PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Sprzęgło to nie element wieczny

Zapewne każdy użytkownik ciągnika zmierzył się już z tematem uszkodzenia lub nieprawidłowego działania sprzęgła w swojej maszynie. Nawet jeśli nie, to zapewne prędzej czy później to uczyni, bo sprzęgło w ciągniku to podzespół zużywający się w trakcie eksploatacji. Co warto wiedzieć o współczesnych sprzęgłach i jak ich używać, aby służyły jak najdłużej?



Sprzęgło jest elementem, który występuje w ciągnikach rolniczych od samego początku ich istnienia. Jest ono nierozerwalnie związane z techniką motoryzacyjną, z której się wywodzi, a wraz z jej rozwojem zarówno sprzęgło, jak i cały jego mechanizm przechodziły poważne przeobrażenia.

Zastanówmy się najpierw, do czego służy sprzęgło? Otóż ogólnie rzecz biorąc, sprzęgłem nazywamy mechanizm, który służy do przekazywania momentu obrotowego z jednego obracającego się elementu na drugi. Elementem tym jest najczęściej wałek, ale nie zawsze, bo rodzajów sprzęgieł i przenoszenia przez nie momentu jest bardzo dużo. Nas jednak interesuje to, co znajdziemy w ciągnikach rolniczych, więc mówmy o wałkach.

Analogicznie jak w przypadku techniki motoryzacyjnej, także w ciągnikach rolniczych stosowanie sprzęgła między silnikiem a skrzynią biegów prowadzi do przeniesienia mocy i momentu z silnika na skrzynię. I właśnie przeniesieniem tych wartości możemy sterować za pomocą sprzęgła, którego zadaniem jest łączenie i rozłączanie tych dwóch podzespołów, którą to czynnością możemy sami sterować.

Sprzęgła – rodzaje

Sprzęgła, jakie występują w ciągnikach rolniczych, możemy podzielić w zależności od zasady działania na:

Sprzęgła tarczowe, zwane inaczej ciernymi – przenoszą one moment obrotowy, wykorzystując siłę tarcia na styku powierzchni ciernych tarczy. Dodatkowo możemy je podzielić na sprzęgła jednotarczowe i sprzęgła wielotarczowe.

Sprzęgła hydrokinetyczne, które przenoszą moment obrotowy, wykorzystując właściwości fizyczne cieczy. Stosowane w automatycznych przekładniach ciągnikowych.

Sprzęgło tarczowe

Skoro już wiemy, do czego służy sprzęgło w ciągniku rolniczym, przyjrzyjmy się budowie zespołu sprzęgła tarczowego. Jego budowa, w tym wielkość i średnica, są ściśle związane z przenoszoną przez nie mocą i momentem obrotowym. Inaczej: wraz ze wzrostem wartości momentu obrotowego rosną wymagania, jakie stawiane są inżynierom przy obliczeniach konstrukcyjnych dotyczących budowy zespołu sprzęgła oraz jego poszczególnym elementom, jak choćby tarcza.

Choć na co dzień sprzęgłem nazywamy cały podzespół, warto przyglądając się jego budowie, rozróżnić poszczególne elementy. W układach sprzęgłowych tarczowych (ciernych) możemy rozróżnić następujące współpracujące ze sobą elementy:

  • koło zamachowe,
  • tarcza sprzęgła z okładzinami,
  • tarcza dociskowa,
  • łożysko wycisku.

Omówmy je teraz pokrótce, przyglądając się funkcjom, które spełniają.

Koło zamachowe – to okrągła tarcza, która jest na stałe przykręcona do wału korbowego. Jego zadaniem jest m.in. magazynowanie energii układu korbowo-tłokowego i wyrównywanie jego pracy. Od strony sprzęgła jego powierzchnia jest gładka i przystosowana do współpracy z okładziną tarczy sprzęgłowej.

Tarcza sprzęgła – okrągła lub gwiaździsta blacha wykonana ze stali sprężystej, na której przymocowane są okładziny cierne oraz często tłumiki drgań. Napęd przenoszony jest przez centralnie umieszczoną piastę z wielowypustem na wałek zdawczy i dalej do skrzyni biegów.

Tarcza dociskowa – trzeci z głównych elementów przekazywania momentu z silnika. Odpowiada za równomierny docisk tarczy sprzęgła do koła zamachowego. W przypadku sprzęgła dwutarczowego przekazuje moment na tarczę drugiego stopnia (WOM).

Łożysko wycisku – pracujące najczęściej w obudowie. Poprzez łapki sprzęgła (lub tarczę słoneczną) separuje ono tarczę sprzęgłową od docisków, rozłączając przekazywanie momentu z silnika, inaczej wysprzęglając.

Do elementów sprzęgła tarczowego (ciernego) zaliczyć jeszcze musimy: obudowę, do której mocujemy tarczę dociskową, łapki sprzęgła, elementy mocujące i regulujące oraz mechanizm sterujący (mechaniczny lub hydrauliczny).

Sprzęgło hydrokinetyczne

Zasada działania sprzęgła hydrokinetycznego opiera się na przeniesieniu energii momentu obrotowego z jednego elementu ruchomego na drugi (niesprzęgnięty z nim mechanicznie) za pomocą cieczy. W tym przypadku za przeniesienie momentu nie odpowiada tarcie, jak w przypadku omówionych powyżej sprzęgieł tarczowych, ale ciecz. Jest to możliwe dzięki hydrokinetycznym właściwościom cieczy, czyli zdolności do przenoszenia energii, a w przypadku takich układów sprzęgłowych cieczą jest specjalny olej o niskiej lepkości.

Podstawowymi elementami sprzęgła hydrokinetycznego jest tzw. pompa, turbina i umieszczony między nimi konwenter momentu obrotowego, inaczej zwany kierownicą. Ponieważ za przenoszenie energii odpowiada ciecz (olej) separująca połączenia mechaniczne, sprzęgła tego typu cechuje szereg zalet, m.in. skuteczne zabezpieczenie elementów sprzęgła przed przeciążeniem, łagodny i pozbawiony szarpnięć rozruch czy wytłumienie gwałtownych drgań.

Trzeba dodać, że zastosowanie w ciągnikach rolniczych sprzęgieł hydrokinetycznych pozwoliło na zastosowanie w nich automatycznego trybu zmiany biegów. Połączenie tych dwóch systemów przeniesienia napędu nie jest jednak regułą i producenci sprzętu rolniczego wdrażają własne rozwiązania jak np. w przypadku systemu Turbomatik w ciągnikach Fendt.

Teoretycznie zastosowanie sprzęgieł hydrokinetycznych w ciągnikach rolniczych jest możliwe już od 40 KM mocy jednostki napędowej. Jednak ze względu na złożoność budowy i koszty sprzęgła takie stosuje się zazwyczaj w ciągnikach o średniej i wyższej mocy.

Awarie sprzęgieł tarczowych

Przeniesienie przez sprzęgło nieraz ogromnych wartości momentu obrotowego z silnika do skrzyni musi się wiązać z jego zużyciem. Nie ma w tym nic dziwnego, a sprzęgła są tak zaprojektowane, żeby można je było w możliwie łatwy sposób wymienić. Dotyczy to oczywiście sprzęgieł tarczowych, których zużycie jest naturalne, a można by powiedzieć, że wręcz planowane.

Trwałość sprzęgła jest ściśle związana z trwałością okładziny tarczy sprzęgłowej, a na nią wpływają m.in.:

  • materiał, z jakiego jest wykonana,
  • powierzchnia robocza i budowa,
  • przenoszona moc maksymalna wraz z momentem obrotowym.

W ostatnich latach obserwujemy prawdziwy „wyścig zbrojeń”, jeśli chodzi o materiały, z których wykonuje się okładziny tarczy sprzęgła. Rosnące moce ciągników i wymagania techniczne splotły się z zakazem produkcji i stosowania w okładzinach azbestu i jego pochodnych. Dziś tarcze sprzęgła w zależności od wymagań i obciążeń mocowych mogą być wykonane z:

  • prasowanej warstwowo plecionej siatki z dodatkiem włókien miedzianych lub stalowych w otoczce z materiałów ciernych,
  • spieków posiadających dużo większy współczynnik tarcia i mogą przekazywać większy moment, zapewniają dobrą odporność na zużycie przy pracy w wyższych temperaturach,
  • ceramiki, dostosowane do skrajnych obciążeń i przenoszenia dużych mocy, odporne na temperaturę do 600 st. C i trudnościeralne.

Trwałość okładziny i tarczy jest jednak obliczona przy optymalnych warunkach użytkowania, które to często dalekie są od warunków polowych. Dlatego to, ile wytrzyma tarcza, a wraz z nią całe sprzęgło, zależy w głównej mierze od użytkownika. Budowa i zasada działania sprzęgieł tarczowych wymusza wręcz ścisły sposób użytkowania takiego sprzęgła, co jest wyszczególnione w instrukcji użytkowania i obsługi ciągnika.

Przypomnijmy kilka zasad, dzięki którym możemy utrzymać dobry stan techniczny sprzęgła tarczowego sterowanego mechanicznie:

  • należy łagodnie włączać sprzęgło w celu rozłączenia poszczególnych elementów ciernych, a puszczać pedał sprzęgła w sposób energiczny i jednostajny;
  • nie wolno trzymać nogi na pedale sprzęgła w czasie jazdy, ponieważ powoduje to stałe minimalne ślizganie się tarcz, zwiększając ich zużycie,
  • okresowo kontrolować i regulować jałowy ruch pedału sprzęgła (wartość skoku jałowego jest określona w instrukcji),
  • okresowo smarować elementy sprzęgła, w tym: wał dźwigni wyciskowej i łożysko oporowe.

Wymienione tu zasady prawidłowej obsługi na pewno wpłyną na żywotność układy sprzęgła tarczowego, jednak prędzej czy później nawet najlepsza tarcza sprzęgła się zużyje. Objawami tego może być wyczuwalny uślizg na sprzęgle przy ruszaniu czy zmianie biegów, brak uciągu mimo zwiększania obrotów silnika oraz charakterystyczny zapach spalenizny. I tu rodzi się pytanie, czy w takim wypadku wymieniać samą tarczę sprzęgła (i ewentualnie łożysko oporowe) czy kompletny docisk sprzęgła.

Oczywiście, wszystko zależy od kosztów, jakie niesie ze sobą taki remont, jednak trzeba wiedzieć, że wymiana samej tarczy sprzęgła przy zużytych już powierzchniach tarczy docisku to tylko działanie doraźne. Gdy założymy nową tarczę sprzęgła na wypracowany docisk, musi się ona ułożyć, czyli dopasować do mikronierówności tarczy dociskowej. Prowadzi to do skrócenia żywotności tarczy sprzęgła, co skutkuje często w krótkim czasie następnym remontem. Biorąc więc pod uwagę to, że ciągnik w każdym przypadku musi być rozebrany (czas i robocizna mechanika) i przy każdym remoncie wymieniamy łożysko oporowe, uszczelniacze, czasem łapki i drobne mechanizmy wycisku, prowizoryczna naprawa sprzęgła może się okazać na dłuższą metę nieopłacalna. Warto więc dla własnego spokoju wymieniać za jednym zamachem zarówno tarczę sprzęgła, łożysko wycisku, jak i kompletny docisk.

Awarie sprzęgieł hydrokinetycznych

W odróżnieniu od prostych w konstrukcji sprzęgieł tarczowych, których wymiana w ciągniku jest stosunkowo prosta, awarie sprzęgieł hydrokinetycznych wymagają wyspecjalizowanego serwisu. Dzieje się tak dlatego, że wspomniane wyżej mechanizmy takiego sprzęgła, jak pompa i turbina, zamknięte są szczelnie w obudowie, a rozebranie jej w warunkach amatorskich zazwyczaj kończy się zniszczeniem i poważnymi kosztami zakupu nowego podzespołu.

Sprzęgło hydrokinetyczne w ciągniku jest stosunkowo długowiecznym elementem, jednak trzeba jasno zaznaczyć, że na jego trwałość wpływa kilka czynników, na które sami mamy wpływ. Wśród nich najważniejsze to:

  • prawidłowa obsługa użytkownika: unikanie długotrwałych i krytycznych przeciążeń sprzęgła, które doprowadzają do nadmiernego wzrostu (powyżej 120oC) temperatury oleju wewnątrz, co z kolei prowadzi do zniszczenia uszczelnień technicznych, rozkalibrowania sprzęgła i uniemożliwia jazdę;
  • prawidłowa obsługa serwisowa: stosowna do warunków użytkowania okresowa wymiana oleju w mechanizmie sprzęgła i skrzyni biegów (często to ten sam olej), wewnętrznych uszczelnień i ułożyskowań wałków zdawczych.

Warto zaznaczyć, że produkcją sprzęgieł hydrokinetycznych zajmują się renomowani producenci takich podzespołów. Jeśli sprzęgło takie współpracuje w ciągniku ze skrzynią biegów powershift, za prawidłowe współdziałanie obu podzespołów odpowiadają mikroprocesor i oprogramowanie. Dopasowane jest ono do poszczególnego modelu ciągnika, za jego bieżące dane odpowiada szereg czujników: od silnika i jego chwilowo generowanej mocy po czujnik obrotu czy uślizgu kół napędowych. Oprogramowanie to często wymaga uaktualnień i warto o nie zapytać w serwisie producenta ciągnika.

Jeszcze do niedawna uważaliśmy, że 80 czy 100 KM to wysoka moc w ciągniku. Dziś takie moce uzyskują tzw. ciągniki kompaktowe czy nawet ogrodnicze, a wraz ze wzrostem mocy rosną wymagania konstrukcyjne stawiane podzespołom, w tym układowi sprzęgła.

Czy to tarczowe, czy hydrokinetyczne – sprzęgła w ciągnikach rolniczych to mieszanka zaawansowanej mechaniki i technologii materiałowej. Z jednej strony ich niezawodność i komfort obsługi ciągnika rosną, z drugiej wpływa to na ostateczną cenę gotowego ciągnika.  



Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (6)

  • akurat 2021-11-02 19:12:23
    prosty rolnik nie musi się na tym znać . Od napraw są mechanicy z praktyką . Wspominam zdarzenie jak sąsiad z swoim kolegą wymieniali samodzielnie tryb ataku w tylnym moście c 330 i po naprawie - traktor zamiast jechać do przodu na 4,5,6 biegu - jechał w tył a na wstecznym ruszał do przodu ... i po co to było daremnie śruby wyrabiać i od nowa tłuc młotem ... Także , za daleko gęba od potrawy ...
  • Polek 2021-10-30 18:53:46
    Coś mi w sprzęgle Belarusa piszczy. Popsikalem tarcze wd40 i dalej piszczy. O co chodzi?
    • Polski rolnik 2021-10-30 21:59:03
      Odkręć śrubę otworu rewizyjnego i wypuść myszy.
  • Arek 2021-10-30 15:12:29
    New Holland t4050 2 tys godzin docisk sprzęgła dzwoni i do wymiany.
  • Ok 2021-10-30 13:56:40
    Zetor forterra 6tys godzin 3 zmiany JD 6630 7 tys godzin 2 zmiany (z turem pracuje) New holland t7.210 11 tys godzin pierwsze sprzęgło
    • cz 2021-10-30 20:17:54
      T25 -1975 rok- motogodzin ze 6 tys. ale pracował też bez linki napędzającej licznik, sprzęgło oryginał (silnik też)- do prac które wykonuje w zupełności wystarcza, gdyby przywrócić fabryczną moc i ją wykorzystywać pewnie sprzęgło trzeba by było wymienić - łożysko oporowe dawno się rozsypało. Zetor 5211-1989rok- ponad 9tys. mth- sprzęgło oryginał i ma się dobrze - jeden "kapelusz" wymieniłem.. Pronar 1025-2005 rok- około 1900 mth- sprzęgło działa i "ruszał" nie będę, ale dziwnie się zachowuje - po prostu czasem (nie zawsze) ślizga się przy ruszaniu pod obciążeniem. W tych ciągnikach są liczone "prawdziwe" motogodziny i ich stanu licznika nie można porównywać ze stanem licznika nowszych maszyn, które liczą czas pracy niezależnie od obciążenia...

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 3.81.89.248
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum

KONTAKT24

Widziałeś, słyszałeś coś ważnego? Byłeś świadkiem niecodziennego wydarzenia? Napisz do nas! Opublikujemy, zainterweniujemy, pokażemy całemu światu. Jesteśmy dla Was 24 h na dobę, 7 dni w tygodniu.

DODAJ PLIKI

Kliknij lub przeciągnij pliki z dysku i upuść. Max. rozmiar pliku 4 MB.

Drogi Użytkowniku!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych możemy przetwarzać Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane dodatkowo jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do odwołania zgody oraz prawo sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl. Wycofanie zgody nie wpływa na zgodność z prawem przetwarzania dokonanego przed jej wycofaniem.

W dowolnym czasie możesz określić warunki przechowywania i dostępu do plików cookies w ustawieniach przeglądarki internetowej.

Jeśli zgadzasz się na wykorzystanie technologii plików cookies wystarczy kliknąć poniższy przycisk „Przejdź do serwisu”.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.