SUKOV - moderní a kvalitní zemědělská technika
Dnes je 8.5.

Jak se testovaly traktory v 90. letech? V mnohém nastavily bezpečnostní standardy traktory Zetor

Zveřejněno: 19. 4. 2021

Úkolem zkoušení jakéhokoliv výrobku, tedy i traktoru, je zjištění, zda jeho vlastnosti odpovídají požadavkům zemědělské praxe a předpisů. Že potřeba zkoušení zemědělských strojů má historické kořeny, dokládá řada dnes již historických dokumentů z počátku 20. století. Tento dobový článek informuje o průběhu testování traktorů v průběhu 90. let minulého století. Testování v současnosti provádí Státní zkušebna strojů a.s. a její moderní postupy se od těch v tomto článku, mohou lišit.

Příčná stabilita traktoru je důležitým parametrem z hlediska bezpečnosti práce. Zdroj foto - tisková zpráva Státní zkušebna zemědělských, potravinářských a lesnických strojů

Obecně lze říci, že množství předpisů a tím i zkoušek narůstá s rozšiřujícím se trhem, na který výrobek vstupuje. Pokud si vyrábíme výrobek sami pro vlastní potřebu, zkoušíme jej jeho používáním, a to je naše soukromá záležitost. Ale pokud tentýž výrobek chceme prodávat, mohou se již na něj vztahovat různé předpisy a normy a jsme povinní jej podrobit úřednímu zkoušení a schválení. Pokud by se tentýž výrobek měl exportovat, je samozřejmé, že musí splňovat požadavky předpisů platných v zemi uživatele, kde mohou mít částečně odlišné zkušenosti, například ve vztahu k jiným klimatickým podmínkám.

Jak je to tedy se zkoušením traktorů v našem státě?

V České republice existuje jako nezávislé, autorizované a úředně uznané zkušební pracoviště, které kromě jiného působí i v oboru traktorů a nese název Státní zkušebna zemědělských, potravinářských a lesnických strojů (zkráceně SZZPLS). Tato zkušebna je autorizovaná Úřadem pro normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (ÚNMZ).

Každý český výrobce anebo prodejce traktorů (i dovážených) je povinen u SZZPLS přihlásit k povinným schvalovacím zkouškám traktor, který chce uvést na trh. Zkouškami a posouzeními, se prokáže, zda výrobek je nebo není, ve shodě s požadavky předpisů a norem platných v České republice. Teprve poté může výrobek obdržet osvědčení (rozhodnutí o schválení), které prodejci dovolí výrobek prodávat.

Je obvyklé, že vývojové zkoušky připravovaného nového výrobku si výrobce převážně provádí sám ve svých zařízeních. Jsou však případy, kdy i tento druh zkoušek a posuzování na základě požadavku výrobce provádí SZZPLS, protože se výrobci nevyplatí zřizovat a udržovat často nákladná zkušební zařízení a zaměstnávat zkušební personál. Zvláště v poslední době jsou finanční nároky na pořízení speciálních zkušebních zařízení neustále vyšší a vyplácí se je budovat tam, kde je předpoklad jejich nepřetržitého, tedy i racionálního využívání.

Jaké zkoušky a posouzení se provádějí v rámci povinného schvalování traktoru v České republice?

Program schvalovacího řízení je stanoven tak, aby SZZPLS mohla jednoznačně rozhodnout, zda traktor splňuje nebo nesplňuje požadavky předpisů a norem v oblastech regulovaných státem. Jsou to: bezpečnost práce, hygiena práce, dopravní bezpečnost, požární bezpečnost.

Z uvedeného výčtu je patrné, že stát má zájem na tom, aby nebyly do oběhu uváděny výrobky, které by mohly ohrozit zdraví občanů nebo způsobit škody velkého rozsahu.

V průběhu schvalovacího řízení musí být také prokázáno, že vzorek traktoru přistavený do zkoušek je v souladu s údaji výrobce a je povinností výrobce, aby na trh uváděl pouze takové výrobky, které jsou ve shodě se schváleným vzorkem.

Schvalovacímu řízení podléhají výrobky české i dovezené. U dovážených traktorů zkušebna upravuje (zkracuje) program zkoušek v případě, že traktor byl již v zahraničí zkoušen a tyto zkoušky jsou doloženy hodnověrnými doklady. Plný program schvalovacího řízení obsahuje asi 25 zkoušek a posouzení.

Jak je to v případě vývozu traktorů z České republiky? Lze jednoznačně říci, že od vstupu SZZPLS do Kódu OECD jsou podmínky pro české výrobce - exportéry příznivější. Vzhledem k tomu, že vývoz traktorů tvořil významnou položku zahraničního obchodu, podařilo se v roce 1987 dosáhnout přijetí SZZPLS Praha pro práci v Kódu OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development). Praktickým důsledkem začlenění některé zkušebny do Kódu OECD je odstraňování technických překážek obchodu; traktory se mohou testovat v zemi výrobce a výsledky jsou s důvěrou přejímány v zemi dovozce. To je však možné pouze za předpokladu plného respektování souboru pravidel Kódu OECD.

Dá se říci, že Kód OECD má celosvětovou působnost, jelikož sdružuje průmyslově nejrozvinutější země světa, v jejichž strojírenském programu je i výroba traktorů. Ze zemí bývalého RVHP je zde zastoupena pouze Česká republika, právě prostřednictvím SZZPLS. Z toho vyplývá, že testy SZZPLS prováděné na traktorech vyrobených v České republice a na základě smlouvy i ve Slovenské republice mají celosvětovou působnost.

Co je obsahem testů OECD?

Testy konané podle Kódu OECD - souboru pravidel, metodik a postupů zkoušek, jehož plný název je OECD STANDARD CODES FOR OFFICIAL TESTING OF AGRICULTURAL TRACTORS (V překladu - Normalizované metodiky OECD pro úřední zkoušky zemědělských traktorů), mohou obsahovat tyto zkoušky:

  1. Výkon motoru na vývodovém hřídeli
  2. Výkon hydraulického zařízení, zvedací síla
  3. Tahový výkon
  4. Průměr zatáčení
  5. Poloha těžiště
  6. Vnější hluk
  7. Účinnost brzd
  8. Dynamická zkouška ochranné konstrukce
  9. Statická zkouška ochranné konstrukce
  10. Hluk na místě obsluhy
  11. Dynamická nebo statická zkouška ochranného oblouku úzkorozchodných traktorů, montovaného vpředu
  12. Dynamická nebo statická zkouška ochranného oblouku úzkorozchodných traktorů, montovaného vzadu
  13. Statická zkouška ochranné konstrukce pásových traktorů.
Test konaný podle Kódu OECD. Zdroj foto - tisková zpráva Státní zkušebna zemědělských, potravinářských a lesnických strojů
Test konaný podle Kódu OECD. Zdroj foto - tisková zpráva Státní zkušebna zemědělských, potravinářských a lesnických strojů

Náplň zkoušek pro schvalovací řízení a pro test podle Kódu, je často shodná. Zastavíme se u některých z nich.

Zjišťování parametrů motoru

Měření se provádí přes vývodový hřídel traktoru a zjišťuje se především průběh - výkon, točivý moment a spotřeba paliva.

Měření se provádí přes vývodový hřídel traktoru a zjišťuje se především průběh - výkon, točivý moment a spotřeba paliva. Zdroj foto - tisková zpráva Státní zkušebna zemědělských, potravinářských a lesnických strojů
Měření se provádí přes vývodový hřídel traktoru a zjišťuje se především průběh - výkon, točivý moment a spotřeba paliva. Zdroj foto - tisková zpráva Státní zkušebna zemědělských, potravinářských a lesnických strojů

Používají se tato měřicí zařízení:

- dynamometr (brzda) - FROUDE AG 400

- spotřeboměr (gravimetrický) - AVL 703

- otáčkoměry - AVL

- teploměry a tlakoměry s vyhodnocovací ústřednou.

Měření obsahují dvouhodinovou zkoušku při maximálním výkonu (zkouška stálosti výkonu) a dále zkoušky při proměnném zatížení k získání celého průběhu sledovaných parametrů – charakteristiky. Kvalita sledovaných parametrů motoru není dána nejen nejvyššími dosažitelnými hodnotami výkonu nebo točivého momentu, ale také jejich průběhem. Je žádoucí, aby traktorový motor měl co nejvyšší převýšení točivého momentu (nad 20 %) a oblast maximálního (jmenovitého) výkonu byla co nejširší (konstantní výkon). Jsou to vlastnosti, které zaručují "pružnost" motoru, tzn. minimální potřebu řazení nižšího převodového stupně při zvýšení tahového odporu.

Tahové zkoušky

Tahové vlastnosti traktorů se zjišťují na zkušební dráze (polygonu).

Účelem zkoušky je:

- zjistit průběh sledovaných parametrů při různém zatížení - charakteristiku

- ověřit spolehlivost částí traktoru, přenášejících výkon motoru na tahový výkon (spojky, převodovky) - desetihodinová zkouška

Sledované parametry: tahová síla, rychlost, tahový výkon, prokluz, spotřeba paliva.

V průběhu tahových zkoušek je traktor zatěžován na požadovaný režim zátěžovým vozidlem (LIAZ), vybaveným plynule regulovatelným zatěžovacím zařízením (brzdou) a vyhodnocovací technikou (počítač + grafika). Zkoušky se provádí na dráze s betonovým nebo asfaltovým povrchem, protože jedině na takovém povrchu lze dosáhnout srovnatelnosti výsledků ze zkoušek provedených i v jiných zkušebnách.

Při současném trendu zvyšujících se pojezdových rychlostí traktorů jsou nároky kladené na rozměry dráhy a technické vybavení zatěžovacích vozidel stále vyšší.

Proto existují tendence přesunout tahové zkoušky do laboratoří (válcové zkušebny).

Údaje z tahových zkoušek však nejsou pro kupujícího příliš důležité. Daleko významnější je kombinace údajů, o již zmíněných vlastnostech motoru a konstrukci převodovky. Jednotlivé převodové stupně by měly plynule na sebe navazovat a jejich řazení by měla usnadňovat synchronizace nebo řazení pod zatížením.

Výkon hydraulického zařízení, zvedací síla

Výkonnost hydraulického zařízení je v současné době při koupi traktoru významným hlediskem. Proto je nutné věnovat parametrům charakterizujícím hydraulická zařízení zvláštní pozornost, zvláště když některé údaje výrobce nejsou přece jen jasné.

Úkolem zkoušky hydraulických zařízení je zjistit průběh těchto parametrů:

- výkonnost hydraulického čerpadla (litry/min) na výstupu z traktoru (rychlospojky) v závislosti na zatížení

- hydraulický výkon čerpadla (kW)

- zvedací síla na připojovacích bodech tříbodového závěsu (daN/kg)

Pro názornost, jak může být chápání některých údajů výrobce zavádějící, použijme jako příklad parametr - zvedací síla. Výrobce uvede v prospektu údaj - max. zvedací síla - 8000 kg. U uživatele může vzniknout dojem, že na tříbodový závěs traktoru může zavěsit stroj o hmotnosti okolo 8 t. A to je hluboký omyl, který hned vysvětlíme.

Měření zvedací síly na tříbodovém závěsu probíhá ve dvou zkouškách:

- Při první zkoušce se měří závislost zvedací síly na poloze (zdvihu) tříbodového závěsu přímo v ose připojovacích bodů dolních táhel.

V tomto konkrétním případě je naměřeno, že hodnota zvedací síly se mění s výškou zdvihu od 8000 kg do 7000 kg, tzn., že maximální použitelná zvedací síla je 7000 kg. Ale to ještě není konec.

- Při druhé zkoušce se zvedací síla měří na rámu, u kterého je zátěž umístěna do vzdálenosti 610 mm od osy dolních táhel, což odpovídá skutečnému těžišti hmotnosti strojů zavěšovaných na traktory. V tomto případě jsou naměřené hodnoty zvedací síly v závislosti na zdvihu v rozmezí od 7000 kg do 4700 kg, tzn. že na traktor, u kterého výrobce uvádí zvedací sílu 8000 daN (kg) můžete zavěsit bez problémů stroj o hmotnosti pouze 4500 kg, abyste s ním mohli manipulovat v celém rozsahu zdvihu.

Stabilita traktoru

Příčná stabilita traktoru je důležitým parametrem z hlediska bezpečnosti práce. Zjišťuje se různými metodami. V SZZPLS je nejčastěji používanou metodou měření na sklopné plošině, při němž se zjišťuje sklon, na kterém traktor ztrácí stabilitu. Výpočtem z takto zjištěné hodnoty se stanovuje přípustný příčný svah, na kterém může traktor bezpečně pracovat. Tento údaj musí být vyznačen na viditelném místě v traktoru.

Účinnost brzd

Při zkoušce se zajišťuje účinnost provozu (nožní) a parkovací (ruční) brzdy traktoru při různých variantách zatížení jeho náprav až do maximální hmotnosti přípustné výrobcem.

Při zkoušce účinnosti provozní brzdy se měří tyto parametry:

- pojezdová rychlost

- zpomalení (decelerace)

- síla na pedál, zkouška se provádí při studených a teplých brzdách.

Úkolem zkoušení jakéhokoliv výrobku, tedy i traktoru, je zjištění, zda jeho vlastnosti odpovídají požadavkům zemědělské praxe a předpisů. Zdroj foto - tisková zpráva Státní zkušebna zemědělských, potravinářských a lesnických strojů
Úkolem zkoušení jakéhokoliv výrobku, tedy i traktoru, je zjištění, zda jeho vlastnosti odpovídají požadavkům zemědělské praxe a předpisů. Zdroj foto - tisková zpráva Státní zkušebna zemědělských, potravinářských a lesnických strojů

Při zkoušce parkovací brzdy se zjišťuje, zda brzda je svým účinkem schopna ubrzdit traktor na svahu 18 % v obou směrech (do svahu, se svahu). Traktor je dotížen na maximální přípustnou hmotnost. Měří se sklon svahu a síla na páce ruční brzdy.

Důležité upozornění:

Řada zahraničních traktorů (prodávaných v České republice různými cestami) je často vybavena hydraulickým systémem pro brzdění přívěsných vozidel (strojů). Takto vybavené traktory nejsou pro podmínky provozu v České republice vhodné a jejich využití je omezené.

Vnější hluk traktoru

Měření vnějšího hluku se provádí na zkušební dráze. Nepřekročit limit stanovený vyhláškou MD č. 41/1967je podmínkou pro vydání technického osvědčení. U traktorů jsou limity vnějšího hluku stanoveny v závislosti na celkové hmotnosti traktoru a pohybují se v rozmezí 85-89 dB (A).

Hluk na pracovišti řidiče

Měření úrovně hluku na pracovišti řidiče traktoru je rozsáhlá zkouška na zkušební dráze, při které se postupně hledá nejvyšší hladina hluku u všech převodových stupňů a proměnná tolerance zatížení traktoru.

Zkouška se provádí nejdříve při uzavřených větracích obvodech kabiny (dveře a okna) a poté se opakuje při otevřených otvorech.

Limity pro vnitřní hluk stanovuje vyhláška MZd a jejich splnění podmiňuje schválení traktoru.

Nejvyšší přípustná hladina vnitřního hluku je v České republice 85 dB(A). Moderní traktory však dosahují hodnot podstatně příznivějších, jak je patrné z technických údajů různých typů.

Zkoušky ochranných rámů, kabin

Kdo z nás ví, že českému výrobci patří v oblasti ochranných konstrukcí světové prvenství? Byl to traktor ZETOR 8011 Crystal, který se stal prvním traktorem na světovém trhu se sériově montovanou bezpečnostní kabinou. Požadavek na ochranu obsluhy traktoru při jeho převrácení byl řešen postupně různými konstrukcemi ochranných rámů až po současné integrované kabiny, jejichž skelet zároveň nahrazuje funkci ochranného rámu. To není jen vývoj ve vztahu ke zjednodušení technologických postupů výroby, ale i ve vztahu k estetice, která se stále více prosazuje i v zemědělské technice.

Metody zkoušení kabin mají prokázat, že ochranná konstrukce traktoru je schopna ochránit obsluhu při převrácení traktoru na kteroukoliv stranu a že při havárii nedojde k utržení kabiny anebo její nadměrné deformaci, jež by ohrozila přesně definovanou ochrannou zónu v prostoru obsluhy. Postup zkoušky je dán ustanoveními ČSN, která jsou shodná s mezinárodními doporučeními norem ISO a předpisy Evropských společenství. Postupně byly vyvinuty a normalizovány dva způsoby zkoušek - dynamická a statická.

Dynamická zkouška - ČSN 30 0417

Podstatou zkušebního zařízení je ocelová kostka (závaží) o hmotnosti 2000 kg, která je zavěšena na dvou řetězech ve výšce 8 m. Předepsaná zkušební energie rázu na kabinu odpovídá hmotnosti traktoru a dosahuje se jí vychýlením závaží do potřebné polohy. Po uvolnění závaží udeří na příslušnou část kabiny ukotveného traktoru. Tato zkouška se postupně opakuje zezadu, z boku a zepředu. Po rázu zezadu a zepředu je kabina zatížena staticky a tato zkouška simuluje stav převrácení traktoru "na střechu". Po zkoušce se zjišťují trvalé a pružné deformace skeletu kabiny, zda nezasáhly chráněnou zónu prostoru obsluhy a dále se zjišťuje, zda nedošlo k výskytu prasklin a trvalého porušení spojů, popřípadě materiálu ochranné konstrukce.

Statická zkouška - ČSN 30 0418

Statická zkouška, vyvinutá později, si vyžádala zavedení především ze dvou důvodů:

- zkušební zařízení pro dynamickou zkoušku nemůže obsáhnout traktory o hmotnosti nad 6000 kg;

- při statické zkoušce lze lépe sledovat chování jednotlivých prvků ochranné konstrukce, protože zatěžování probíhá velmi pomalu a má velký význam pro konstruktéry.

Zkušební zařízení je tuhý rám nebo portál, na němž je uchycen výškově stavitelný hydraulický prvek vyvozující tlakovou sílu působící na kabinu. Postup zatěžovací kabiny z různých stran je obdobný jako u dynamické zkoušky.

Zkoušky ochranných konstrukcí úzkorozchodných traktorů - ČSN 30 0422 a ČSN 30 0423

U úzkorozchodných malých traktorů (viniční) s hmotností od 600 do 3000 kg a rozchodu do 1150 mm, které jsou vybavovány předním ochranným obloukem se před pevnostní dynamickou nebo statickou zkouškou provádí předběžná zkouška, kterou se zjišťuje, zda ochranný oblouk je schopen zabránit opakovanému převrácení (kutálení) traktoru na svahu se sklonem 34°.

Ostatní ochranné konstrukce

Popsané zkoušky ochranných konstrukcí se vztahují pouze na traktory používané v zemědělství. Na ochranné konstrukce obdobných strojů používaných v lesnictví nebo stavebnictví se vztahují jiné požadavky a předpisy. Zcela novou problematikou v této oblasti je zkoušení ochranných konstrukci u rychlých traktorů a tahačů. Se zvyšující se pojezdovou rychlostí traktorů například (FASTRAC, UNIMOG, dosahujících 80 až 90 km/h) se stává celá problematika posuzování a zkoušení ochranných konstrukcí velmi komplikovanou. Spojují se zde požadavky technologické, vyplývající z užití v zemědělství (viz výše popsané dynamické a statické zkoušky) s požadavky dopravní bezpečnosti pro automobily, které jsou zcela odlišné (bariérové zkoušky, pevnosi uchycení sedačky, pevnost bezpečnostních pásů apod.). Je tomu tak s ohledem na zcela jiný charakter ohrožení obsluhy při vyšších rychlostech. Jde o názorný příklad toho, jak nová technika a technologie vyvolávají rozšiřováni legislativy. Pravidla a zkušební metody pro posuzování takových konstrukci nejsou zatím zpracovány.

Autor: Ing. Peter Pernis1) , Ing. Vladimír Hanzlík, Ing. Josef Šenk, CSc., Ing. Zdeněk Tempír, CSc.
Foto: Státní zkušebna zemědělských, potravinářských a lesnických strojů

1) kniha Traktory na českém trhu 1994

Tématické tagy