Zakamienione pola oraz gleba o zróżnicowanej zwięzłości stanowią spore wyzwanie dla konstruktorów maszyn uprawowych. Każdy korpus płużny lub ząb agregatu musi być wyposażony w zabezpieczenie zapobiegające uszkodzeniu maszyny, ale jednocześnie pozwalające na wydajną i niezakłóconą pracę.
Każdy element roboczy, czy to pługa, czy też agregatu zębowego, musi utrzymywać zadaną głębokość roboczą, bez wypłycania z powodu występowania bardziej zwięzłej gleby na pewnych obszarach pola. Jednocześnie musi ustąpić pod wpływem uderzenia kamienia lub innej twardej przeszkody znajdującej się w glebie. Dlatego nowoczesne maszyny są wyposażane w zaawansowane i skuteczne zabezpieczenia elementów roboczych.
Proste zabezpieczenia ścinane
Skomplikowane zabezpieczenia zwiększają zarówno masę maszyny, jak i jej koszt zakupu i eksploatacji. A nie zawsze zabezpieczenia typu non-stop są wymagane. Przykładowo, do pracy na glebach lessowych, zupełnie pozbawionych kamieni, z powodzeniem wystarczy proste i tanie zabezpieczenie na kołek ścinany, który w przypadku zahaczenia o korzeń drzewa lub inną niespodziewaną przeszkodę ulegnie zerwaniu. Taka sytuacja wymaga zatrzymania maszyny i uzupełnienia brakującego sworznia, co zajmuje kilka minut, jednak jeżeli zdarza się sporadycznie, niemal zupełnie nie wpływa na całkowitą wydajność maszyny. Jednocześnie pozwala zachować stosunkowo niewielką masę narzędzia. Dotyczy to w szczególności pługów, których środek ciężkości i tak znajduje się dość daleko za tylną osią ciągnika, powodując znaczne odciążenie osi przedniej, a często nawet utratę trakcji. Zastosowanie zabezpieczeń sprężynowych lub hydraulicznych wiąże się z przeniesieniem środka ciężkości jeszcze dalej do tyłu, co może uniemożliwić współpracę z mniejszym ciągnikiem.
Praca bez zatrzymania
Jednak zabezpieczenia typu non-stop ukazują swoje zalety na polach silnie zakamienionych, gdzie korpusy pługa lub zęby agregatu niemal nieustannie ustępują pod naporem kamieni, a mimo to praca przebiega bez przestojów. Konstrukcje zabezpieczeń bywają bardzo zróżnicowane. Elementem pochłaniającym energię uderzenia może być resor piórowy, sprężyna spiralna, lub też układ hydrauliczny składający się z siłownika oraz akumulatora olejowo-powietrznego. Zarówno w przypadku pługów, jak i agregatów zębowych, warto zwrócić uwagę na kierunek działania zabezpieczenia. Przykładowo, zabezpieczenia resorowe zazwyczaj pozwalają na ruch elementu roboczego jedynie w kierunku góra-dół. Zabezpieczenia sprężynowe lub hydrauliczne natomiast mogą umożliwiać ruch także na boki (tzw. zabezpieczenia 3D), co dodatkowo zabezpiecza elementy robocze oraz pozwala ominąć przeszkodę bez ich unoszenia. Ma to znaczenie zwłaszcza na silnie zakamienionych polach, gdzie ryzyko uszkodzenia dłut lub lemieszy nadal jest wysokie, a nieustanne wypłycanie poszczególnych korpusów lub zębów pogarsza jakość pracy.
Regulowana siła wyzwalania
Najbardziej zaawansowanym rodzajem zabezpieczeń korpusów płużnych lub zębów agregatów do głębokiej uprawy są zabezpieczenia hydrauliczne. Działają one na podobnej zasadzie jak te sprężynowe, jednak zamiast sprężyn zastosowane są siłowniki hydrauliczne połączone przewodami z akumulatorami olejowo-powietrznymi. To zdecydowanie bardziej skomplikowana konstrukcja, wymagająca większych nakładów konserwacyjnych, jednak pozwala na szybki dobór siły wyzwalania zabezpieczeń poprzez zmianę ciśnienia w układzie hydraulicznym. Jest to szczególnie uzasadnione w gospodarstwach położonych na glebach o bardzo zróżnicowanej zwięzłości, gdzie nie da się odpowiednio dobrać twardości zabezpieczenia tak, aby skutecznie chroniło przed dużymi kamieniami na lekkich glebach oraz prawidłowo utrzymywało głębokość pracy na tych najcięższych.
Zabezpieczenia talerzy
Osobną kategorią maszyn w kontekście zabezpieczeń elementów roboczych są brony talerzowe. Tu bowiem nie stosuje się ani kołków ścinanych, ani też zabezpieczeń hydraulicznych. Najprostszym i najpowszechniejszym typem zabezpieczenia, a właściwie układu amortyzującego, są elementy gumowe umieszczone pomiędzy ramą główną maszyny a grządzielami. W talerzówce bowiem zabezpieczenie nie ma za wszelką cenę utrzymywać głębokości roboczej i ustępować jedynie pod wpływem dużych sił. Tu elementy robocze pracują przez cały czas. Pozwala to na łatwiejsze zagłębianie się talerzy w glebie nawet w przypadku znacznych ilości resztek pożniwnych. Bardziej zaawansowane zabezpieczenia sprężynowe lub resorowe w talerzówkach również pozwalają na nieustanny ruch grządzieli w górę i w dół. Te jednak są stosowane rzadziej i z uwagi na dużą siłę docisku oraz znacznie większy zakres odchyleń w porównaniu do amortyzatorów gumowych, są stosowane w bronach talerzowych przeznaczonych do głębokiej uprawy.
wl
