Tractor

Un tractor agricol modern John Deere 8110 care ară un câmp folosind un plug cu daltă.

Historie

Primul utilaj agricol cu motor de la începutul anilor 1800 a fost un motor portabil – motoare cu aburi pe roți care puteau fi folosite pentru a acționa utilajele agricole mecanice prin intermediul unei curele flexibile. În jurul anului 1850, primele motoare de tracțiune au fost dezvoltate pornind de la acestea și au fost adoptate pe scară largă pentru uz agricol. Acolo unde condițiile solului permiteau acest lucru, ca în SUA, tractoarele cu aburi erau folosite pentru tractarea directă a plugurilor, dar în Regatul Unit, în schimb, motoarele de arat erau folosite pentru arat cu cablu. Motoarele agricole cu aburi au rămas în uz până în secolul al XX-lea, până când au fost dezvoltate motoare cu combustie internă fiabile.

În 1892, John Froelich a construit primul tractor practic alimentat cu benzină în Clayton County, Iowa, dar au fost vândute doar două. Abia în 1911, când Twin City Traction Engine Company a dezvoltat proiectul, acesta a avut succes.

În Marea Britanie, prima vânzare de tractoare înregistrată a fost cea a motorului Hornsby-Ackroyd Patent Safety Oil Traction, care ardea cu ulei, în 1897. Cu toate acestea, primul proiect de succes comercial a fost tractorul Ivel cu trei roți al lui Dan Albone din 1902. În 1908, Saundersons din Bedford a introdus un model cu patru roți și a ajuns să devină cel mai mare producător de tractoare din afara Statelor Unite ale Americii.

Deși nepopulare la început, aceste mașini pe benzină au început să prindă contur în anii 1910, când au devenit mai mici și mai accesibile. Henry Ford a introdus Fordson, primul tractor produs în masă, în 1917. Construit în SUA, Irlanda, Anglia și Rusia, Fordson deținea 77% din piața americană până în 1923. Fordson a renunțat la un cadru, folosind forța blocului motor pentru a ține mașina împreună. Până în anii 1920, tractoarele cu motor cu combustie internă alimentat cu benzină deveniseră norma.

Tractorul agricol clasic este un vehicul simplu și deschis, cu două roți motoare foarte mari pe o axă aflată sub și puțin în spatele unui singur scaun. În consecință, scaunul și volanul se află în centrul vehiculului. Motorul este plasat în fața șoferului, cu două roți directoare sub compartimentul motorului. Acest design de bază a rămas neschimbat timp de mai mulți ani, dar toate modelele moderne sunt dotate cu cabine închise, din motive de siguranță și confort pentru operator.

La început, plugurile și alte echipamente erau conectate prin intermediul unei bare de tracțiune sau al unui sistem de conectare proprietar; înainte ca Harry Ferguson să breveteze atelajul în trei puncte. Recent, brevetul Bobcat pentru conectarea încărcătorului frontal a expirat, iar tractoarele compacte sunt acum echipate cu atașamente cu conectare rapidă pentru încărcătoarele frontale.

Operare

Un mic tractor roșu care tractează un cărucior de marfă

Tractoarele agricole moderne au, de obicei, cinci pedale pentru operator pe podeaua tractorului. Pedala din stânga este cea de ambreiaj. Operatorul apasă pe această pedală pentru a dezactiva transmisia, fie pentru a schimba vitezele, fie pentru a opri tractorul. Două dintre pedalele din dreapta sunt frânele. Pedala de frână din stânga oprește roata stângă din spate, iar pedala de frână din dreapta face același lucru cu partea dreaptă. Această frânare independentă a roților din stânga și din dreapta sporește direcția tractorului atunci când sunt acționate doar cele două roți din spate. Acest lucru se face de obicei atunci când este necesar să se facă un viraj strâns. Pedala de frână divizată este, de asemenea, utilizată în noroi sau în pământ moale pentru a controla un pneu care se învârte din cauza pierderii tracțiunii. Operatorul apasă ambele pedale împreună pentru a opri tractorul. În cazul tractoarelor cu tracțiune față suplimentară, această operațiune activează adesea diferențialul de blocare a celor 4 roți pentru a ajuta la oprirea tractorului atunci când se deplasează la viteze de drum.

O a cincea pedală aflată chiar în fața scaunului acționează blocarea diferențialului spate (diff lock) care previne alunecarea roților. Diferențialul permite roții exterioare să se deplaseze mai repede decât cea interioară în timpul unui viraj. Cu toate acestea, în condiții de tracțiune pe o suprafață moale, același mecanism ar putea permite ca o roată să alunece, împiedicând astfel tracțiunea celeilalte roți. Blocarea diferențialului anulează acest lucru, determinând ca ambele roți să asigure o tracțiune egală. Trebuie să aveți grijă să deblocați diferențialul, de obicei prin apăsarea pedalei a doua oară, înainte de viraj, deoarece tractorul nu poate efectua un viraj cu blocarea diferențialului angajată.

Pedala cea mai la dreapta este pedala de accelerație. Spre deosebire de configurația din automobile, aceasta poate fi controlată și de la o pârghie acționată manual („manetă de accelerație manuală”). Acest lucru ajută la asigurarea unei viteze constante în timpul lucrului pe teren. De asemenea, ajută la asigurarea unei puteri continue pentru tractoarele staționare care acționează un utilaj prin arbore sau curea. Acceleratorul de picior oferă operatorului un control mai asemănător cu cel al unui automobil asupra vitezei tractorului pentru lucrările rutiere. Aceasta este o caracteristică a tractoarelor mai recente; tractoarele mai vechi adesea nu aveau această caracteristică. În Regatul Unit, este obligatorie utilizarea pedalei de picior pentru a controla turația motorului în timpul deplasării pe șosea. Unele tractoare, în special cele concepute pentru lucrări de cultivare în rânduri, au o pedală de „dezaccelerare”, care funcționează în mod invers față de o accelerație de automobil, în sensul că pedala este împinsă în jos pentru a încetini motorul. Acest lucru are rolul de a permite un control fin asupra vitezei tractorului atunci când se efectuează manevre la capătul rândurilor de culturi în câmp – viteza de funcționare a motorului este setată cu ajutorul accelerației manuale, iar dacă operatorul dorește să încetinească tractorul pentru a vira, trebuie doar să apese pedala, să vireze și să o elibereze odată ce virajul este finalizat, în loc să fie nevoit să modifice reglajul accelerației manuale de două ori în timpul manevrei.

Putere și transmisie

Tractoarele agricole moderne utilizează motoare diesel mari, a căror putere variază între 18 și 575 cai putere (15 și 480 kW). Tractoarele pot fi clasificate, în general, ca tractoare cu două roți motrice, cu două roți motrice cu asistență la roțile din față, cu patru roți motrice (adesea cu direcție articulată) sau tractoare cu șenile (cu două sau patru șenile de cauciuc acționate). Printre variațiile stilului clasic se numără tractoarele de gazon micuțe și verii lor mai capabili și mai robust construiți, tractoarele de grădină, care au o putere cuprinsă între aproximativ 10 și 25 de cai putere (7,5-18,6 kW) și sunt utilizate pentru sarcini agricole mai mici și pentru cositul ierbii și amenajarea teritoriului. Dimensiunile lor – în special în cazul tractoarelor moderne – și vitezele mai mici sunt motive pentru care automobiliștii sunt îndemnați să dea dovadă de prudență atunci când întâlnesc un tractor pe șosea.

Un arbore PTO conectat la un tractor.

Majoritatea tractoarelor au un mijloc de a transfera puterea către o altă mașină, cum ar fi o presă de balotat, o mașină de tăiat sau o cositoare. Primele tractoare foloseau curele înfășurate în jurul unui volant pentru a alimenta echipamentele staționare. Tractoarele moderne folosesc un arbore de priză de putere (PTO) pentru a furniza putere de rotație mașinilor care pot fi staționare sau trase. Aproape toate tractoarele moderne pot furniza, de asemenea, lichid hidraulic extern și energie electrică.

Majoritatea tractoarelor agricole utilizează o transmisie manuală. Acestea au mai multe seturi de rapoarte de transmisie împărțite în viteze. Pentru a schimba raportul, este de obicei necesar să se oprească tractorul. Între ele, acestea oferă o gamă de viteze de la mai puțin de o milă pe oră, potrivită pentru lucrul pământului, până la aproximativ 25 de mile pe oră (40 km/h) pentru utilizarea pe șosea. În plus, de obicei, nu este necesar să se schimbe viteza pentru a merge înapoi, ci pur și simplu se selectează o pârghie. Tractoarele mai vechi necesită, de obicei, ca operatorul să apese ambreiajul pentru a trece de la o treaptă la alta (o limitare a angrenajelor cu tăiere dreaptă din cutia de viteze), dar multe tractoare moderne au eliminat această cerință odată cu introducerea unor tehnologii, cum ar fi schimbarea puterii în anii 1960, și a unor transmisii mai moderne cu variație continuă. Acest lucru permite operatorului un control mai mare și mai ușor asupra vitezei de lucru decât ar putea oferi doar pedala de accelerație.

Vitezele lente și controlabile sunt necesare pentru majoritatea operațiunilor care se efectuează cu un tractor. Ele ajută să ofere fermierului un grad mai mare de control în anumite situații, cum ar fi munca pe câmp. Cu toate acestea, atunci când se circulă pe drumurile publice, vitezele lente de operare pot cauza probleme, cum ar fi cozi lungi sau ambuteiaje, care pot întârzia sau agrava situația celorlalți participanți la trafic. Pentru a atenua aceste condiții, unele țări (de exemplu, Țările de Jos) utilizează pe unele drumuri un indicator rutier care înseamnă „tractoare agricole interzise”. Unele tractoare moderne, cum ar fi JCB Fastrac, sunt acum capabile să atingă viteze pe șosea mult mai tolerabile, de aproximativ 80 km/h (50 mph).

Siguranță

Tractorul clasic pentru culturi în rând (un Allis-Chalmers WD). Observați absența oricărui sistem de protecție împotriva răsturnării.

Agricultura din Statele Unite este una dintre cele mai periculoase industrii, depășită doar de minerit și construcții. Niciun alt utilaj agricol nu este atât de identificat cu pericolele agriculturii de producție ca tractorul. Rănile provocate de tractor reprezintă aproximativ 32% din rănile fatale și 6% din rănile nefatale din agricultură. Peste 50 la sută dintre acestea sunt atribuite răsturnărilor de tractoare.

Tractorul modern are o structură de protecție împotriva răsturnării (ROPS) pentru a preveni strivirea operatorului în cazul în care tractorul se răstoarnă. ROPS și centura de siguranță, atunci când sunt purtate, sunt cele mai importante două dispozitive de siguranță pentru a proteja operatorii de moarte în timpul răsturnărilor de tractoare.

Este important de reținut că ROPS nu previne răsturnările de tractoare. Mai degrabă, acesta previne ca operatorul să nu fie strivit în timpul unei răsturnări. Acest lucru este deosebit de important în cazul tractoarelor în aer liber, unde ROPS este o grindă de oțel care se extinde deasupra scaunului operatorului. În cazul tractoarelor cu cabină pentru operator, ROPS face parte din cadrul cabinei. Un ROPS cu o cabină închisă reduce și mai mult probabilitatea de rănire gravă, deoarece operatorul este protejat de părțile laterale și de ferestrele cabinei.

Înainte ca tractoarele să fie obligate să aibă ROPS (înainte de anii 1960), unii fermieri au murit când tractoarele lor s-au răsturnat peste ei. Tractoarele pentru culturi în rânduri, înainte de ROPS, erau deosebit de periculoase din cauza designului lor de „triciclu”, cu cele două roți din față distanțate foarte aproape una de cealaltă și înclinate spre interior, spre sol. Unii fermieri au fost uciși de răsturnări în timp ce foloseau tractoarele pe pante abrupte. Others were killed while attempting to tow or pull an excessive load from above axle height, or when cold weather caused the tires to freeze down, in both cases causing the tractor to pivot around the rear axle.

For the ROPS to work as designed, the operator must stay within the protective frame of the ROPS. This means the operator must wear the seat belt. Not wearing the seat belt may defeat the primary purpose of the ROPS.

Farm tractor rear turnover.

Applications

An unusual application: a road roller powered by a tractor-drive.

Farm implements can be attached to the rear of a tractor by either a drawbar or three-point hitch. The latter, invented by Harry Ferguson, has been standard since the 1960s. Echipamentele atașate la atelajul în trei puncte pot fi ridicate sau coborâte hidraulic cu ajutorul unei manete de comandă. Echipamentul atașat la dispozitivul de prindere în trei puncte este, de obicei, susținut complet de tractor. O altă modalitate de a atașa un utilaj este prin intermediul unui Quick Hitch, care este atașat la cuplarea în trei puncte. Acest lucru permite unei singure persoane să atașeze mai rapid un utilaj și pune persoana în mai puțin pericol atunci când atașează utilajul.

Câteva tractoare de tip agricol se găsesc în alte locuri decât în ferme: În departamentele de grădinărit ale marilor universități, în parcurile publice și pe șantierele de construcții de autostrăzi, unde tractorul poate avea cilindri de suflantă fixați pe părțile laterale și un compresor de aer pentru burghie pneumatică fixat permanent peste priza de putere. Acestea sunt adesea echipate cu anvelope pentru iarbă (gazon), care sunt mai puțin dăunătoare pe suprafețe moi decât anvelopele agricole.

Agricultură de precizie

Tehnologia spațială și-a croit drum până în agricultură sub forma dispozitivelor GPS și a computerelor robuste, de bord, instalate ca dotări opționale pe tractoarele agricole. Aceste tehnologii sunt utilizate în tehnicile agricole moderne, de precizie. Derivatele cursei spațiale au facilitat, de fapt, automatizarea arăturii și utilizarea dronelor cu sistem autosteer pe tractoare care sunt conduse de oameni, dar care sunt dirijate doar la capătul unui rând. Ideea este de a evita suprapunerea, de a folosi mai puțin combustibil și de a nu lăsa dungi atunci când se execută lucrări precum cultivarea.

Tractor utilitar compact

Tractoare compacte Kubota și New Holland echipate cu încărcătoare frontale.

În mijloc se află un CUT diesel de 24 CP (18 kW) care ilustrează diferența de dimensiuni dintre un tractor agricol mic și un tractor de grădină.

Un tractor utilitar compact (sau CUT) este o versiune mai mică a unui tractor agricol, proiectat în principal pentru sarcini de tip peisagistic și de gestionare a proprietății, mai degrabă decât pentru plantare și recoltare la scară comercială. Gama tipică de CUT-uri variază între 20 și 50 de cai putere (15-37 kW), iar puterea disponibilă la priza de putere (PTO) variază între 15 și 45 CP (11-34 kW). CUT-urile (în special cele cu o putere mai mică de 40 CP (30 kW)) sunt adesea echipate atât cu o priză de forță montată la mijloc, cât și cu o priză de forță spate standard. Arborele de priză de putere montat la mijloc se rotește de obicei la/aproape de 2000 rpm și este utilizat de obicei pentru a acționa unelte cum ar fi cositoarea de finisare montată la mijloc, o freză de zăpadă montată în față sau o mătură rotativă montată în față. The rear PTO is standardized at 540 rpm for the North American markets, but in some parts of the world a dual 540/1000 rpm PTO is standard, and implements are available for either standard in those markets.

Howse brand modular Subsoiler attached to a tractor.

Broadcast seeder mounted to a Kubota Compact Utility Tractor.

One of the most common attachments for a compact utility tractor is the front end loader or FEL. Like the larger agricultural tractors, a CUT has an adjustable three-point hitch with hydraulic controls. Typically, a CUT has a four-wheel drive (more correctly, a four-wheel assist). Tractoarele utilitare compacte moderne dispun adesea de o transmisie hidrostatică, dar sunt disponibile și multe variante de transmisii cu transmisie prin angrenaje, de la transmisii simple și ieftine, la transmisii sincronizate și până la transmisii avansate, cu alunecare. Toate CUT-urile moderne dispun de o structură de protecție împotriva răsturnării (ROPS) impusă de guvern, la fel ca tractoarele agricole. Deși mai puțin frecvente, excavatoarele compacte pot fi atașate la tractoarele utilitare compacte.

JD 71 Flexi Planter pentru tractoare de 20 până la 35 de cai putere.

Tractoarele utilitare compacte necesită unelte speciale mai mici decât tractoarele agricole de dimensiuni normale. Printre uneltele obișnuite se numără lama de cutie, lama de nivelare, grebla pentru peisaj, săpătorul de găuri de stâlp (sau burghiul de găuri de stâlp), tăietorul rotativ (numit și tăietor de crengi sau perie), o cositoare de finisare cu montaj central sau posterior, semănătoarea la sol, subsolatorul și rotocultorul (sau freza rotativă). În climatele mai reci, este foarte frecventă o freză de zăpadă montată în spate. Există mult mai multe mărci de utilaje decât mărci de tractoare, oferind proprietarilor de CUT o gamă largă din care să aleagă.

Pentru agricultură la scară mică sau grădinărit la scară mare, există unele utilaje de placare și recoltare dimensionate pentru CUT. Unitățile de plantare pe unul și două rânduri sunt disponibile în mod obișnuit, la fel ca și cultivatoarele, pulverizatoarele și diferite tipuri de semănători (cu fantă, rotative și cu picătură).

Cărpător cu buldoexcavator

Un încărcător cu buldoexcavator obișnuit. Retroexcavatorul este în stânga, cupa / lama este în dreapta.

Cea mai comună variantă a tractorului agricol clasic este sapa, numită și încărcător cu sapa sau excavator. După cum sugerează și numele, are un ansamblu încărcător în față și un excavator în spate. Retroexcavatoarele se atașează la un atelaj în 3 puncte pe tractoare agricole sau industriale. Tractoarele industriale au adesea o construcție mai grea, în special în ceea ce privește utilizarea unui grilaj de oțel pentru protecția împotriva rocilor și utilizarea anvelopelor de construcție. Atunci când retroexcavatorul este atașat permanent, mașina are de obicei un scaun care poate pivota în spate pentru a fi orientat spre comenzile săpăligii. Atașamentele detașabile ale excavatorului au aproape întotdeauna un scaun separat pe atașament.

Încărcătoarele cu excavator sunt foarte comune și pot fi utilizate pentru o mare varietate de sarcini: Construcții, mici demolări, transport ușor de materiale de construcții, alimentarea echipamentelor de construcții, săparea de gropi, încărcarea camioanelor, spargerea asfaltului și asfaltarea drumurilor. Unele cupe au un fund retractabil, ceea ce le permite să își golească încărcătura mai rapid și mai eficient. Gălețile cu fund retractabil sunt, de asemenea, adesea folosite pentru nivelarea și răzuirea nisipului. Ansamblul frontal poate fi un accesoriu detașabil sau montat permanent. Adesea, cupa poate fi înlocuită cu alte dispozitive sau unelte.

Cadrul lor relativ mic și controlul precis fac ca buldoexcavatoarele să fie foarte utile și comune în proiectele de inginerie urbană, cum ar fi construcțiile și reparațiile în zone prea mici pentru echipamente mai mari. Versatilitatea lor și dimensiunile compacte le fac să fie unul dintre cele mai populare vehicule de construcții urbane.

Tractoare de inginerie

O fabrică de tractoare din Chelyabinsk în Uniunea Sovietică, c. 1930.

1. Houghton Mifflin, The American Heritage Dictionary of the English Language. Retrieved May 16, 2008.
2. Living History Farm, Tractors in the 1930s. Retrieved May 16, 2008.
3. www.cdc.gov, Work Safety. Retrieved May 16, 2008.
4. K. Donham, D. Osterberg, M.L Meyers și C. Lehtola, Raport final reducerea și controlul riscurilor la tractoare: The policy conference, 10-12 septembrie 1997 (Iowa City: The University of Iowa).
5. Universitatea de Stat din Colorado, Agricultură. Retrieved May 16, 2008.
6. Tractoarele de grădină Wheel Horse (care acum face parte din Toro) au motoare montate pe verticală, cu o transmisie prin curea.

Credințe

Scriitorii și editorii New World Encyclopedia au rescris și completat articolul din Wikipediaîn conformitate cu standardele New World Encyclopedia. Acest articol respectă termenii Licenței Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), care poate fi folosită și difuzată cu atribuirea corespunzătoare. Meritul este datorat în conformitate cu termenii acestei licențe, care poate face referire atât la colaboratorii New World Encyclopedia, cât și la colaboratorii voluntari dezinteresați ai Fundației Wikimedia. Pentru a cita acest articol, faceți clic aici pentru o listă de formate de citare acceptabile.Istoricul contribuțiilor anterioare ale wikipediștilor este accesibil cercetătorilor aici:

• Istoria tractorului

Istoria acestui articol de când a fost importat în New World Encyclopedia:

• Istoria „Tractor”

Nota: Unele restricții se pot aplica la utilizarea imaginilor individuale care sunt licențiate separat.