Tarım Traktörleri için Eğimli Arazilerde Dengeleme Sisteminin İyileştirilmesine Yönelik Bir Çalışma

Öz

Tarım makinelerinin eğimli arazilerde güvenli ve verimli çalışmasını sağlamak amacıyla geliştirilen bu sistem, ağırlık merkezindeki değişimleri dengeleyen entegre bir kuvvet mekanizması sunmaktadır. Traktör ve iş makinelerine bağlanan ekipmanlar, özellikle eğimin çok olduğu yokuş alanlarda ön aks üzerindeki yük dağılımını bozarak devrilme riskini artırmaktadır. Bu çalışma, söz konusu riski minimize etmek için elektronik kontrol ünitesi (ECU) ile yönetilen, sensör destekli bir dengeleme sistemini tanımlamaktadır. Mekanizma; ön aksa yerleştirilen ağırlık sensörleri ve ivmeölçer aracılığıyla aracın yük durumunu sürekli olarak izlemekte, belirlenen eşik değerlerinin altına düştüğünde otomatik olarak devreye girerek tank hacmini dinamik biçimde ayarlamaktadır. Bu işlem, aracın ağırlık merkezini yeniden dengeleyerek stabiliteyi artırmakta ve operasyonel güvenliği sağlamaktadır. Sistem hem otomatik hem de manuel kontrol imkânı sunmakta; modüler yapısı sayesinde farklı araç modelleriyle tam uyumlu çalışabilmektedir. Ayrıca, çok işlevli tank tasarımı sayesinde saha koşullarında hem ağırlık dengeleme hem de yardımcı depolama (yağ, mazot, takım sandığı) görevlerini yerine getirebilmektedir. Bu yenilikçi yaklaşım, dijital tarım teknolojileri kapsamında mekanik denge sorunlarına yönelik etkili, ölçeklenebilir ve sürdürülebilir bir çözüm sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Ağırlık merkezi
• Çevresel faktörler
• Tarım ekipmanları
• Tarım makineleri
• Zemin stabilizasyonu

A Study on Improving the Balancing System for Agricultural Tractors on Sloping Terrain

Abstract

This study introduces an electronically and mechanically controlled force balancing system designed to ensure safe and stable operation of agricultural machinery on sloped terrain. Equipment attached to the rear of tractors and construction vehicles often disrupts the load distribution, particularly on inclines, increasing the risk of front-end lift and rollover. The proposed mechanism continuously monitors the dynamic load distribution via weight sensors and accelerometers integrated into the front axle, enabling real-time analysis and response. When the measured load falls below predefined thresholds, the system automatically adjusts the hydraulic tank volume to restore the vehicles center of gravity. This process is managed by an electronic control unit (ECU) and can be operated either automatically or manually, significantly enhancing vehicle stability and operational safety. The modular and vehicle-independent design allows seamless integration with various tractor and machinery models, while the multifunctional tank structure-serving as a tool compartment, auxiliary oil reservoir and fuel tank-offers practical advantages under field conditions. This innovative approach provides a scalable, sustainable and high-safety solution to mechanical balance challenges in digitalized agricultural operations.

Keywords

• Agricultural equipment
• Agricultural machinery
• Center of gravity
• Environmental factors
• Ground stabilization

Kaynakça

1. Casini-Ropa G., 1976 (a). Il Rilievo Delle Coordinate Del Baricentro Nei Trattori a Due Assi a Ruote Pneumatiche. [The Determination of the Coordinates of the Centre of Gravity On Two Axles Wheeled Tractors.] Rivista di Ingegneria Agraria, 1: 15-25.
2. Casini-Ropa G., 1976 (b). Attrezzatura E Metodo Per Il Rilievo Dell’altezza Da Terra Del Baricentro Delle Macchine Agricole. Equipment and Methods for Surveying the Height Above the Ground of the Centre of Gravity of Agricultural Machinery. Rivista di Ingegneria Agraria, 2: 81-85.
3. EC, 1985. Proposal for a Council Directive On the Approximation of the Laws of the Member States Relating to Roll-Over Protection Structures Incorporating Two Pillars and Mounted In Front of the Driver’s Seat on Narrow-Track Wheeled Agricultural or Forestry Tractors. Official Journal of the European Communities, 28(C222/1): 1-77.
4. Göhlich, H., 1987. Mensch und Maschine. Verlag. Paul Parey. Hamburg and Berlin.
5. Jang, M.K., Kim, S.J., Shin, B.S., Nam, J.S. 2024, Mart 1. “Lateral Overturning and Backward Rollover of Agricultural Tractors: A Review.” Agriculture (Switzerland). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI).
6. Kut, T., 1982. Traktörlerde Kütlesel Atalet Momentlerinin Saptanması Üzerinde Bir Araştırma. İstanbul Teknik Üniversitesi Makine Fakültesi Genel Makina Birimi Ziraat Makinaları Birimi, İstanbul.
7. Saral, A., 1997. Tarım Traktörleri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Yayın No:1471, Ders Kitabı 436, s.141-152. Silleli, H., 2007. Traktörlerin Uzunlamasına Eksende Kütlesel Atalet Momenti ve Ağırlık Merkezinin Salınım Yöntemiyle Belirlenmesi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 3(4), 217-224. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/119155
8. Yıldız, S.O., Olum, S., Velioğlu, H. 2025. Tarım Traktörlerinde Hidrolik Kaldırma Kuvvetinin Geriye Devrilme (Şahlanma) Noktasına Etkisi Üzerine Bir Çalışma. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 13(1), 133-143. https://doi.org/10.21923/jesd.1452910

9. Wilson, R.W., 1971. Hydraulic Power Lift Controls and Power Utilization for Larger Tractors, SAE Transactions, Vol.80, Section 4: Papers 710619-710867 (1971), pp. 2378-2385, SAE International.