Przez lata zaczep był traktowany jako element czysto mechaniczny – dobrany do masy przyczepy, obciążeń pionowych i sił pociągowych, ale pozbawiony własnej "świadomości" pracy. Polska firma Sapala idzie w innym kierunku, rozwijając zaczepy wyposażone w system pomiaru naprężeń wewnętrznych. Kluczowe jest tu podejście polegające na analizie rzeczywistych naprężeń materiału w newralgicznym punkcie zaczepu, wynikających z wypadkowej wszystkich działających sił.
W praktyce oznacza to, że system określa stopień obciążenia zaczepu niezależnie od tego, czy zestaw jest ciągnięty, dociążany pionowo, czy narażony na dynamiczne uderzenia podczas jazdy po nierównościach. Każdy typ zaczepu – automatyczny, kulowy lub dolny transportowy – jest osobno kalibrowany pod swoje parametry konstrukcyjne.
Tensometr w stali i kalibracja pod konkretny zaczep
Sercem rozwiązania jest czujnik tensometryczny umieszczony w miejscu, gdzie występują duże, ale stabilne i mierzalne naprężenia. System nie operuje bezwzględnymi wartościami masy, lecz analizuje stopień wykorzystania wytrzymałości zaczepu w odniesieniu do jego dopuszczalnych granic.
Dzięki kalibracji możliwe jest określenie zarówno obciążeń statycznych, jak i dynamicznych. System rejestruje gwałtowne piki naprężeń, powstające np. przy szybkim najechaniu na nierówność, nagłym hamowaniu zestawu czy przemieszczeniu ładunku w przyczepach samowyładowczych.
Dane z zaczepu jako obraz pracy całego zestawu
Testy wykazały, że przebieg naprężeń w zaczepie dobrze odwzorowuje zachowanie całego zestawu: przyczepy, ramy i ciągnika. Podczas załadunku widoczne jest stopniowe narastanie obciążeń, natomiast w trakcie rozładunku pojawiają się krótkotrwałe, lecz bardzo wysokie impulsy związane z gwałtownym ruchem masy.
Dane mogą być przesyłane do chmury, archiwizowane i analizowane w dłuższym okresie. W przypadku gospodarstw lub firm usługowych obsługujących wiele maszyn pozwala to porównywać sposób pracy różnych operatorów i zestawów transportowych.
Kontrola stylu jazdy i bezpieczeństwo eksploatacji
Jednym z praktycznych zastosowań systemu jest ocena stylu jazdy. Na wykresach wyraźnie widać różnicę między płynną, spokojną pracą a agresywnym pokonywaniem nierówności. Duża liczba gwałtownych pików naprężeń wskazuje na podwyższone ryzyko uszkodzeń zaczepu, przyczepy lub całej konstrukcji zestawu.
Takie informacje mają znaczenie nie tylko szkoleniowe, ale także eksploatacyjne – umożliwiają ocenę, w jakich warunkach i w jaki sposób maszyny są użytkowane na co dzień.
Zaczep jako element systemu autonomicznego
Najważniejszy kierunek rozwoju dotyczy maszyn autonomicznych. Zaczep wyposażony w czujnik naprężeń może pełnić funkcję elementu bezpieczeństwa, przekazując autonomicznemu ciągnikowi informację o aktualnym obciążeniu zestawu. W praktyce pozwala to dostosować prędkość jazdy do masy przyczepy i warunków terenowych.
W takim ujęciu zaczep przestaje być biernym elementem łączącym maszynę z narzędziem, a staje się aktywnym źródłem danych wpływających na decyzje systemów sterujących.
Integracja z IsoBus i CAN
Rozwiązanie projektowane jest z myślą o integracji z terminalami IsoBus oraz magistralą CAN ciągnika. Obecnie system funkcjonuje w formie prototypowej, a jednym z kluczowych wyzwań pozostaje obniżenie kosztów elektroniki i przygotowanie wersji gotowej do produkcji seryjnej.
Producent zakłada elastyczne podejście do wdrożeń – od niezależnego modułu monitorującego, przez rozwiązania flotowe, aż po integrację z systemami producentów ciągników. To wyraźny sygnał, że polskie zaczepy są projektowane z myślą o przyszłości zautomatyzowanego rolnictwa.
opr. Łukasz Siara
