo 1878. na pojedinim runo izraenim traktorima, ali prvo prikljuno vratilo na fabriki izraenom modelu bilo je ono ugraeno u model 8-16 kompanije IHC (International Harvester Company) 1918. godine. Donston (Edward A. Johnston) inenjer ove kompanije bio je impresioniran vratilom koje je video deceniju ranije, a koje je za sopstvene potrebe napravio francuski farmer i mehaniar Gougis.[8] Posle toga osmiljen je niz upotreba kako bi se dokazala prednost vratila. Da bi definitivno sa modelom 15-30, 1920. godine prikljuno vratilo postalo standardni deo traktora. Od 1927. godine usvojen je standard kojim je propisana brzina i smer rotiranja vratila 536 10 obrtaja u minuti u smeru kazaljke na satu. Kasnije je brzina izmenjena na 540.

Firma Cockshutt Farm Equipment Ltd iz Ontarija (Kanada) 1945. godine poinje da proizvodi traktor Cockshutt Model 30 koji ima prikljuno vratilo ija rotacija je nezavisna od kretanja traktora, to je velika prednost pri obavljanju stacionarnih operacija. Na dananjim modelima kontrola prikljunog vratila obavlja se pomou prekidaa, to poveava bezbednost vozaa.

Spajanje prikljunog orua sa traktorom u tri take umesto u dve, osnovu savremenog bezbednog hidraulinog podizaa orua, izumeo je Britanac Hari Ferguson (Harry Ferguson) 1928. i primenio na svom modelu Crni traktor (Black Tractor) 1933. godine. Time je usmerio razvoj orua od vuenih ka noenim. Prototip podizaa imao je dve take spoja gore a jednu dole, da bi sam Ferguson doao do zakljuka da ga traba obrnuti tako da dve take budu dole.[footnoteRef:1] [1: Izvor: http://sr.wikipedia.org/sr/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80 (pristupljeno 18.04.2015)]

PRIMENA TRAKTORA

Traktori pretstavljaju pogonsko vune maine koje slue za obavljanje razliitih radnih operacija kao izvor energije u agregatu sa prikljunim oruem vukui, nosei i/ili dajui im pogon ili obezbeujui energiju za razliite stacionarne uslove. Traktor je svoju primenu naao u poljoprivredi za obavljanje zemljanih radova I u umarstvu. Za obavljanje poljoprivrednih radova traktor mora posedovati dodatne prikljune maine.

Od standardnih traktora koriste se jednoosovinski ili dvoosovinski tokai (ili guseniari) sa dvo- ili etvorotaktnim dizel ili benzinskim motorom, koji moe da ima 1-4 cilindra.

Jednoosovinski traktori imaju prednost za manje povrine i za zemljita lakeg mehanikog sastava. Vuna snaga im je do 10 kW. Obino imaju dva toka (ree samo jedan), poluge sa rukohvatima uz pomo kojih se upravlja, benzinski ili dizel-motor, ram za prikljuke i kontrategove sa prednje strane (kod jednoosovinskih traktora vee snage) zbog poveanja uinka vune sile traktora pri teim radnim operacijama (duboko oranje). Masa traktora moe se poveati i dodavanjem tegova na tokove, a vuna sila poveava se i zamenom tokova sa pneumaticima metalnim kandastim ili reetkastim.

Poluge sa rukohvatima mogu da se pomeraju u vertikalnoj i horizontalnoj ravni. Vertikalnim pomeranjem poluge (gore-dole) traktor se prilagoava prikljunoj maini i visini radnika, horizontalno pomeranje omoguava da se radnik-rukovalac kree sa strane od obraene povrine. Okretanjem poluga za 180 u horizontalnoj ravni mogue je prikljuivanje orua ispred tokova.

Dvoosovinski traktori mogu biti sa pogonom na zadnjim tokovima ili na sva etiri toka uz mogunost blokiranja diferencijala. Zglobna konstrukcija omoguava manevrisanje na manjim povrinama. Vuna snaga im je obino od 10-50 kW (ali i do 480 kW) to je dovoljno za veinu radnih operacija.

Menja traktora ima vei broj stepena prenosa 6-16 za hod napred i 3-16 za hod unazad. Ovo omoguava spore hodove (obino nekoliko stotina metara do 2.3 km/h u prvoj brzini, 2.5-4.1 km/h u drugoj itd.) koji su neophodni za mnoge radne operacije. Dok najvii stepen prenosa omoguava hod od 50 km/h, a kod nekih modela i do 80 km/h.

Na zadnjem delu nalaze se hidraulini podiza orua, poteznica za koju se kai orue i prikljuno vratilo koje prenosi pogon prikljunim oruima rotirajui standardnom brzunom od 540 obrtaja u minutu, i/ili ree 720, odnosno 1000 obrtaja u minutu. Postoje tri tipa veza izmeu motora i vratila: pre spojnice , izmeu spojnice i menjaa i iza menjaa.

Hidraulini podiza orua radi na principu hidrostatikog pritiska. Prenoenje pritiska vri ulje potisnuto hidraulinom pumpom. Klip pumpe stvara potisnu silu koja, zavisno od modela vri sve ili samo neke od radnji:

Podizanje i odravanje u podignutom stanju noenih i polunoenih orua; aktivno sputanje orua; konstantno odravanje poloaja radnih delova iznad ili u zemljitu; odravanje vune sile, odnosno optereenja traktora kod orua iji se radni delovi nalaze u zemljitu; poveanje vune sile traktora veim optereenjem zadnjih tokova.

Hidraulini ureaj ine:

rezervoar za ulje, pumpa za ulje, distributer ulja, hidraulini cilindar sa klipom i mehanizam za prenoenje komandi.

Ulaskom ulja u cilindar klip se pomera napred ime se postie podizanje orua, dok se sputanje orua obezbeuje uticajem sopstvene mase, kada distributer omogui vraanje ulja nazad u rezervoar. Tada je sputeno orue slobodno, pa se to naziva jo i plivajui poloaj.

Tokovi mogu biti iste veliine, ili su zadnji vei. Traktori sa zadnjim pogonskim tokovima (42 ili 2WD) obino imaju prednje manje tokove, dok kod traktora sa 4 pogonska toka (44 ili 4WD) postoje dva tipa. Sa manjim prednjim tokovima (kada oni slue za upravljanje) i sa tokovima istih dimenzija (upravljanje zglobnom vezom). Zbog potrebe podeavanja razmaka tokova prema irini leje ili rastojanjima redova, postoje razliiti sistemi vezivanja tokova:

stepenastim pomeranjem i uvrivanjem na fiksna mesta na poluosovinama; pomou razliitog vezivanja diska toka i glavine ili diska i naplatka; pomou krutih produetaka; kontinuelnim pomeranjem glavine du poluosovine.

Razmaci tokova neposredno zavise od veliine traktora. Tako, na primer, poljoprivredni traktori duine 2.5 m (i mase od 1 t) imaju obino promenljivi raspon tokova od 85-100 cm; kod traktora duine 4 m (i mase 3.3 t) promenljivi raspon varira od 150-200 cm.[footnoteRef:2] [2: Izvor: http://sr.wikipedia.org/sr/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80 (pristupljeno 18.04.2015)]

Traktori su se u poetku pravili sa malom snagom motora i malim brojem stepeni prenosa, ali sa razvojem poljoprivrede I razvojem velikih poljoprivrednih gazdinstava ukazala se potreba za veim I jaim mainama koje su posedovale vei broj stepeni prenosa menjaa I veu snagu motora.[footnoteRef:3] Posmatranjem etapa razvoja traktorskih transmisija zapaa se da su se sredinom osamdesetih godina dvadesetog veka pojavili traktori ija je maksimalna brzina kretanja prevazilazila standardnih 30 km/h, dok je devedesetih brzina od 40 km/h postala standard za traktore vee snage. Na poetku XXI veka su se pojavili traktori sa maksimalnom brzinom kretanja od 50 km/h i ini se da e to biti novi standard. Neki proizvoai ak nude specijalne modele traktora sa maksimalnom brzinom preko 60 km/h. Poveanje ukupnog opsega brzina, kao i zahtev za veim brojem brzina u glavnom radnom opsegu (4-12 km/h) i vei broj puzajuih brzina (ispod 1 km/h) je dovelo do drastinog poveanja broja stepeni prenosa sa 4-5 u ezdesetim godinama na preko 40 stepeni prenosa na kraju XX veka. Pored poveanog broja stepeni prenosa, menja je morao da postane kompletno sinhronizovan radi mogunosti promene stepeni prenosa pod punim optereenjem. Namena traktora opredeljuje njegove vune karakteristike. Osnovni zahtev je da u eksploatacionom dijapazonu postoji vei broj stepeni prenosa koji e obezbediti razliite vune sile pri razliitim brzinama, a da ove brzine budu u okviru tehnolokih brzina za odreene operacije. Pri tome, klizanje i koeficijent korisnog dejstva traktora moraju biti u granicama predvienim za odreeni tip traktora.[footnoteRef:4] [3: Igor Mahovac, Traktorski menjai bez prekida toka snage. ] [4: Novakovi D.; Mesto savremenih traktora u poljoprivredi SR Jugoslavije]

Osnovni pokazatelji funkcionalnosti traktora pri izvravanju poljskih radova su: tehniki, ergonomski, ekonomski, energetski, tehnoloki.

Slika 1: Pokazatelj funkcionalnosti traktora

Slika 2: Pozicija menjakog sklopa u sistemu prenosa snage traktora

Prikljuna orua na traktorima predstavljaju osnovni radni organ svakog traktora kako za obavljanje poljoprivrednih tako I voarskih I drugih radova. Sama njihova konstrukcija nije se mnogo menjala od vremena kada su izmiljena.

Prikljunih orua koja se koriste na traktorima za obavljanje poljoprivrednih radova su:

Maine za ratarstvo (raonik) Orua za predsetvenu obradu zemljita (tanjirae, kultivatori, valjci) Maine za setvu (sejalice za strna ita, sejalice za okopavine) Maine za ubiranje strnih ita (bera kukuruza) Maine za vaenje eerne repe Maine za zatitu ratarskih uslova Maine za ubiranje povra Maine za spremanje sena (kosaice, grabulje, prese za seno).

Raonik kako mu sam naziv kae slui za oranje zemljita. U odnosu na oblik i konstrukciju postoje ameriki, evropski I prelazni tip raonika. Ameriki ima produen vrhI iljak s krivom otricom, dok je evropski pravilnog trapezastog oblika i otrica mu jeravna. Raonici se uglavnom izrauju od elika, s donjim zadebljanjem koje slui kao rezerva za iskivanje. Meutim, u novije vreme mnoge fabrike proizvode samootreeraonike. Oni su izraeni od livenog gvoa, ali tako da je jedna strana raonika razliite tvrdoe u odnosu na drugu.[footnoteRef:5] [5: Mr. Anelko Bajkin, Dr. Nikola uki, Prof. Dr. Veselin Lazi; Maine za seoski posed]

Slika 3: Raonik

Tanjiraa se sastoji od ureaja za prikopavanje za traktor, rama, baterije sa diskovima ureaja za promenu ugla baterije I sanduka za stavljanje tereta. Tanjiri ili diskovi mogu biti po obodu nazubljeni ili glatki. Na svakom disku postoji ista koji spreava lepljen je zemlje za disk.

Slika 4: Tanjiraa

Kultivatori se koriste za predsetvenu pripremu I umesto pluga za osnovnu obradu zemljita za penicu, zatim za kultiviranje livada I panjaka.

Zadatak sejalice je da obezbede eljeni broj isejanih semenki po jedinici povrine i pravilan raspored.

Valjci se koriste za sabijanje povrinskog sloja zemljita. Tako se istiskava suvian vazduh iz zemljita, razbijaju velike grudve.

Slika 5: Valjci

PRAVCI DALJIH ISTRAIVANJA TRAKTORA

Savremena poljoprivreda u razvijenim zemljama suoena je sa sledeim zahtevima:

da se ostvari to vii kvalitet, da se proizvodi po to niim cenama i da bude to manje uticaja na ivotnu sredinu

Razvojem elektrotehnike, hidraulike, elektronike, senzora i informacinih tehnologija naglo se poveao broj funkcija na samohodnim, pogonskim i prikljunim poljoprivrednim mainama koje je mogue kontrolisati i samim tim preciznije odgovarati gore navedenim zahtevima. U isto vreme, razvijaju se i postupci za kontrolu, kao i upravljanje radom poljoprivrednih maina. Ovo je nova i savremena oblast sa velikom perspektivom, o emu svedoi i to da je najvei broj inovacija u domenu poljoprivrede zasnovan na primeni mehatronike i ICT (informaciono-komunikacionih tehnologija).

Ne postoji univerzalna podela primene ICT na traktorima i prikljunim mainama kao ni na samohodnim mainama. Po kriterijumu sprovoenja kontrole i upravljanja nivoi primene mogli bi da se razvrstaju u sledee grupe odnosa traktora i prikljune maine:

1. Namenjeni za kontrolu i upravljanje samo traktorom.2. Kontrola sklopa traktora i prikljuka i upravljanje radom traktora.3. Puna kontrola traktora i prikljuka, uz upravljanje traktrotom i deliminoupravljanje prikljukom.4. Potpuna kontrola i upravljanje traktorom i prikljukom.

Kontrola rada traktora poela je primenom jednostavnijih analognih pokazivaa broja obrtaja motora, temperature rashladne tenosti i drugog. Kasnije je poela primena elektronskih senzora koji su omoguili praenje mnogih parametara elemenata i sklopova traktora kao i primenu sktuatora za podeavanje radnih parametara. Razvojem senzora, primene raunara i elektronike, informaciono komunikacionih tehnologija, sistemi traktora povezuju se u celinu, njima se upravlja pomou electronic control units - ECU (elektronskim upravljakim jedinicama), uz uvaavanje interakcije i sprovoenja automatskog upravljanja. U poslednje vreme sa razvojem novih tehnologija i inovacija u oblasti poljoprivrede sve veu primenu nalazi i GPS tehnologija.[footnoteRef:6] [6: Izvor: http://www.automagazin.rs/index.php?id=10965&n=ovo-je-traktor-buducnosti (pristupljeno 18.04.2015)]

Najvei iskorak u sferi IT u poljoprivredi u procesu kontrole i upravljanja traktorima, prikljunim mainama/oruima i samohodnim poljoprivrednim mainama je primena globalnog sistema pozicioniranja. Primena GPS proirila se na mnoge oblasti i operacije u poljoprivredi.

Prvobitna tanost koja je mogla da se postigne bila je primenljiva za samo neke delatnosti i operacije. Ostvarenjem diferencijalnog GPS za korekciju signala, greka pozicioniranja svela se na 10-30cm, te se broj operacija za koje se primenjuje ovaj vid pozicioniranja znatno poveao. Primenom zemaljskih stanica za dodatnu korekciju, bilo stacionarnih ili montanih, tanost pozicioniranja se jo vie poveala, pa je dovedena do nivoa greke 2-5cm. Tako je pozicioniranje maina i orua primenljivo za sve poljoprivredne operacije. Podatak o poziciji primenjuje se za razne potrebe:

Oznaavanje parcela i administrativno praenje delatnosti na njima, radi dobijanja to potpunijih statistikih podataka. Praenje prohoda i navoenje traktora i drugih maina pri obavljanju poljoprivrednih radova. Sprovoenje lokacijski specifine poljoprivredne proizvodnje, ostvarenje takozvane precizne poljoprivredne proizvodnje. Voenje dokumentacije o uspenosti poslovanja, pri emu pozicioniranje pomae u definisanju parcela, transportnih puteva i drugog.

Mnogi veliki proizvoai sve vie u svojim proizvodnim paketima poljoprivrednih maina nude GPS tehnologiju, pa se u skorijoj budunosti moe oekivati da e angaovanje ljudi u obavljanju poljoprivrednih radova biti minimalno.

ZAKLJUAKNa osnovu izloenog moemo zakljuiti da se sama namena traktora nije mnogo promenila u odnosu na period kada je napravljen, ali da su se sa razvojem poljoprivrede i njenih grana same tehnike i konstruktivne karakteristike doivele velike promene. Analizom traktora koji se nalaze na tritu moe se zakljuiti da su svi traktori koji se danas proizvode savremeni a jedina razlika meu njima je tehniko tehnoloka usavrenost. Potrebno je ne samo imati traktor, ve ga znati koristiti. U tom smislu potrebno je znanje. S jedne strane, poznavati uslove u kojima e traktor raditi i zahteve agrotehnike i s druge strane, eksploatacione i tehniko-tehnoloke karakteristike traktora. Cilj je ostvariti maksimalnu proizvodnost i minimalnu potronju goriva. Vana napomena za odabir traktora koju treba imati u vidu je potreba koju treba da zadovolji, tj. u kojim uslovima treba da radi (veliina parcele, njena udaljenost), i s kojim prikljunim mainama treba da bude agregatiran (plug, setvosprema, prikolica), a i na kojim poslovima u polju treba da radi (teka obrada zemljita, laka, transport). Takoe moemo doi do zakljuka da na doprinos smanjenja trokova pri mehanizovanoj obradi tla i tretiranju poljoprivrednih kultura najvei uticaj ima smanjenje preklopa. Meutim, detaljna analiza je pokazala da nije mogue izvriti smanjenje preklopa ba pri svim poljoprivrednim operacijama, a da pri tome korienje GPS tehnologije bude ekonomski opravdano.

LITERATURA

[1] Izvor: http://sr.wikipedia.org/sr/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80 (pristupljeno 18.04.2015) [2] Igor Mahovac, Traktorski menjai bez prekida toka snage[3] Novakovi D.; Mesto savremenih traktora u poljoprivredi SR Jugoslavije[4] Mr. Anelko Bajkin, Dr. Nikola uki, Prof. Dr. Veselin Lazi; Maine za seoski posed[5] Izvor: http://www.automagazin.rs/index.php?id=10965&n=ovo-je-traktor-buducnosti (pristupljeno 18.04.2015)15