Wały przegubowo-teleskopowe oprócz funkcji przenoszenia napędu na maszyny stanowią zabezpieczenie dla ich elementów napędowych przed przeciążeniem. Najbardziej zaawansowane konstrukcje z szerokim kątem skrętu i zaawansowanym systemem sprzęgieł mogą kosztować nawet 5 tys. zł. Najprostsze, krzyżakowe przeznaczone do lekkich maszyn, można kupić już za nieco ponad 200 zł.

Najważniejsza moc

Ważnym parametrem wału przegubowo-teleskopowego jest maksymalna moc lub moment obrotowy, które mają być przenoszone na maszynę z którą ma współpracować ciągnik (jest ona ściśle określona w instrukcji obsługi maszyny). Moc ciągnika, który będzie przy tym wykorzystany nie ma znaczenia.

Równie istotna jest również długość wałka. Parametr ten przez europejskich producentów rozumiany jest jako wzajemna odległość osi skrajnych krzyżaków.

Znając obydwa powyższe parametry możemy przystąpić do poszukiwań wału przegubowo-teleskopowego.

Przyglądając się wałom i uwzględniając ich długość warto mieć świadomość, że wartość momentu obrotowego, który mogą przenieść jest określony dla ich nominalnej długości. W praktyce oznacza to, że im wał jest bardziej wysunięty od jego nominalnej długości, tym mniejszą wartość momentu obrotowego może być przeniesiona na maszynę.

Dla przykładu wał teleskopowy Asto L68 o długości 610-1010 mm osiąga maksymalną zdolność przenoszenia napędu 680 Nm przy wysunięciu do 840 mm. Zatem 100 proc. zdolność do przenoszenia maksymalnej wartości momentu obrotowego mamy w tym przypadku przy rozciągnięciu wału od 610 do 840 mm. Powyżej tej wartości zdolność wału do przenoszenia momentu obrotowego spada.

Tradycyjny, czy szerokokątny?

Najtańsze wały przegubowo-teleskopowe są dostępne na polskim rynku w kwotach od 250 zł. Są to z reguły elementy o długości 510-720 mm i umożliwiające przeniesienie momentu obrotowego o wartości 250 Nm. Za zbliżone konstrukcje produkowane przez firmy zagraniczne (np. Walterscheid, Bondioli&Pavesi czy Comer) zapłacimy średnio od 200 do nawet 700 zł więcej.

Ciężko jednoznacznie stwierdzić, czy warto pokusić się o kupno droższego wałka, który cechuje się tymi samymi parametrami. Jednak konstrukcje zagraniczne często wykorzystują inne, z reguły lżejsze rury, czy systemy mocowania na wałkach maszyn, co wpływa bezpośrednio na komfort podpinania wału.

Standardowo w najprostszych wałach przegubowo-teleskopowych montowane są przeguby krzyżakowe. W zależności od wartości maksymalnego momentu obrotowego przenoszonego przez wał, różna jest wielkość oraz grubość widełek i krzyżaków.

Wał przegubowo-teleskopowy z przegubem krzyżakowym może być wykorzystany do przeniesienia napędu pod maksymalnym kątem 25 stopni. Choć zdarza się również, że producenci opisują w instrukcjach obsługi możliwość ich chwilowej pracy pod kątem 45 stopni (dotyczy to sytuacji, w których na czas nawrotu maszyna pracuje z małym obciążeniem).

W przypadku współpracy z maszynami ciągnionymi, lub zawieszanymi ale z przekładnią przesuniętą w bok względem WOM ciągnika, warto zakupić wał z przegubem szerokokątnym. W zależności od producenta stosowane są w tym przypadku różne rozwiązania w konstrukcji przegubów. Najczęściej wykorzystywane są 2 krzyżaki, 2 pary widełek oraz piastę centralną. Kąt pracy takich wałów określany jest na 30-50 stopni, ale chwilowo umożliwiają one przenoszenie momentu obrotowego pod kątem nawet 80 stopni.

Najczęściej spotykane są wały, które w przegub szerokokątny wyposażane są tylko z jednej strony. Jeśli przy tym w wale jest zastosowane sprzęgło jednokierunkowe, trzeba uwzględnić, z której strony wału (przedniej czy tylnej) przy skręcie zestawu maszyn tworzy się większy kąt.

Decydując się na zakup wału jednostronnie szerokokątnego zapłacimy o około 600 do nawet 1500 zł więcej (w zależności od rodzaju wału i jego producenta) niż kosztuje wał z tradycyjnymi przegubami. Dla przykładu wał serii 4 firmy Waryński o długości 510-720 mm (460 Nm) w wersji standardowej kosztuje około 400 zł, zaś w wersji z przegubem szerokokątnym - ponad 1200 zł. Za wały o zbliżonych parametrach, ale produkowane przez firmy zachodnie zapłacimy powyżej 1500 zł.

W przypadku konieczności przenoszenia momentu obrotowego pod większym kątem (np. do bijakowych kosiarek bocznych, których przekładnia na czas pracy znajduje się poza osią ciągnika, a oprócz tego również na innej wysokości), warto zastanowić się nad zastosowaniem wałów z podwójnym przegubem szerokokątnym (po obu stronach wału).

W zależności od producenta wały te umożliwiają przenoszenie napędu pod kątem 50 stopni (każdy z przegubów). Ceny takich wałów firm zachodnich rozpoczynają się od około 2,2 tys. zł, ale standardem jest wówczas również sprzęgło jednokierunkowe.

Dla przykładu za wał firmy Comer z dwoma przegubami szerokokątnymi o długości 1010 - 1498 mm, z możliwością przenoszenia 460 Nm zapłacimy około 2,5 tys. zł. Za najdroższe konstrukcje z momentem obrotowym rzędu 2000 Nm, o długości 1,2-1,4 m z podwójnym przegubem, sprzęgłem przeciążeniowym i jednokierunkowym zapłacimy nawet do 5 tys. zł.

Dobierając wałek przegubowo-teleskopowy musimy również uwzględnić typ końcówek, w które wyposażony jest ciągnik rolniczy oraz przekładnia maszyny aktywnej. Najbardziej popularnym typem jest końcówka 6-wpustowa w rozmiarze 1 i 3/8 cala.

Często spotyka się również 6-sześciowpusty w rozmiarze 1 i ¾ cala oraz 1 i 1/8 cala. Wśród popularnych rozmiarów znajdują się również końcówki Z21 (21 wpustów) w rozmiarze 1 i 3/8 cala oraz Z20 (20 wpustów) w rozmiarze 1 i ¾ cala. Elementy z 20 lub 21 wpustami wykorzystywane są raczej w tych rozwiązaniach, w których przenosi się wyższy moment obrotowy.

Jakie sprzęgło?

W zasadzie wśród zabezpieczeń przeciążeniowych wałów przegubowo-teleskopowych dałoby się wyróżnić dwa typy sprzęgieł: z kołkiem ścinanym oraz automatyczne (cierne lub z układem sprężynowym).

Pierwsze z zabezpieczeń, to typowe zabezpieczenie mechaniczne, w którym po przekroczeniu maksymalnej wartości momentu obrotowego dochodzi do zerwania śruby zabezpieczającej. Zaletą takiego sprzęgła jest prosta i tania konstrukcja. Wadą - konieczność opuszczenia kabiny operatora i zastosowania nowej śruby, która pozwoli na kontynuację pracy.

Doposażając wałek przegubowo-teleskopowy w ten typ sprzęgła musimy liczyć się z dopłatą od 200 do nawet 600 zł.

Nieco bardziej rozbudowanym typem zabezpieczenia są sprzęgła cierne. W zależności od wartości maksymalnego momentu obrotowego w konkretnym wałku może być zamontowane sprzęgło z jedną, dwiema a nawet pięcioma tarczami. W przypadku nagłego przeciążenia następuje poślizg tarcz, który zabezpiecza elementy napędu przed uszkodzeniem.

W przypadku wyzwolenia zabezpieczenie należy jak najszybciej odłączyć napęd przenoszony na maszynę. W przeciwnym razie narażamy tarcze sprzęgła na spalenie i ich szybkiee zużycie (koszt wymiany jednej tarczy w przypadku producentów zachodnich to około 40-80 zł).

Jak podkreślają przedstawiciele firm produkujących wały, możliwość poślizgu sprzęgieł jest zjawiskiem korzystnym nie tylko w przypadku unieruchomienia zespołów roboczych maszyn towarzyszących, ale również np. przy załączaniu napędu WOM na ciężkie, aktywne agregaty uprawowo-siewne. Rozruch będzie się odbywał stopniowo i delikatnie, nawet jeśli ciągnik nie jest wyposażony w system „łagodnego startu WOM". Poza tym zaletą rozwiązania w tym przypadku jest również możliwość regulowania wartości docisku tarcz, decydującego o sile wyzwalania zabezpieczenia.

Za sprzęgło automatyczne z tarczami ciernymi zapłacimy powyżej 350 zł. Ciężko mówić o cenie maksymalnej sprzęgieł ciernych, ponieważ w przypadku zachodnich producentów, często oferowane są one z dodatkowymi elementami np. sprzęgłem jednokierunkowym.

Najbardziej komfortowym w użytkowaniu, ale jednocześnie najdroższym typem sprzęgła, jest układ automatyczny wykorzystujący sprężyny. W stosunku do wałów ze sprzęgłem ciernym, cena wałów z zabezpieczeniem sprężynowym jest wyższa o 30-40 proc.).

W jednym z bardziej popularnych rozwiązań zastosowano wyprofilowane rowki, w których z wykorzystaniem sprężyn osadzone są specjalne kołki. Przy przekroczeniu określonego momentu obrotowego, kołki wyskakują z rowków pokonując opór sprężyn i rozłączą napęd. Ten rodzaj zabezpieczenia cechuje się wyższą trwałością niż sprzęgło cierne, ale i w tym przypadku należy unikać długotrwałej pracy przy załączonym zabezpieczeniu.

Osobną grupę zabezpieczeń, stanowią sprzęgła jednokierunkowe. Elementy te zaleca się stosować w przypadku współpracy ciągników z maszynami wyposażonymi w elementy o dużej bezwładności, np. kosiarkami bijakowymi, dyskowymi, bębnowymi, prasami wielkogabarytowymi itp. Podstawowe sprzęgła jednokierunkowe polskiej produkcji dostępne są w kwotach powyżej 150 zł. Zakup sprzęgieł renomowanych producentów zachodnich to wydatek nawet 600-800 zł.

Ostatnim, ale niemniej ważnym punktem przy wyborze wału, powinno być sprawdzenie i wybór osłony o odpowiedniej jakości wykonania. Przede wszystkim zwróćmy uwagę na solidność wykonania, a także jakość wykorzystanego tworzywa i grubość zastosowanego łańcuszka (im platik jest bardziej podatny na odkształcenia, tym tak naprawdę dłużej będziemy cieszyć się sprawną osłoną niebezpiecznych elementów wału). Warto pamiętać o tym, ponieważ osłona decyduje bezpośrednio o naszym bezpieczeństwie.