2023 マヌス金賞 – コールター

• 必要なもの：イグリデュール滑り軸受
• 必要条件：腐食のないベアリングポイント、液体窒素肥料との問題のない接触、振動運動にもかかわらず長寿命、潤滑剤の使用なし
• 業界：農業工学

多くの農家は、トウモロコシ、ジャガイモ、小麦がよく育つように、注入施肥を行っている。これは、液体窒素肥料が植物の根の近くまで流れるように、土壌を開くプラウを使用するものである。J&M マニュファクチャリング社は、こうした農業機械のメーカーのひとつである。この米国企業は、NitroGroアプリケーターを開発した。仕組みは次の通り：トラクター・トレーラーの中央に液体窒素用のタンクが取り付けられている。2本のブームは左右に折りたたむことができ、モデルによって長さは9メートルか18メートル。これらのウイングの中心は、最大37個のパラリンケージ・カウターと呼ばれるもので、窒素を土壌に狙いを定めて低損失で供給する。

窒素施肥用の新型アプリケーターを競合モデルよりも経済的に設計するため、J&M Manufacturing社のエンジニアは、システムのピボット・ポイントに従来の青銅製ブッシュに代わるものを使用することにした。そうすることで、多くの農家が懸念している問題、すなわちプレーンベアリングへのグリス塗布に取り組んだ。グリースニップルは、ベアリングポイントに絶えずグリースを供給するものだが、再注油にはかなりの手間がかかる。J&M Manufacturingの設計エンジニア、オースティン・フランツ氏は、1列あたり5つのグリースニップルを備えた25列のアプリケータを使用してグリースを塗布するのに最大52分かかると見積もっている。 畑で作業を始める前に、毎日ほぼ1時間が失われている。このロスは収量や利益の低下につながる。"この時間に、グリースホースの交換などの追加時間を含めなければ、農家は広大な面積を作業できると、" Franzは確信している。"時速13キロで25列のアプリケーターを運転する農家は、1分間に約1ヘクタールの土地を施肥できる。" 注油がなければ、1日あたり52ヘクタールの施肥が可能になる。10日間で520ヘクタールも増える。"1日の窒素施肥よりはるかに多い。"

無潤滑を実現するため、J&M Manufacturing社の設計者は、モーション・プラスチックのスペシャリストであるイグス社® のイグリデュール® Gシリーズのポリマープレーンベアリングを、クルターの5つのピボットポイントすべてに使用した。ハイライトは、高性能プラスチックに組み込まれた極小の固体潤滑剤で、運転中に放出され、グリースを一滴も使用せずに低摩擦のドライ運転を可能にします。そのため、潤滑はもはや必要ない。その結果、農家はより早く作業に取り掛かることができる。さらに、ポリマーベアリングは現場で使用することを前提にしている。金属製ベアリングの潤滑膜は、しばしば汚れを引き付け、ほこりや汚れと混ざり合い、ベアリングのスムーズな作動に悪影響を及ぼす。また、汚染の心配がなく、腐食がなく、媒体や温度に対する耐性があるため、環境にも優しい。フランツは、イグス（® ）のポリマーベアリングを使用したアプリケーターは、少なくとも7年間は現場で使用できると想定している。"今年で2年目になります。 私たちが販売した株式の95％以上は、イグス® ポリマーベアリングを使用したパラリンケージ株式です。"

ケルンのポリマーベアリングにより、J&M社のエンジニアは、ナイフとブレードが噛み合ったときに同じ高さで地面と平行に保たれる平行設計のバネ式システムの実現にも成功した。業界標準の、ナイフがシェア後方に位置し、ブレードよりも速く土から上に振り出される方式と比べ、この方式では、肥料がほとんど大気中に蒸発しないという利点がある。重要なポイントがある。窒素は亜酸化窒素に変わり、温室効果ガスとして作用するからだ。"市場にある唯一の選択肢はかなり高価だった。したがって、設計の主な目的は、リーズナブルなコストで、揮発による肥料の損失を減らすクルターを作ることだった。" J&Mの設計者はこう続ける。