ZF entwickelt Umbausatz für Traktoren mit Vorderachsaufhängung für die Zuckerrohrernte.

ZF hat in Brasilien einen Umbausatz zur Verbreiterung der Spurweite von schweren Traktoren für den Zuckerrohranbau entwickelt. Die Lösung ist für Maschinen mit Vorderachsfederung und ZF-Achsen vom Typ TSA20 und TSA23 im Leistungsbereich von 180 bis 250 PS vorgesehen. Ziel ist es, dem Traktor den Einsatz mit einer Spurweite von drei Metern im Zuckerrohranbau zu ermöglichen, wobei die strukturelle Architektur der Baugruppe erhalten bleibt und die Rückrüstung auf die ursprüngliche Konfiguration möglich ist.

Das Projekt wurde vom ZF-Ingenieurteam in Brasilien durchgeführt, wo das Unternehmen sein globales Kompetenzzentrum für Landwirtschaftsachsen unterhält. Das Kit erweitert den Abstand zwischen den Achsflanschen von ca. 1.900 mm auf 3.000 mm – eine notwendige Maßnahme, um den Traktor an die in der Zuckerrohr- und Ethanolproduktion üblichen Pflanzabstände anzupassen. Dank dieser Modifikation kann die Maschine zwischen den Pflanzreihen manövrieren, wodurch Ernteschäden reduziert und die Bodenverdichtung in empfindlichen Bereichen des Feldes verringert wird.

Laut Juliano Alquati, Senior Business Management Manager der Industriedivision bei ZF Südamerika, ist die Lösung für Traktoren gedacht, die im Zuckerrohranbau eingesetzt werden, wo eine Spurbreite von 3 Metern erforderlich ist, um Verluste zu reduzieren und den Verkehr an das Pflanzsystem anzupassen.

Verkehr auf den Feldern

Die Verbreiterung der Spurweite ist für das Verkehrsmanagement in Produktionsbereichen von Bedeutung. Auf Feldern mit festgelegtem Reihenabstand beeinflusst die Traktorbreite die Position der Reifen im Verhältnis zu den Ernterückständen. Ist die Maschine nicht optimal auf die Pflanzanordnung eingestellt, besteht ein erhöhtes Risiko von Trittschäden, Beschädigungen der Pflanzen und Bodenverdichtung außerhalb der gewünschten Bereiche.

Durch die Vergrößerung der Spurweite auf 3 Meter passt sich der Traktor besser an die Verkehrsbedingungen in Zuckerrohrfeldern an. Diese Konfiguration ermöglicht es den Rädern, in Fahrspuren zu arbeiten, die besser mit dem Pflanzsystem kompatibel sind, wodurch direkte Beeinträchtigungen der Pflanzen reduziert werden. Das System wurde für schwere Traktoren entwickelt, die bei Aufgaben eingesetzt werden, die Traktion, Stabilität und strukturelle Festigkeit erfordern, wie z. B. Ernteunterstützung, Vorbereitung, Tiefenlockerung, interner Transport und Fahrten zwischen Arbeitsfronten.

Aufhängung mit Dianteira

Die größte technische Herausforderung des Projekts bestand darin, den Umbau für Traktoren mit Vorderachsfederung realisierbar zu machen. Bei Maschinen ohne dieses System lässt sich die Spurweite durch einfachere Lösungen verbreitern, oft durch an den Achsenden angebrachte Bauteile. Bei Traktoren mit Vorderachsfederung ergeben sich jedoch durch die Schnittstelle zwischen Federungssystem und Achsstruktur zusätzliche Einschränkungen.

Laut ZF entwickelte das Ingenieurteam ein neues Konstruktionskonzept, um Interferenzen zwischen der Radaufhängung und den für die Spurverbreiterung verantwortlichen Komponenten zu vermeiden. Das Projekt umfasste neue Verankerungen, die Verlängerung der Strukturbauteile und die Überarbeitung des Befestigungssystems. Ziel war es, den Einbau des Kits zu ermöglichen, ohne die ursprüngliche Position der Vorderradaufhängung zu verändern und ohne die Gesamtkonstruktion zu beeinträchtigen.

„Die größte technische Herausforderung des Projekts bestand darin, die Anwendung an einer Achse mit Vorderradaufhängung zu realisieren. Dies war zuvor aufgrund von Wechselwirkungen zwischen der Aufhängungsschnittstelle und den Strukturbauteilen der Achse unmöglich“, erklärt Alquati. Laut Unternehmen war dieses Konzept entscheidend für die Patentanmeldung der Technologie.

Das Projekt hat die Validierungsphase des Strukturkonzepts bereits erfolgreich abgeschlossen und befindet sich derzeit in der praktischen Feldvalidierung. Diese Phase ist relevant, da der Zuckerrohranbau die Vorderachse stark beansprucht, insbesondere in Gebieten mit unebenem Gelände, häufigem Verkehr und Manövern am Vorgewende.

Spurumkehr

Zusätzlich zur Verbreiterung der Spurweite ermöglicht das Kit die Umkehrung der Konfiguration. Das bedeutet, dass der Traktor bei Zuckerrohrarbeiten mit einer Spurbreite von 3 Metern fahren und für andere Tätigkeiten wieder auf die ursprüngliche Spurbreite zurückkehren kann. Diese Möglichkeit erweitert den Einsatzbereich der Maschine über die spezifischen Anforderungen des Zuckerrohrverkehrs hinaus.

In der Praxis erspart die Reversibilität dem Erzeuger, der Mühle oder dem Dienstleister die Notwendigkeit, einen Traktor ausschließlich für die verbreiterte Spurweite vorzuhalten. Dieselbe Maschine kann bei der Zuckerrohrernte eingesetzt und anschließend für die Bodenbearbeitung, Tiefenlockerung, interne Transporte oder den Transport zwischen den Arbeitsbereichen verwendet werden.

Die Umkehrung der Konfiguration wirkt sich auch auf die Logistik aus. Traktoren mit größerer Spurweite erfordern beim Rangieren, Verladen auf Plattformen und Transportieren zwischen weit entfernten Gebieten möglicherweise mehr Sorgfalt. Durch die Möglichkeit, zur Standardkonfiguration zurückzukehren, reduziert die Lösung den Bedarf an Spezialtransporten und erleichtert den Maschineneinsatz.

Schachtkonstruktion

Eine der Prioritäten des Projekts war es, eine Verbreiterung der Spurweite durch Achsverlängerungen zu vermeiden. Laut ZF kann diese Art der Anpassung die Belastung von Lagern, Naben, Zapfen und anderen externen Bauteilen erhöhen und somit die Lebensdauer und den Wartungsaufwand beeinträchtigen.

Bei dem vom Unternehmen entwickelten Kit erfolgt die Verlängerung in der zentralen Struktur der Baugruppe mittels Distanzgehäusen. Diese Lösung zielt darauf ab, die Geometrie des Lenksystems und die Krafteinleitung auf die Achse beizubehalten. Ziel ist es, die in der Originalkonfiguration beobachtete Haltbarkeit trotz der vergrößerten Betriebsbreite zu gewährleisten.

Da die Modifikation strukturelle Komponenten der Achse betrifft, muss der Umbau von einem geschulten Fachmann durchgeführt werden. Laut ZF bleibt die Werksgarantie bei korrekter Durchführung erhalten. Um die Spurweite wieder auf die Standardkonfiguration (3 Meter) einzustellen, müssen Befestigungspunkte, Ausrichtung und Geometrie innerhalb der vorgegebenen Parameter bleiben.

Die Instandhaltung der Vorderachsaufhängung ist ein weiterer wichtiger Aspekt des Systems. Bei schweren Traktoren trägt es dazu bei, die auf die Kabine übertragenen Stöße zu reduzieren und das Fahrverhalten auf unebenem Gelände zu verbessern. Es sorgt außerdem für einen konstanteren Kontakt zwischen Reifen und Boden, was die Traktion und Stabilität in Bereichen mit unebenem Gelände, Spurrillen und häufigem Verkehr verbessert.

Das Set wird als Umrüstoption und nicht als Werkskomponente angeboten. Seine Anwendung richtet sich nach den betrieblichen Erfordernissen des jeweiligen Herstellers oder Werks.