Technické a technologické predpoklady efektívneho využívania strojov pri zbere krmovín
Výroba kvalitných objemových krmovín je dnes nevyhnutnou súčasťou efektívneho podnikania poľnohospodárskych podnikov. Zásoby objemových krmovín vo forme konzervovaných krmovín pre výkrm hospodárskych zvierat a produkciu mlieka musia vytvárať predpoklady pre rovnomernú produkciu v priebehu celého roka. Okrem využívania niektorých druhov stebelnatých plodín na kŕmne účely začínajú prvé pokusy s využitím týchto plodín aj na energetické účely pri spaľovaní biomasy.
V príspevku sa snažíme stručne zhrnúť trendy, technické a technologické predpoklady pre efektívnu výrobu krmovín zo stebelnatých plodín. Kosenie ako prvá pracovná operácia technologického procesu zberu krmovín v mnohých prípadoch rozhoduje o efektívnej výrobe krmovín.
Aj keď základné poznatky o výrobe krmív zo stebelnatých krmovín sú známe a všeobecné princípy silážovania v poľnohospodárskej praxi aj dodržiavané, predsa dochádza často k tomu, že vyrobené krmivá nespĺňajú svojou kvalitou predpoklady preto aby pri ich zúžitkovaní priniesli aj želaný krmivársky efekt. Často je ich hodnota deklarovaná len množstvom ( objemom ) a nie požadovanou kvalitou.
Príčiny tohto stavu sú predovšetkým v:
- nedodržaní technologických požiadaviek pri výrobe krmív,
- nevhodnej technike od zberu po uskladnenie ,
- nevhodných skladovacích podmienkach,
- nevhodnej organizácii zberových, dopravných a skladovacích postupov pri zbere.
Nedodržaním týchto podmienok je skutočnosť, že aj napriek vloženým ekonomickým prostriedkom do výroby je hodnota krmív na nízkej energetickej úrovni a prevádzkové náklady sa míňajú efektu na zvýšenie produktivity živočíšnej výroby.
Straty ktoré môžu vznikať pri zbere krmovín môžu byť dvojakého charakteru, straty na zberanej hmote a straty na živinách tab.1.
Tabuľka 1: Straty pri zbere a uskladňovaní krmovín
Voľba technického riešenia rotačných žacích strojov pre daný druh krmoviny vychádza z podstaty kosenia jednotlivými strojmi. Pri bubnových rotačných žacích strojov musí krmovina po skosení prechádzať medzi dvojicou vertikálnych bubnov, čo ovplyvňuje tvar riadku po skosení. Na prvý pohľad je takýto riadok vyšší a užší a je ho potrebné okamžite rozhodiť. Princíp práce diskových rotačných žacích strojov zase umožňuje uložiť riadok do súvislej tenkej vrstvy, čo umožňuje vynechať prvú pracovnú operáciu po skosení a to je rozhadzovanie nakosených riadkov. Z hľadiska efektívnosti použitia diskových žacích strojov sa javí výhodnejšie ich používanie pri kosení ďatelinotrávnych alebo lucernových porastov, najmä z pohľadu zníženia prašnosti pri kosení. Naopak použitie bubnových žacích strojov sa odporúča v trávnych a zaburinených porastoch.
Ďalším trendom je zväčšovanie pracovných záberov strojov, ktoré súvisí so zvyšovaním plošnej výkonnosti strojov a s dodržiavaním agrotechnických termínov zberu. Dnes výrobcovia strojov ponúkajú pracovné zábery od cca 1,5 až do 3,6 m, čo umožňuje z hľadiska pôdnych a klimatických podmienok vybrať najvhodnejší pracovný záber stroja. Z hľadiska technického je možné pracovné zábery strojov zväčšovať agregátovaním strojov vpredu, bočne a vzadu alebo kombináciou troch žacích strojov buď na samostatnom ráme žacieho stroja alebo na samohybnom podvozku čím sa niekoľko krát ešte zväčší pracovný záber. Dôležitý z pohľadu nevyvaľovania trávneho drnu ale aj nižšej spotreby je systém odpruženia a kopírovania pôdneho povrchu (technické riešenie býva buď mechanické alebo hydropneumatické). V súčasnosti sa v podmienkach SR vo väčšine používajú kosiace kombinácie nesené na energetickom prostriedku, ako príklad uvádzam 11,2 m záber od firmy Pottinger.
| Obr.1: Princíp odpruženia a kopírovania terénu pri vpredu uchytenom žacom stroji alfa motion firmy Pöttinger |
Ďalší z trendov pri zbere krmovín je znižovanie nákladov, zvyšovanie produktivity práce. U kosačiek je možnosť pripojenia zhadzovacích pásov, takýmto spôsobom dokážeme ukladať pokosenú hmotu na jeden stredový riadok, čím odpadá operácia zhrabovania a zníži sa odrol lístkov.
| Obr. 2: Pohľad na vytváranie riadku pomocou zhadzovacích pásov Novacat X8 Collector |
Urýchlenie procesu odparovania vody z pokosených krmovín dosiahneme narušením povrchu stebiel a listov prostredníctvom tzv. kondicionéra. Z hľadiska konštrukčného riešenia sa odporúča použitie žacieho stroja s prstovým kondicionérom pri kosení trávnych porastov a pri kosení ďateliny a lucerny použitie žacieho stroja s valcovým kondicionérom. Použitím kondicionéra dosiahneme relatívne rýchlejší nárast sušiny už v priebehu prvého dňa po skosení porastu.
| Obr. 3 Priebeh závislosti znižovania obsahu vody ( % ) v závislosti od doby sušenia |
Trend zväčšovania pracovného záberu sa využíva aj pri strojoch pre ošetrovanie krmovín na kosienku. Pre túto operáciu využívame rozhadzovače, obracače a riadkovače krmovín, ich úlohou je zníženie obsahu vody na hodnotu zodpovedajúcu spôsobu výroby konzervovaných krmív (silážovanie zavädnutých krmovín, ventilačné alebo teplovzdušné dosušovanie stebelnatých krmovín, výroba sena). U rozhadzovačov nakosených riadkov požadujeme intenzívne zdvihnutie nakoseného riadku, aby mohli splňovať túto podmienku musia umožňovať pozdĺžne a priečne kopírovanie pôdneho povrchu. Pri riadkovačoch požadujeme okrem kopírovania pôdneho povrchu aj nezaťahovanie zhrabovanej hmoty po obvode ramien, čo je zabezpečené sklápaním zhrabovacích prstov do vodorovnej roviny v mieste vytvárania sa riadku. Zároveň moderné typy riadkovačov umožňujú vytvárať takú šírku riadku pri zhrabovaní, ktorá zodpovedá pracovnej šírke zberacieho ústrojenstva zberacieho stroja. Z pohľadu konštrukcie u nás prevažujú rotorové riadkovače i keď určitú renesanciu zažívajú kolesové riadkovače s lúčovými prstami (slniečkový). Vyznačujú sa konštrukčnou jednoduchosťou a vyžadujú nižší príkon. Bývajú riešené ako stranové alebo do tvaru V napríklad firma Tonutti.
| Obr. 4 Riadkovač fy Kuhn Merge Maxx, vprednej časti je prstový zberač ktorý podáva hmotu na odkladací postranný pás |
Súčasné technické riešenie zberových strojov umožňuje zberať objemové krmoviny v čerstvom, zavädnutom alebo suchom stave týmito strojmi:
- zberacími vozmi,
- rezačkami
- so žacím ústrojenstvom,
- so zberacím ústrojenstvom,
- lismi na princípe lisovania
- do balíkov valcovitého tvaru,
- do kvadratických balíkov.
U zberacích vozov požadujeme pri práci zberača dodržiavanie maximálnej čistoty zberanej hmoty pri čo možno najmenších zberových stratách.
K základným ukazovateľom, ktorými môžeme hodnotiť technickú efektívnosť zberacích vozov je:
- vlastná hmotnosť zberacieho voza GV (kg)
- užitočná hmotnosť zberacieho voza GU (kg)
- objem úložného priestoru zberacieho voza VUP, (m3 )
- pracovná rýchlosť vp , (km.h-1)
- prepravná rýchlosť zberacieho voza vpr
- vybavenie zberacieho voza rezacím ústrojenstvom vo vkladacom kanále.
Pre posúdenie konštrukčných a technicko-ekonomických ukazovateľov zberacích vozov je možné v praxi použiť vzťah :
K = GV/GU (kg.kg-1)
Tento vzťah vyjadruje vzájomný pomer hmotnosti zberacieho voza ku hmotnosti , ktorú je schopný odviesť. Podľa konštrukčného prevedenia a jednotlivých výrobcov sa táto hodnota pohybuje od K = 1,1 – 0,4.
Vlastná hmotnosť zberacieho voza má vplyv aj na úložný priestor a vyjadruje technologickú úroveň daného riešenia alebo ináč povedané koľko materiálu je potrebné k výrobe 1 m3 úložného priestoru . Jednotlivý výrobcovia vykazujú hodnoty koeficientu K1 v rozmedzí od 68 do 234 kg.m-3. Tento vzájomný vzťah je možné vyjadriť ako :
K1 = GV/VUP (kg.m-3).
Celková technická efektívnosť zberu krmovín na princípe zberacích vozov je v mnohých prípadoch závislá na zladení pracovnej rýchlosti zberacieho voza, jeho maximálnej prepravnej rýchlosti, vzdialenosti na miesto uskladnenia a podmienkach dodržania požadovanej zberovej výkonnosti.
Zvyšovaniu výkonnosti sa výrobcovia prispôsobili zväčšením objemu úložného priestoru, s tým úzko súvisí aj používanie dvoch, prípadne troch náprav čím sa znižuje plošný tlak na pôdu. Zvýšenie objemovej hmotnosti zberaného materiálu u zberacích vozov sa dá dosiahnuť použitím rezacieho ústrojenstva na vstupe do úložného priestoru. Znižovaniu neproduktívnych časov napomáha automatický systém brúsenia nožov, ktorý sa už stáva bežnou súčasťou zberacích vozov napríklad Pottinger, Krone.
K lepšiemu plneniu zberacieho voza a znižovaniu zberových strát napomohlo technické riešenie firiem John Deere a Pottinger, kde pracovná rýchlosť traktora sa automaticky reguluje podľa množstva hmoty na riadku. Profil riadku sníma pred traktorom lišta s ultrazvukovými snímačmi, tieto dáta vyhodnocuje procesor v traktore a následne upravuje svoju rýchlosť.
Väčšina výrobcov dodáva široký sortiment adaptérov rezačiek pre zber rôznych plodín. Z hľadiska pripojenia za traktor môžu byť rezačky riešené ako nesené, návesné a samostatnú skupinu tvoria samohybné rezačky.
Výrobcovia vybavujú samohybné rezačky ústrojenstvom pre automatické navádzanie rezačky na zberaný riadok.
Hmota na vstupe je stlačená vo vkladacích valcoch (2 prípadne 3 páry) a je privádzaná do ústia rezacieho bubna, tam je porezaná a vplyvom odstredivej sily a ventilačných účinkov je usmerňovaná do výfukovej koncovky. Bežnou súčasťou rezačiek býva aj snímanie obsahu sušiny resp. vlhkosti vo výfukovej koncovke a následná regulácia dĺžky rezanky prostredníctvom zmeny rýchlosti vkladacích valcov (napríklad JD Harvest Lab).
Pre zabezpečenie povrchového narušenia pri zbere najmä zŕn kukurice je možné do priestoru za rezací bubon namontovať drviace valce prípadne drviace kotúče.
| Obr. 5 Pohľad na drviace kotúče fy Krone, k drveniu zrna dochádza v dôsledku rozdielnych obvodových rýchlostí drviacich kotúčov |
Kvalita rezania je podmienená technickým riešením rezacieho ústrojenstva, ktoré je tvorené rezacím bubnom s nožmi a protiostrím. Poškodeniu rezacieho ústrojenstva zabraňuje detekcia cudzích (kovových) predmetov umiestnená vo vkladacom ústrojenstve. Priemer rezacieho bubna pri rezačkách sa pohybuje v rozsahu 0,4 ÷ 0,8 m, šírka rezacieho bubna 0,47 ÷ 0,65 m a obvodová rýchlosť pri rezaní 20 ÷ 38 m.s-1. Počet nožov na obvode rezacieho bubna býva 2 ÷ 48 kusov a ich tvar je priamkový alebo krivkový. Usporiadanie nožov na obvode bubna je rozdielne podľa jednotlivých výrobných firiem a môže byť ucelené po šírke, delené v polovici s usporiadaním do " V ", delené na štvrtiny s usporiadaním do tvaru „ V „ alebo po závitovke. Pri výrobe nožov sa používajú kvalitné zliatinové materiály na báze chróm-molybdénových ocelí s ostrím z karbidu volfrámu.
Ďalšou z noviniek ktorá napomáha k znižovaniu spotreby PHM je možnosť automatickej voľby režimu riadenia výkonu motora pre aktuálne podmienky. Stroj podľa záťažových kriviek rozlíší potrebu príkonu a automaticky prispôsobí výkon motora podľa rýchlo sa meniacich podmienok úrody v nerovnomerných porastoch napríklad Claas Dynamic Power alebo Krone Power Split.
Ďalší z trendov zlepšujúcich komfort obsluhy a znižujúcich zberové straty je automatizovaný systém pre rovnomerné plnenie a plnohodnotné využitie objemu techniky odvážajúcej porezanú hmotu. Systém spočíva v snímaní a 3D analyzovaní okrajov korby.
| Obr. 6 Detail automatického plniaceho systému InteliFillTM fy New Holland využívajúca infračervenú 3D kameru pre indentifikáciu bočníc prívesu a úrovne jeho zaplnenia |
Súčasné technické riešenie lisov vytvára všetky predpoklady pre efektívny zber stebelnatých krmovín na princípe lisovania. Lisovanie stebelnatej hmoty krmovín je konštrukčne riešené na princípe lisovania valcových alebo hranolových balíkov.
Tento spôsob zberu stebelnatých krmovín umožňuje do malého priestoru balíka umiestniť veľké množstvo hmoty. Na tomto princípe je možné zberať krmoviny suché (seno s 83 % obsahom sušiny) alebo so zvýšeným obsahom sušiny pri hodnote 35 ÷ 60 % . Tento princíp zberu a silážovania obaľovaním balíkov do fólie umožňuje znížiť straty sušiny, zamedzuje odtoku rastlinných štiav zo skladovacích priestorov a odpadá nutnosť používania konzervačných látok. Význam lisovania spočíva vo zvýšení objemovej hmotnosti, s čím sa zvyšuje aj lepšie využitie prepravných prostriedkov a skladovacieho priestoru .
Ďalší z inovačných prvkov je prenos informácii od užívateľa k predajcovi a výrobcovi a naopak. Napríklad firma Pottinger ponúka možnosť jednoducho a rýchlo sa dostať k informáciam o jej produktoch. Stačí len naskenovať QR kód z výrobného štítku stroja a pomocou aplikácie PotPro si cez smartphon alebo tablet stiahnete napríklad návod na obsluhu, katalóg náhradných dielov alebo informácie o Non stop servise.
V poslednom čase sa stále častejšie objavuje aj využívanie smerového navádzania traktorov pri práci prostredníctvom satelitnej navigácie GPS. Uvedený systém možno použiť aj pri zbere krmovín umožňuje vyššiu efektívnosť práce, vyššiu plošnú výkonnosť spojenú s vyššou pracovnou rýchlosťou a maximálnym využívaním pracovného záberu stroja. Obsluha tým, že využíva systém automatického riadenia (autopilot) nie je tak vyťažená riadením traktora a môže sa lepšie venovať sledovaniu činnosti jednotlivých pracovných častí stroja. Okrem využívania GPS signálu pre navádzanie stroja nám umožňuje aj prenos informácii na diaľku. Tento moderný systém nazývame telematický a umožňuje nám napríklad prenos informácii o:
- aktuálnej polohe stroja na diaľku,
- výstražné hlásenia o stave stroja napríklad zvýšená teplota motora,
- hlásenia o tom že stroj nepracuje, motor je vypnutý,
- záznamy o údržbe,
- záznamy o spotrebe paliva a mnohé ďalšie.
Treba brať do úvahy, že nie iba voľba výkonného a často aj „drahého“ stroja v rámci zvolenej technológie vytvára predpoklad výroby kvalitných objemových krmovín, ale sú tu aj iné faktory ako dodržiavanie prísnej technologickej disciplíny, vhodnosť zapojenia stroja do technologickej linky, nákladovosť spojená s prevádzkou stroja a i.
| Obr. 7 Možnosť získania informácii o stroji pomocou QR kódu |
