機械農業ブレーキシステムと自動車ブレーキシステム：現場でのパフォーマンスと耐久性の完全な比較

農業機器メーカー、農場経営者、輸出調達専門家にとって、適切なブレーキ システムの選択は、現場の安全性、作業効率、機器の寿命に直接影響します。自動車ブレーキ システムは、舗装された道路、安定したトラクション、および比較的クリーンな動作環境向けに設計されています。 農業機械用ブレーキシステム 空の状態から満載状態までの極端な重量変化に対応しながら、泥、ほこり、湿った植生、柔らかく凹凸のある地形で機能しなければなりません。これらのブレーキ システム カテゴリの違いを理解することは、購入者が小型トラクターから大型コンバインハーベスターに至るまでの用途に最適なソリューションを選択するのに役立ちます。

自動車ブレーキ システムは、乾燥舗装での高速停止性能、ペダルの感触、低ノイズを優先します。これらは比較的低い重量対トラクション比に合わせて調整されており、一貫した表面状態を想定しています。農業用ブレーキシステムは、低速制御、ステアリング補助のための独立した車輪ブレーキ、畑の破片による汚染への耐性、および斜面でのパーキングブレーキの保持力を優先します。ブレーキ システムは、泥に浸かったり、化学肥料にさらされたり、極端な温度で作動したりした後でも、確実に機能する必要があります。次の表は、農業機械のブレーキ システムと自動車のブレーキ システムの主な違いをまとめたものです。

業界の経験により、農業機械のブレーキ システムは自動車由来のシステムと比較して優れた耐汚染性と低速制御を提供することが確認されています。畑、果樹園、飼養場で稼働する機器の場合、安全で生産性の高い作業を行うためには、特殊な農業用ブレーキ技術が不可欠です。

農業用ブレーキシステムのコンポーネントと構成を理解する

農業機械ブレーキ システムは、安全な制動力と制御を提供するために連携して動作するいくつかの主要コンポーネントで構成されています。これらのコンポーネントを理解することは、購入者がシステムの品質を評価し、機器に適切な構成を選択するのに役立ちます。

農業用マスター シリンダーは、ブレーキ ペダルからの機械力を油圧に変換し、各車輪のブレーキを作動させます。農業用マスターシリンダーは通常、自動車用マスターシリンダーよりも直径が大きく、大型のホイールシリンダーやキャリパーにより多くの流体量を提供します。タンデムマスターシリンダーには 2 つの独立した圧力室があり、1 つの回路が故障した場合に冗長ブレーキを提供します。トラクターや自走式ハーベスターの場合、マスターシリンダーは流体チェックのためのアクセスを容易にするために、リモートリザーバーを備えた隔壁に取り付けられることがよくあります。 Anhui Zhongjia Hydraulic Technology Co., Ltd. などのメーカーは、農業用作動油向けに定格された耐食性のボアとシールを備えたマスター シリンダーを製造しています。

農業用ブレーキ キャリパーは、大型農業機械でますます一般的になっているディスク ブレーキ システムにクランプ力を提供します。キャリパーは、引きずりや固着の原因となる泥や破片の蓄積を防ぐために、クリアランスを高く設計する必要があります。シングル ピストン キャリパーは小型のトラクターで一般的ですが、ツイン ピストン キャリパーは大型の機械でより高いクランプ力を提供します。キャリパー本体は通常、化学腐食に対する保護コーティングが施された鋳鉄またはアルミニウムで作られています。汚染度の高い環境で動作する装置の場合は、ピストン領域を覆う保護ブーツを備えた密閉型キャリパーが推奨されます。

ブレーキ ホイール シリンダーはドラム ブレーキ システムで使用されており、古い小型の農業機械では依然として一般的です。ホイールシリンダーは、油圧がかかるとブレーキシューをドラムに押し付けます。農業用ホイールシリンダーは、湿気や汚染物の侵入を防ぐ二重密閉ピストンを備えています。シリンダーボアはメッキまたはステンレス鋼でできており、肥料や化学薬品への曝露による腐食に耐えます。長期間使用されない機器には、ステンレス鋼製ピストンを使用したホイールシリンダーが錆の焼き付きを防止します。

パーキング ブレーキ アクチュエータは、積み降ろし中に斜面で位置を保持する必要がある農業機械にとって重要です。ケーブルまたはリンケージを使用した機械式パーキング ブレーキは、油圧システムとは独立したフェール セーフ保持力を提供します。バネ式油圧解放式パーキング ブレーキは大型機器に使用され、油圧が失われた場合に自動的に作動します。パーキング ブレーキ システムは、最低 20 パーセントまたは 11 度の傾斜路で車両総重量で装置を保持する必要があり、多くの仕様では 30 パーセントまたは 16.5 度が必要です。

農業用途向けの油圧ブレーキ システムと空気ブレーキ システム

農業機械のブレーキ システムは、ブレーキをかけるために使用されるエネルギー源に基づいて 2 つの主要なカテゴリに分類されます。油圧ブレーキ システムと空気ブレーキ システムの違いを理解することは、購入者が機器の重量と動作条件に適したシステムを選択するのに役立ちます。

油圧ブレーキ システムは、車両総重量が約 10,000 キログラムまでの農業機械で最も一般的です。ブレーキ ペダルはマスター シリンダーを作動させ、圧力をかけた油圧液をホイール シリンダーまたはキャリパーに送ります。油圧システムは、エアシステムに比べて強力な制動力、シンプルな構造、低コストを実現します。トラクター、小型コンバイン、自走式噴霧器に最適です。油圧作動油は内部コンポーネントを潤滑し、保護します。ただし、油圧システムでは、ほとんどの機器でパワーアシストを提供するためにエンジンを稼働させる必要があり、穀物カートを積んで長い坂道を下る場合など、強いブレーキが続くとブレーキフェードが発生する可能性があります。

エアブレーキシステムは、より重い農業機械や、大型穀物カートや肥料散布機などの牽引器具に使用されます。エンジンによって駆動されるエアコンプレッサーがリザーバーを加圧し、ブレーキ ペダルが各車輪のブレーキ チャンバーへの空気圧を調整します。エアブレーキは、エンジン速度に関係なく一貫した制動力を提供し、空気圧が設定値を下回った場合に自動的に作動するフェールセーフパーキングブレーキを提供します。牽引車両はグラッドハンド接続を通じてトレーラー ブレーキに空気を供給できるため、エア ブレーキも牽引用途には不可欠です。エアブレーキの主な欠点は、コストが高いこと、メンテナンスがより複雑であること、および寒冷地での湿気の凍結を防ぐためにエアドライヤーが必要であることです。

5,000 ～ 10,000 キログラムの中量農業機械には、油圧ブレーキ システムと油圧ブレーキ システムがハイブリッド ソリューションを提供します。マスターシリンダーは、パワーステアリングポンプの圧力を利用して踏力を増幅する油圧ブースターに圧力を供給します。これにより、標準的な油圧システムよりも少ないペダル踏力で強力なブレーキが得られます。牽引用途の場合、電気式ブレーキ コントローラーよりも油圧式のブレーキ コントローラーが、牽引車のブレーキ ライト回路からの信号を使用してトレーラー ブレーキを作動させます。これは、完全なエアブレーキシステムを必要とするほど重くない小型の農業用トレーラーや作業機でよく見られます。

独立したブレーキおよびステアリング支援機能

農業機械ブレーキ システムの最も重要な機能の 1 つは独立した車輪ブレーキであり、オペレータは各後輪に個別にブレーキをかけることができます。この機能はトラクターの操縦性に不可欠であり、自動車のブレーキ システムには同等のものはありません。

独立したブレーキは、油圧ブレーキ回路を分割することで実現され、出力が独立した 2 つの独立したマスター シリンダーまたは 1 つのタンデム マスター シリンダーが左右のリア ブレーキを独立して制御します。ブレーキペダルは左右に分かれており、通常の停止時には同時に操作することも、ステアリング補助時には個別に操作することもできます。オペレーターが左ブレーキペダルのみを踏むと、左後輪が減速し、トラクターがその輪を中心に旋回して左に急旋回します。これにより、トラクターはその長さ内で旋回することができ、前輪操舵だけの場合と比べて旋回半径が大幅に小さくなります。

現場作業の場合、独立したブレーキは、限られたスペースでトラクターが向きを変える必要がある列の端で最も価値があります。独立したブレーキがなければ、オペレーターは三点回転するか、隣接する畑に前進する必要があり、時間を無駄にし、土壌を圧縮することになります。独立したブレーキにより、オペレーターはトラクターをその長さ内で旋回させることができ、数秒で方向転換を完了できます。列が狭い果樹園やブドウ園の場合、独立したブレーキが機器を効果的に操作する唯一の方法である可能性があります。

最新の農業機械には、トラクション コントロール用の自動独立ブレーキが搭載されている場合もあります。センサーが車輪のスリップを検出し、ブレーキシステムがスリップしている車輪にブレーキをかけ、ディファレンシャルを介して反対側の車輪にトルクを伝達します。これにより、オペレーターの介入を必要とせずに、泥だらけの状況での前方へのトラクションが向上します。四輪駆動トラクターの場合、最大の操縦性とトラクション コントロールを実現するために、4 つの車輪すべてで個別の車輪ブレーキを使用できる場合があります。

汚染防止と環境耐久性

農業機械のブレーキ システムは、自動車のブレーキ コンポーネントが急速に破壊される環境で動作します。泥、ほこり、作物残渣、肥料、殺虫剤、滞留水はすべて、ブレーキ システムの完全性に悪影響を及ぼします。汚染防止機能を理解することは、購入者が現場条件下で長い耐用年数を提供するシステムを選択するのに役立ちます。

密閉システムは汚染に対する主な防御手段です。農業用ブレーキ キャリパーは、ピストンとガイド ピンに複数のリップ シールを備え、露出した滑り面を保護ブーツで覆っています。ブーツは農薬に耐性のある素材、通常は標準的なニトリルではなく EPDM またはフッ素ゴムで作られています。ホイールシリンダーには二重リップシールがあり、その間にグリースが詰まった空洞があり、湿気を排除します。マスターシリンダーのリザーバーにはフィルター付きブリーザーが付いており、液面の変化による汚染物の侵入を防ぎます。

腐食保護はシールを超えてコンポーネント自体にまで及びます。農業用ブレーキ システムのコンポーネントは、メッキ、コーティングされているか、耐食性の材料で作られています。キャリパーは亜鉛ニッケルメッキまたはハイソリッドエポキシペイントで塗装されています。マスターシリンダーのボアは多くの場合、陽極酸化処理またはステンレス鋼で作られています。ブレーキラインは普通鋼ではなく、銅ニッケル合金またはプラスチックコーティングされた鋼です。熱帯または沿岸環境向けの輸出機器の場合は、ステンレス鋼のファスナーや船舶グレードのコーティングなどの追加の腐食保護を指定してください。

ブレーキ摩擦材は汚れにも耐えなければなりません。農業用ブレーキパッドとブレーキシューは、濡れたり泥だらけでも摩擦係数を維持できるように配合されています。自動車用途では十分に機能する半金属製のパッドでも、農業用途では錆びて崩れる可能性があります。プレミアム農業用ブレーキパッドは銅を含まない配合を使用しており、吸湿に強く、水没後も一貫したブレーキを維持します。一部のメーカーは、ローターやドラムへの負担が大きくなりますが、極限条件用に焼結金属パッドを提供しています。