Który Claas Axion lepszy? Kołowy czy półgąsienicowy?

Idea przeprowadzenia badania wyszła od strony studentów zrzeszonych w Kole Naukowym Inżynierii Rolniczej Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, a jego celem było zbadanie poślizgu oraz stopnia ugniatania gleby przez ciągnik tradycyjny i półgąsenicowy. Zostało one przeprowadzone w marcu br. jeszcze przed wybuchem epidemii koronawirusa i jak wspomniał dr inż. Mirosław Czechlowski z Instytutu Inżynierii Biosystemów wspomnianej uczelni wyniki miały zostać zaprezentowane w maju w trakcie spotkania uczelnianych kół naukowych. Życie zweryfikowało te plany.

Dwaj zacni zawodnicy oraz miejsce potyczki

Do porównania stanęły dwa modele Axion 960 o mocy maksymalnej 445 KM wg normy ECE R 120. Pierwszy z nich wyposażony był w system gąsienicowy Terra Trac zamontowany na tylnej osi – napęd ten bazuje na technologii znanej z kombajnów Claas, która została specjalnie dostosowana do wymagań ciągnika. Drugi zawodnik to klasyczny model kołowy.

Test odbył się w marcu w miejscowości Niepruszewo w województwie wielkopolskim w odpowiednio przygotowanych warunkach. Pole było uprawione pod siew wiosenny, gleba piaszczysta, bez opadów deszczu.

Wykorzystane narzędzia pomiarowe

Podczas badań wykorzystano kilka narzędzi pomiarowych. W przypadku nacisku na glebę użyto hydrotestera Claas oraz czujnika pomiaru nacisku kół. Bardzo ważną funkcję pełniła poduszka pomiarowa.

– W wykorzystaniu poduszki istotne było, aby wytrzymała ona nacisk koła ciągnika podczas przejazdu. W tym celu wykorzystaliśmy sprzęt, którego używają strażacy do otwierania zakleszczonych drzwi czy podnoszenia ciężkich elementów. Poduszka była połączona z manometrem oraz hydrotesterem, dzięki czemu mogliśmy z dużą rozdzielczością zarejestrować naciski, które wywołuje koło na glebę podczas przejazdu ciągnika – wyjaśniał dr inż. Mirosław Czechlowski, opiekun Koła Naukowego Inżynierii Rolniczej.

Do pomiaru zagęszczenia gleby z kolei wykorzystano penetrometr. System telemetryczny Claas Telematics otrzymywał dane z sieci CAN ciągników i pozwolił na sprawdzenie obciążenia silnika, prędkości obrotowej i prędkości jazdy mierzonej radarem oraz poślizgu maszyny.

Należy również wspomnieć o maszynie towarzyszącej, którą był kultywator Väderstad Opus 400 o szerokości roboczej 4 m. Dostosowano go do warunków polowych i ustawiono na głębokość pracy 30 cm. Wydawać by się mogło było, że narzędzie zaczepione do ciągników Axion 960 jest zbyt małe, ale jak zapewniał dr. Czechlowski warunki polowe były wymagające, było bardzo sucho, a czuby zębów kultywatora Opus „drapały” już po podeszwie płużnej.

Metodologia badań

– Każdy pomiar nacisku na glebę wykonywany był trzykrotnie – najpierw przejazd ciągnika kołowego, następnie gąsienicowego – oba z przednim obciążnikiem. Wynik ostateczny ustalono na podstawie średniej z uzyskanych pomiarów. Dodatkowo na końcu wykonano jeszcze jeden przejazd ciągnikiem kołowym bez obciążnika przedniego. Ciągniki przejeżdżały po poduszce (tzw. pomiar dynamiczny – dopisek autora) bez zaczepionego narzędzia towarzyszącego – relacjonowała dr inż. Barbara Raba-Przybylak, manager produktu ds. ciągników Claas Polska.

Wspomniana poduszka ze zbrojeniem aramidowym była wypełniona płynem nieściśliwym (płyn niezamarzający) i zakopana została na około 10 cm. Ciągniki przejeżdżały przez jej środek.

Pomiar zagęszczenia za pomocą wspomnianego penetrometru, wykonano szereg razy w śladach po przejeździe obu traktorów.

W przypadku przejazdów ciągnika Claas Axion kołowego i gąsienicowego na polu z maszyną towarzyszącą zastosowano ponadto system prowadzenia równoległego GPS z dokładnością RTK Net do 2 cm. Odstępy pomiędzy przejazdami obu ciągników wynosiły 10 cm celem nie ingerowania w siłę uciągu każdego z nich. Tempomat maszyn został ustawiony na 12 km/h, a ustawienia skrzyni i docisku były na takim samym poziomie.

Waga obu ciągników wraz z balastowaniem była porównywalna. Rodzaj ogumienia i wartości ciśnienia wyglądały natomiast następująco: w Axionie Terra Trac zastosowano przednie opony Trelleborg 710/60R34 o ciśnieniu 1 bara, a w klasycznym modelu opony przednie Michelin IF 710/60R34 o ciśnieniu 1,4 bara oraz tylne Michelin IF 900/60 R42, 1 bar.

Uzyskane wartości nacisku

Na początek porównany został nacisk na obie osie w ciągnikach bez narzędzia towarzyszącego. I tak w przypadku osi przednich dla obu testowanych ciągników był on bardzo zbliżony, a wynosił średnio 1,76 bara dla ciągnika gąsienicowego z obciążnikiem przednim 900 kg oraz 1,8 bar dla ciągnika kołowego z obciążnikiem przednim 2,6 t. Po demontażu przedniego obciążnika w ciągniku kołowym wartość nacisku na przednią oś zmniejszyła się do 1,65 bara.

Jeśli chodzi z kolei o oś tylną z napędem gąsienicowym w ciągniku Axion 960 TT nacisk był mniejszy o 63 procent w porównaniu z wersją wyposażoną w kołowy układ jezdny. Powodowane jest to rozkładem masy na większej powierzchni kontaktu (aż 1,244 m2 na jedną gąsienicę) w ciągniku Axion Terra Trac. Ponadto gąsienica ma 3 punkty nacisku: koło napinające, rolki oraz koło napędowe.

Wspomniane koło napędowe wykazało wyższą wartość nacisku – gdyż w trakcie wytwarzania siły pociągowej dociska ono tylną część gąsienicy – w całym napędzie (wartość średnia 0,37 bar), ale to i tak nadal o wiele niższe wartości w porównaniu ze standardową oponą tylną.

Dodatkowo uwidoczniła się różnica w nacisku tylnej osi w ciągniku tradycyjnym po demontażu obciążnika przedniego. Wartości wyniosły odpowiednio: 0,61 bara z obciążnikiem i 1,25 bara bez niego. Wynika to z automatycznego dociążeniem tylnej osi będące wynikiem odciążenia przodu.

Poziom zagęszczenia i poślizgu

Po przeprowadzeniu pomiarów penetrometrem uwidocznił się fakt, że przejazd ciągnika z napędem gąsienicowym Axion 960 TT wywołuje o ok. 15-20 proc. mniejsze zagęszczenie gleby w warstwie uprawnej 0-25 cm.

– Poniżej tej głębokości (25 cm) jest już widoczna podeszwa płużna i tutaj przejazd ciągnika po wierzchniej warstwie gleby nie powoduje wpływu na zmianę zagęszczenia – tłumaczył dr inż. Czechlowski.

Podjęto również próbę sprawdzenia, w jakim stopniu ciągnik kołowy zagęszcza glebę jeśli zdejmiemy z niego obciążnik przedni w tym przypadku o wadze 2,6 t. Okazało się, że rezygnacja z balastu pozwoliłaby na zmniejszenie zagęszczenia w wierzchniej warstwie gleby (0–15 cm) o ok. 20-30 proc. Dalsze wyniki doświadczeń wykazały jednak, że w przypadku ciężkich prac uprawowych wykorzystujących maksymalną siłę uciągu niewskazana jest rezygnację ze wspomnianego balastu, ponieważ średnie wartości poślizgu zbliżały się do tych, których nie powinniśmy przekraczać chcąc pracować z optymalnym zużyciem paliwa.

Sprawa ma się natomiast trochę inaczej jeśli chodzi o lżejsze prace polowe. Tutaj warto zastanowić się nad zasadnością użycia ciężkiego obciążnika, bowiem poślizg jest mniejszy, a niższa waga ciągnika ma korzystniejszy wpływ zarówno na strukturę gleby jak i niższe spalanie samej maszyny.

Na zakończenie omawiania wyników doświadczeń warto napisać, że na podstawie przeprowadzonych badań ustalono, że podczas pracy w porównywalnych warunkach polowych wykorzystujących maksymalną wartość siły uciągu jaką dysponowały obydwa ciągniki z zaczepionym kultywatorem Opus 400, maszyna z napędem gąsienicowym pracuje z 5-6-krotnie mniejszym poślizgiem.

Przy obciążeniu silnika, które w trakcie doświadczeń w Wielkopolsce wyniosło prawie 100 proc. (98,67 Axion 960 i 99,64 Axion TT)  ciągniki uzyskały średnią prędkość roboczą z kultywatorem Opus 400 odpowiednio 8,33 i  9,67 km/h przy podobnych obrotach 1626. Ciągnik półgąsienicowy uzyskał więc większą wydajność przy mniejszym zużyciu paliwa!

– Ciągnik gąsienicowy to wyjątkowa maszyna pod względem trakcji. Prezentowany napęd gąsienicowy Terra Trac jest odpowiednio dostosowany do prac polowych i pozwala w pełni wykorzystać potencjał ciągnika. Jeśli występują problemy z trakcją na polu to jest to bardzo ciekawa opcja zakupu, która może przynieść szereg korzyści – podsumowuje dr Barbara Raba-Przybylak.

Różnice konstrukcyjne oraz cenowe ciągników

Zasadnicze różnice to głównie umieszczenie i pojemność zbiornika paliwa, trochę inna budowa tylnego TUZ oraz dodatkowe opcje w oprogramowaniu. I tak Claas Axion 960 ma zbiornik o pojemności 640 l zmontowany pośrodku a Axion 960 TT 860 litrów zlokalizowane z tyłu – to wraz z innym rodzajem tylnego napędu wymusiło ponadto zaprojektowanie nowej platformy po której wchodzi się tylko z jednej strony do jego kabiny. Jego tylny podnośnik jest również trochę inaczej skonstruowany ponieważ jak spojrzymy na maszynę Terra Trac z boku to gąsienice ewidentnie wystają poza obrys maszyny. Jeśli chodzi z kolei o oprogramowanie to Axion 960 TT ma 2 dodatkowe ustawienia dostępne z pozycji terminalu: naciąg gąsienicy (poziomowanie), który wpływa pośrednio na lepszy komfort pracy oraz regulację reakcji gąsienic na skręt.

Inna jest również tylna oś w obu modelach – Axion TT ma zamontowaną przejściówkę, tzw. „saksofon” jak to określiła dr Raba-Przybylak, która umożliwia zamontowanie gąsienic. Ponadto Terra Trac nie przekracza szerokości 3 m, co jest trudne czy wręcz niemożliwe do uzyskania przykładowo w przypadku zamontowania „bliźniaków”.

Jeśli chodzi o cenę to Claas Axion TT jest o około 20 proc. droższy od swojego tradycyjnego odpowiednika. Dużo, ale jak przekonuje dr Raba-Przybylak półgąsienicowa maszyna jest dużo wydajniejsza i zużywa mniej paliwa w pracach polowych szczególnie w trudnych warunkach glebowo-klimatyczno-terenowych. Żeby jednak wybór nie był tak oczywisty to napiszmy, że gąsienice nie nadają się za bardzo do prac transportowych. Wynika to z faktu, że częsta jazda po utwardzonych powierzchniach powoduje ich szybsze zużycie.