Traktorių hidraulinių sistemų galingumas ir našumas nuolat didėja, bet ar visuomet visas alyvos kiekis iš siurblio pasiekia padargų hidraulinius cilindrus arba variklius? Didesnio našumo traktoriaus hidraulinis siurblys negarantuoja, kad prijungto padargo darbo rodikliai bus didesni.

Alyvai tekant iš siurblio iki cilindro arba variklio neišvengiami hidrauliniai nuostoliai. Dažnai didelių nuostolių patiriama dėl elementarių mašinos operatoriaus klaidų. Juos galima nesunkiai sumažinti paprasčiausiomis priemonėmis.

Traktoriaus galingumo klasė

Hidraulinės sistemos našumas priklauso nuo traktoriaus galingumo klasės. Pirkėjui pageidaujant, gamintojas gali sukomplektuoti traktorių su didesnio našumo hidrauline sistema, tačiau ji nepatenka į kitos kategorijos grupę. Pagal traktoriaus galingumą hidraulinės sistemos našumas skirstomas į tokias grupes:

• 50-100 AG (37-74 kW) traktoriuose įrengiamas 50-100 l/min. našumo siurblys.
• 100-200 AG (74-147 kW) - 100- 150 l/min.
• 200-400 AG (147-294 kW) - 150- 200 l/min.

Pirmosios kategorijos traktoriai dažniausiai turi krumpliaratinius siurblius (gali būti iki 4 vnt.) ir tiekia į hidraulinę sistemą pastovų alyvos srautą. Didesnio galingumo traktoriuose naudojama kintamo debito hidraulinė sistema, t. y. alyva tiekiama tada, kada jos reikia. Tiekiamos alyvos kiekis nustatomas automatiškai keičiantis išorinei apkrovai. Tai apkrovai jautri (angl. Load Sensing) hidraulinė sistema. Pigesnėse sistemose naudojami krumpliaratiniai siurbliai, o perteklinis alyvos kiekis per vožtuvus grąžinamas atgal į baką. Tobulesnės, tačiau brangesnės sistemos yra su ašiniais stūmokliniais reguliuojamo debito siurbliais. Šie siurbliai tiekia tokį alyvos kiekį, kokio reikia tuo metu.

Skirtingų gamintojų traktorių hidraulinės sistemos konstrukcija yra panaši: alyvos bakas (gali būti kartu arba atskirai su pavarų dėžės alyva), alyvos filtrai siurbimo ir slėgio linijoje, hidraulinis siurblys, apsauginis vožtuvas, valdymo skirstytuvai-vožtuvai, vairavimo sistema, žemo slėgio linijos elementams valdyti.

Hidraulikos efektyvumą mažinantys veiksniai

Hidraulinės sistemos efektyvumas sumažėja dėl mechaninių ir hidraulinių nuostolių. Hidraulinio siurblio naudingo veikimo koeficientas (NVK) gali būti 0,8-0,95. Likusi dalis - tai nuostoliai, atsirandantys dėl vidinio skysčio pratekėjimo ir išsiskiriančios šilumos. Pavyzdžiui, kai hidraulinio siurblio teorinis našumas yra 50 l/min., o NVK lygus 0,8, tai į hidraulinę sistemą toks siurblys tiekia tik 40 l/min. alyvos. Dėl hidraulinės sistemos konstrukcijos ir hidraulinių skysčių tekėjimo dėsningumų vamzdžiuose, alkūnėse, trišakiuose, sujungimuose, korpuso ertmėse prarandama dar iki 15 proc. energijos. Jeigu traktoriuje ar prikabintame padarge yra sumontuoti droseliai, hidraulinėje sistemoje nuostoliai dar padidėja 25-30 proc. Šių nuostolių dydį lemia ir droseliavimo būdas: nuoseklus arba lygiagretus. Taigi visoje hidraulinėje sistemoje, esant nepalankioms sąlygoms, nuostoliai gali siekti 30-50 proc. ir vargu ar pavyks juos sumažinti.

Kita nemaža dalis nuostolių susidaro dėl užterštų filtrų. Juo labiau užterštas filtravimo elementas, tuo didesnis susidaro pasipriešinimas alyvos tekėjimui. Filtrams visiškai užsikimšus, suveikia praleidžiamasis vožtuvas, kuris praleidžia į sistemą nevalytą alyvą. Tokiu atveju neverta tikėtis, kad traktoriaus hidraulinė sistema veiks be sutrikimų. Net kai alyva „gerai atrodo", ją ir sistemos filtrus reikėtų keisti pagal numatytą gamintojo keitimo periodiškumą ar net dažniau. Dėl hidraulinėje sistemoje atsirandančių dilimo produktų, purvo, vandens, priemaišų sistema gali nustoti tinkamai funkcionuoti. Paprastas patarimas: prieš atjungdami ir prijungdami nuvalykite hidraulinių žarnų jungtis ir movas, taip mažiau teršalų pateks į hidraulinę sistemą.

Perkaitinus alyvą, nuo jos sklinda degėsių kvapas. Perkaitimo priežastys gali būti:

• užsiteršę filtrai;
• oras sistemoje;
• per mažas alyvos kiekis arba traktorius dirba pasviręs per dideliu kampu.

Dėl alyvoje esančio oro pasireiškia kavitacija. Dažnai veikiantis apsauginis vožtuvas,neteisingai sumontuoti droseliai skatina alyvos kaitimą ir senėjimą.

Hidraulinės sistemos skirstytuvų konstrukcijos ypatumai ir valdymo būdai

• Mechaninis: skirstytuvo skląstis valdomas rankiniu būdu.
• Elektromagnetinis: skirstytuvo skląstis valdomas elektromagnetu, galima nustatyti padėtis „įjungta / išjungta".
• Proporcinis elektromagnetinis: keičiant skirstytuvo skląsčio eigos dydį, galima sklandžiai keisti pratekančios alyvos kiekį.
• Hidraulinis: didelio laidumo hidrauliniuose skirstytuvuose valdyti skląstį reikia didelės jėgos. Dėl to reikalingi dideli ir galingi elektromagnetai. Šiuolaikiniai skirstytuvai konstruojami su hidrauliškai valdomais skląsčiais, t. y. panašiai, kaip elektrinėse grandinėse veikia relės. Elektromagnetiniu vožtuvu valdoma žemo slėgio (iki 30 bar) hidraulinės sistemos dalis, kuri toliau valdo darbinės didelio našumo ir slėgio hidraulinės sistemos vožtuvus.

Nauji galingi traktoriai turi didelio našumo hidraulines sistemas, tačiau dėl to krovinys iš priekabos neišverčiamas greičiau. Per vieną hidraulinio skirstytuvo sekciją visas siurblio tiekiamas alyvos kiekis pratekėti negali. Čia konstruktoriai turi rasti kompromisą. Naudoti traktoriuose didelio laidumo skirstytuvus (geometriniai matmenys dideli) neleidžia vietos stoka. Norint tinkamai valdyti prijungtus padargus, traktoriaus gale gali būti sumontuotos 7, o priekyje 3 hidraulinės sekcijos. Be to, sumontavus didesnio laidumo skirstytuvus, sunku švelniai ir tiksliai valdyti mažus alyvos srautus.

Kūginės ir susukamos jungtys

Padargų hidraulinės sistemos prie traktoriaus dažniausiai prijungiamos naudojant kūgines arba susukamas jungtis. Kūginės jungtys gali būti sujungtos atskirai po vieną arba po kelias vienu metu (kaip priekinio krautuvo).

Šiuolaikinių hidraulinių jungčių konstrukcijoje įrengti atbuliniai vožtuvai ir specialūs kaiščiai. Atjungus jungtis,atbuliniai vožtuvai neleidžia alyvai ištekėti, o specialūs kaiščiai garantuoja, kad operatorius galės sujungti jungtis net ir tuo atveju, kai hidraulinėje sistemoje yra susidaręs slėgis. Dėl susidėvėjusių jungčių padargo hidraulines žarnas būna sunku prijungti prie traktoriaus.

Kūginės jungtys tarpusavyje sujungiamos ratu išdėstytais fiksavimo rutuliukais ir juos fiksuojančiomis įvorėmis. Jei dėl kokių nors priežasčių pradedama traukti už hidraulinės žarnos, fiksavimo įvorė persistumia, išlaisvindama fiksavimo rutuliukus, ir taip sudaromos sąlygos jungčiai atsijungti. Taip nuo pažeidimo apsaugoma ir pati jungtis, ir hidraulinė žarna, tačiau atjungiant tokias jungtis, kai stipriai patraukiama už žarnos, kyla pavojus susižaloti alkūnes į už nugaros esančio padargo detales. Tad geriau būtų naudoti hidraulines jungtis su prijungimo ir atjungimo svirtele. Ji atblokuoja fiksavimo rutuliukus, todėl hidraulines žarnas lengviau prijungti arba atjungti.

Jeigu jungtys susidėvi

Naudojant senas hidraulinių žarnų jungtis, pratekančios alyvos srautas labai sumažėja. Šios jungtys susidėvi dėl mechaninėmis priemaišomis (dilimo produktais, žemėmis) užterštos alyvos. Mechaninių priemaišų poveikis yra toks, tartum jos visą laiką būtų valomos smėliasrove.

Daug kartų prijungiant ir atjungiant jungtis, dėvisi ir kaiščiai, lengvinantys sujungimą. Dėl sutrumpėjusių kaiščių jungtis iki galo neatsidaro, ir alyva turi tekėti pro mažesnio skersmens angas. Ji kaista, degina guminius sandarinimo žiedus, kurie sukietėja ir praranda sandarumą. Mažas alyvos debitas neretai būna sudilusių jungčių pasekmė.

Mažas alyvos srautas prateka pro jungtis ir tuo atveju, kai jungčių fiksavimo rutuliukai ir fiksavimo įvorės yra sudilusios. Jungtis susijungia, tačiau nepakankamai giliai. Šio fiksavimo mechanizmo sudilimo priežastis - išorinė jungties apkrova. Jeigu visos prie traktoriaus jungiamos hidraulinės žarnos būna surištos į vieną krūvą, tai jų visų svorį dažniausiai tenka laikyti aukščiausiai esančiai hidraulinei jungčiai. Sumažinti hidraulinės jungties mechaninę apkrovą būtų galima žarnų paketą pririšus gumine juosta prie traktoriaus arba jungiant kiekvieną žarną atskirai. Jeigu iki padargo atiteka per mažai alyvos, pirmiausia reikia patikrinti sujungimus. Priežastis dažniausiai būna tai.

Plokščio tipo jungtys

Ateitis priklauso plokščio tipo jungtims, kurios šiuo metu labiausiai paplitusios statybų technikoje. Dauguma priekinių krautuvų gamintojų jas taip pat jau naudoja.

Tokios jungtys turi nemažai privalumų:

• jas lengva valyti;
• didesnis pralaidumas;
• mažesni hidrauliniai nuostoliai.

Tiesa, neverta tikėtis, kad visi žemės ūkio technikos gamintojai greitai persiorientuos ir komplektuos savo mašinas su šio tipo jungtimis.

Kūginės jungtys labai populiarios ir kainuoja 10-15 Eur, o plokščio tipo jungčių kainos svyruoja nuo 18 iki 25 Eur už kištuką ir 35-45 Eur už įvorę. Jeigu traktorius turi plokščio tipo jungtis, rekomenduojama pakeisti visų ūkyje esančių padargų jungtis tokiomis pačiomis. Galimas ir kitas sprendimo variantas - užsisakyti specialius perėjimus, tačiau taip prarandami plokščių jungčių privalumai.

Alyvos grįžimas į baką

Dirbant su didelį alyvos kiekį naudojančiais įrengimais, grįžtantis alyvos srautas turėtų būti grąžinamas ne per skirstytuvą. Geriausia, kad alyva galėtų sugrįžti be didelio hidraulinio pasipriešinimo tiesiai į hidraulinį baką. „Laisvas grįžtamas" - taip dažnai vadinama ši jungtis šnekamojoje kalboje.

Alyvos grįžimo į baką linijoje neturi susidaryti slėgis. Dauguma hidraulinių variklių, turinčių pratekėjusios alyvos nubėgimo liniją, labai jautriai reaguoja į joje susidarantį didesnį kaip 5 bar slėgį. Jeigu hidraulinis variklis sugedo arba neveikia tinkamai, pirmiausia patikrinkite alyvos slėgį grįžimo į baką linijoje. Didelis alkūnių skaičius, per mažo skersmens vamzdžiai ir žarnos, užsiteršę grįžtančios alyvos filtrai ir užteršti bako alsuokliai gali sudaryti priešslėgį.

Jeigu mašinose yra įrengti greito nuleidimo vožtuvai, laisvai į baką grįžtančios alyvos linijos gali būti perkrautos. Norint greitai pakelti didelį padargą (pvz., priekabos kėbulą), jam tiekiama alyva iš dviejų skirstytuvų naudojant Y formos sujungimą. Tas pats alyvos kiekis nuleidimo metu turi greitai sutekėti atgal į baką. Jeigu bako alsuoklis nespėja iš bako išleisti oro, tai į baką grįžtant dideliam alyvos srautui, bake susidaro oro slėgis, trukdantis alyvai tekėti. Didėjantis oro slėgis bake gali išspausti sandarinimo riebokšlius ir tarpines.

Dažnai pasitaiko, kad, papildomai montuojant laisvai grįžtančios alyvos liniją, neįvertinamas grįžtančios alyvos kiekis. Netinkamai įrengus šią liniją, alyva gali pradėti putoti, pasireiškia kavitacija.

Papildomos jungtys

Traktoriuose, turinčiuose apkrovai jautrią („LS") hidraulinę sistemą, būna sumontuotos papildomos hidraulinės jungtys. Per jungtį „P" prijungtas padargas aprūpinamas alyva, per jungtį „T" - alyva be pasipriešinimo grįžta atgal į baką, o per „LS" yra valdomas siurblio tiekiamas alyvos debitas.

Pirmųjų traktorių, turinčių apkrovai jautrią hidraulinę sistemą, jungtys buvo standartizuotos pagal dydį: 1 dydžio naudojamos „LS" linijai, 3 arba 4 dydžio - „P" ir „T" linijoms. Šiandien nėra griežto standarto, apibrėžiančio alyvos kiekį ir jungties dydį, tačiau, parenkant jungtis, jos turėtų būti tokio dydžio, kad galėtų praleisti visą hidraulinės sistemos tiekiamą alyvos debitą. Perkant traktorių, geriau pasirinkti didesnes jungtis ir, jeigu reikia, pakeisti padargų jungtis tinkančiomis tam traktoriui.

Nuostoliai padarguose

Nuostolių patiriama ne tik hidraulinėse jungtyse, bet ir pačiuose padarguose. Daug energijos prarandama parinkus netinkamo skersmens hidraulinius vamzdžius ir žarnas. Juo ilgesnis alyvos kelias, tuo didesnio skersmens turi būti tiekimo magistralės. Įrengiant šias magistrales patartina vengti konstrukcinių elementų, didinančių alyvos tekėjimo pasipriešinimą. Didesnį hidraulinį pasipriešinimą sudaro 90 ° kampo alkūnė negu didesniu kampu sulenktas vamzdis arba žarna.

Naudojant apkrovai jautrias („LS") hidraulines sistemas, padargo valdymo blokas turėtų būti kuo arčiau traktoriaus. Jeigu valdymo blokas sumontuotas toli nuo traktoriaus, tai siurblio valdymo signalas „LS" linija keliauja per ilgai. Padargas veikia vėluodamas arba iš viso neveikia, nes ilgoje „LS" magistralėje susidaro per didelis pasipriešinimas, patiriami dideli nuostoliai ir traktoriaus siurbliui valdyti nebeužtenka energijos. Siurblys tiekia per mažai alyvos, arba jos iš viso netiekia prijungtam padargui į „P" liniją.

Norėdami sumažinti nuostolius hidraulinėse linijose, kai kurie mašinų savininkai sumontuoja didesnio skersmens linijas. Taip padidinamas linijos pralaidumas iki prijungto agregato, tačiau efektas būna minimalus, nes, pavyzdžiui, hidraulinio cilindro prijungimo angos skersmuo yra per mažas ir veikia kaip droselis.

Maži hidrauliniai cilindrai

Mažiems hidrauliniams cilindrams tiksliai valdyti didelio alyvos kiekio nereikia. Sklandžiai valdyti mažą cilindrą beveik neįmanoma, kai traktoriaus hidraulinės sistemos našumas didelis. Todėl traktoriuose montuojami reguliuojami droseliai. Naudojant droselius pastovaus hidraulinio debito sistemose, alyva užkaista. Tik dalis alyvos nukreipiama per droselį vartotojui, o likusi alyvos dalis turi tekėti per apsauginį vožtuvą. Geriau veikia srauto dalytuvai, iš kurių perteklinė alyva nuteka į baką be pasipriešinimo.

Norint sumažinti cilindrų judėjimo greitį, prie jų yra montuojamos aklės su atitinkamo dydžio skylute. Taip sumažinamas skersmuo, kartu ir pratekančios alyvos kiekis. Privalumas - pigumas, trūkumas - už šios aklės susidaro alyvos sūkuriai, alyva kaista, pasireiškia kavitacija. Geresnis sprendimas būtų įrengti reguliuojamus droselius su apvalintomis briaunomis. Taip būtų sumažintas alyvos sūkuriavimas ir kaitimas.

***

Hidraulinės sistemos eksploatavimo akcentai

• Susidėvėjusios jungtys ir vidiniai hidrauliniai nuostoliai sunkina alyvos tėkmę iki padargo.
• Plokščio tipo jungtys turi daugiau privalumų negu kūginės, tačiau tikėtis, kad visos kūginės jungtys bus pakeistos į plokščiąsias artimiausiu metu, neverta.
• Padidėjęs slėgis laisvai į baką grįžtančios alyvos linijoje yra daugumos hidraulinės sistemos gedimų priežastis. Dažniausiai taip atsitinka dėl netinkamai sumontuotos linijos arba užsiteršusių grįžtančios alyvos filtrų.
• Padargui tiekiamos alyvos kiekiui sumažinti geriau tinka reguliuojami droseliai negu sumontuota sistemoje aklė su atitinkamo dydžio skylute.