Vliv konstrukce sklízecí mlátičky na ekonomiku jejího provozu Diplomová práce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky Vliv konstrukce sklízecí mlátičky na ekonomiku jejího provozu Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Jiří Pospíšil, CSc. Vypracoval: Petr Molva Brno 2011

2 Mendelova univerzita v Brně Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky Agronomická fakulta Akademický rok:2010/2011 ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Autor práce: Studijní program: Obor: Bc. Petr Molva Zemědělská specializace Management techniky Název tématu: Vliv konstrukce sklízecí mlátičky na ekonomiku jejího provozu Rozsah práce: stran Zásady pro vypracování: 1. Zpracujte literární přehled dané problematiky s cílem zhodnotit současný stav a předpokládaný vývoj v oblasti technických prvků sklízecích mlátiček. 2. Navrhněte postup řešení práce se zaměřením na zvolené technické prvky SM. Zpracujte metodiku řešení práce, včetně metodik měření. 3. Vyhodnoťte vliv různého konstrukčního řešení technických prvků SM na ekonomiku jejich provozu, případně jejich dopad na celou technologii sklizně. 4. Pří zpracování závěrečné práce se řiďte instrukcemi k úpravě diplomové práce vydané děkanátem agronomické fakulty.

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Vliv konstrukce sklízecí mlátičky na ekonomiku jejího provozu vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne podpis diplomanta

4 PODĚKOVÁNÍ Za odborné rady, vedení, trpělivost a připomínky při zpracování diplomové práce bych touto cestou chtěl poděkovat vedoucímu práce Ing. Jiřímu Pospíšilovi, CSc. Moje poděkování patři také vedení společnosti Dan Slovakia AGRAR a.s. za umožnění praktického měření a zaměstnancům a kolegům z firmy AGROKOM Fabík za pomoc a asistenci během měření. V neposlední řadě bych rád poděkoval svým rodičům za podporu, důvěru a umožnění studia na vysoké škole.

5 ABSTRAKT Diplomová práce na téma Vliv konstrukce sklízecí mlátičky na ekonomiku jejího provozu se na úvod věnuje významu obilovin a technologii jejich sklizně. Dále je zaměřena na rozdělení sklízecích mlátiček z hlediska mláticího a separačního ústrojí, jednotlivé typy těchto ústrojí představuje a popisuje. Další část práce se zabývá popisem funkčních skupin, které se podílejí na správné činnosti tak složitého mechanismu jakým, sklízecí mlátička bezesporu je. Jsou uvedeny různé varianty a možnosti řešení jednotlivých skupin s cílem zvýšit jejich účinnost a kvalitu práce. V práci je uvedeno i vlastní měření, při kterém byla sledována skupina sklízecích mlátiček během sklizně. Byly sledovány jejich provozní hodnoty a bylo provedeno i kontrolní měření ztrát zrna. Naměřené hodnoty byly zpracovány a dále použity pro ekonomický výpočet provozních nákladů sledovaných strojů, který je uveden v závěru práce. Klíčová slova: sklízecí mlátička, mláticí ústrojí, čisticí ústrojí, separační ústrojí, sklízecí ústrojí, sklizeň, ztráty zrna. ABSTRACT The diploma thesis Influence of the construction of the combine on economy of its operation is on its preface dedicated to the importance of grain and to the technology of grain harvesting. In next steps the work is focused on the distribution of combines in terms of the threshing and separation system, various types of these machine parts are being introduced and described. The following part of the work is devoted to the description of functional groups participating on the right operation of such a complicated mechanism, as a combine doubtlessly is. There are shown various options and possibilities of solutions for each functional group with the goal to increase their efficiency and a quality of the work. The diploma work also shows a measurement, which is a result of monitoring a group of combines during the harvesting. There were monitored their operational rates and also a control measurement of grain losses was done. The data obtained from the monitoring, measurements and controls were processed and used for the calculation of the operating expenses of watched machines, as stated in the conclusion of the diploma work. Key words: Combine, Threshing system, Cleaning system, Separation system, Harvesting system, Harvest, Grain losses.

6 OBSAH 1 ÚVOD PRÁCE CÍL PRÁCE OBILOVINY Technologické vlastnosti obilovin Technologie sklizně obilovin Agrotechnické požadavky na sklízecí mlátičky Základní agrotechnické požadavky KONSTRUKCE SKLÍZECÍ MLÁTIČKY Rozdělení sklízecích mlátiček podle mláticího a separačního ústrojí Hlavní části sklízecích mlátiček Sklízecí ústrojí sklízecích mlátiček Šikmý dopravník Mláticí a separační ústrojí Čisticí ústrojí Zásobník zrna Drtič slámy, metač plev Kabina Hnací a pojezdové ústrojí Podvozek Elektronika a elektronické ovládací prvky SKLÍZECÍ MLÁTIČKY S TANGENCIÁLNÍM MLÁTICÍM ÚSTROJÍM Separační mechanismus SKLÍZECÍ MLÁTIČKY S AXIÁLNÍM MLÁTICÍM ÚSTROJÍM Používané typy axiálních mláticích mechanismů Odlišnosti axiálního výmlatu ZTRÁTY ZRNA Ztráty zrna při sklizni sklízecí mlátičkou Příčiny mechanického poškození zrna při mlácení ZJIŠŤOVÁNÍ ZTRÁT SKLÍZECÍCH MLÁTIČEK Metody zjišťování celkových ztrát u sklízecích mlátiček Zjišťování ztrát zrna vysbíráním z kontrolní plochy Zjišťování ztrát zrna pomocí zkumavky Zjišťování ztrát zrna pomocí kontrolní misky Zjišťování ztrát zrna ztrátoměry na sklízecí mlátičce VLASTNÍ MĚŘENÍ Metodika řešení práce... 62

7 9.1.1 Metodika zjišťování spotřeby pohonných hmot při přepravě Kalibrační jízda Úprava pracovního záběru žacího ústrojí Kontrolní měření ztrát Metodika výpočtu provozních nákladů Průběh měření Charakteristika podniku a podmínek sklizně Identifikace sledovaných strojů a jejich hlavní technické parametry Postup při měření a získávání hodnot ZPRACOVÁNÍ DAT Zpracování naměřených hodnot Zpracování kontrolního měření ztrát zrna DISKUSE EKONOMIKA PROVOZU Náklady na provoz Výpočet provozních nákladů ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK... 98

8 1 ÚVOD PRÁCE Přestože v posledních několika letech celosvětově dochází k úbytku výměry orné půdy, na které se zemědělské plodiny pěstují, výměra osévaná obilovinami zůstává téměř nezměněná, protože se pěstují na úkor ostatních tradičních plodin. Obiloviny představují pestrou škálu různých druhů plodin, které jsou pro člověka nepostradatelné a nenahraditelné. Tvoří jednu ze základních složek lidské výživy, svoje uplatnění najdou rovněž v krmivářském odvětví a svůj význam mají i při průmyslovém zpracování. Každý druh má svoje specifické požadavky a jiné technologické vlastnosti, na které je třeba brát ohled a kterým se musí umět přizpůsobit i technika používaná při sklizni. Sklízecí mlátička musí dokázat tyto plodiny sklidit bez vážnějších problémů a s minimálními ztrátami zrna. Sklizeň je velice energeticky náročná operace a je s ní spojeno mnoho dalších operací, jako je doprava sklizeného materiálu, uskladnění, manipulace s materiálem, posklizňová úprava a mnoho dalších. Rovněž je pro zemědělce vrcholem celoroční práce a snažení a představuje pro ně i určitou formu příjmů. Samotnou sklizeň ovlivňuje velké množství faktorů, které člověk téměř nemůže ovlivnit, ale jsou faktory, které ovlivnit může nebo lépe řečeno musí. Je žádoucí správě zvolit technologii a termín sklizně a sklidit zrno v nejlepší možné kvalitě a v co nejkratším čase, aby nedocházelo ke vzniku kvantitativních a kvalitativních ztrát zrna, i když ani tyto faktory nelze ovlivnit úplně. Všechny tyto faktory je možno částečně ovlivnit správnou volbou konstrukce jednotlivých prvků sklízecí mlátičky a odpovídající výkonností, která nejlépe vyhovuje požadavkům a podmínkám konkrétního zemědělce s ohledem na druh plodiny, členitost terénu, dostupnost pozemku nebo jeho kvalitu a velikost. Každý zemědělský podnik nebo farma má svoje specifické podmínky a požadavky, pro něž je třeba stanovit, která konstrukce jednotlivých funkčních skupin je ta pravá, a proto je třeba dané faktory dobře sledovat a věnovat jim dostatečnou pozornost, aby měl proces sklizně dobré výsledky a byl také ekonomický. Základním prvkem při sklizni obilovin i ostatních semenných kultur je tedy sklízecí mlátička. Tento stroj prošel mnohaletým vývojem až do dnešní podoby moderního stroje, kdy je kladen velký důraz na kvalitu a urychlení sklizně. To se projevilo ve zdokonalení žacího ústrojí, mláticího, separačního a čisticího ústrojí, ve zvýšení výkonu motoru a objemu zásobníku, především pak ve zvýšení průchodnosti stroje. Práci 8

9 obsluze usnadňuje komfortní a pohodlná kabina a také řada kontrolních, elektronických a automatizačních prvků, které mají docílit maximálního využití potenciálu stroje. Nezbytnou součástí sklízecích mlátiček jsou výměnná sklízecí ústrojí, která svojí konstrukcí a přizpůsobením zvyšují kvalitu práce a napomáhají k vyššímu využití sklízecí mlátičky během roku. Práce je tedy zaměřena na konstrukci sklízecí mlátičky, představuje jednotlivé funkční prvky a způsoby konstrukčního provedení. Popisuje jejich vliv na kvalitu práce a případný dopad na celou sklizeň. Tato problematika je velice rozsáhlá a nedá se přesně stanovit, které řešení a volba je nejlepší, ale dá se vyhodnotit a zvolit správné řešení pro danou oblast nebo konkrétní podnik. 9

10 2 CÍL PRÁCE Cílem teoretické části diplomové práce zpracované na téma Vliv konstrukce sklízecí mlátičky na ekonomiku jejího provozu je podat ucelený přehled o současném stavu v oblasti jednotlivých funkčních skupin a technologických prvků sklízecích mlátiček, které mají vliv na provoz stroje, na kvalitu odvedené práce a samotnou sklizeň a především se zaměřit na typy a možnosti řešení mláticích a separačních mechanismů současných sklízecích mlátiček, které jsou dodávány na trh. Dále je cílem posoudit vliv na kvalitu práce u jednotlivých technologických prvků, případně uvést řešení, která mohou zvýšit intenzitu a kvalitu jejich práce. Praktická část si klade za cíl zaměřit se na sledování skupiny sklízecích mlátiček s různými typy mláticího a separačního mechanismu a sledovat jejich provozní parametry, vliv různého konstrukčního řešení mláticích a separačních mechanismů i ostatních technologických prvků na ekonomiku provozu, případně dopad na celou technologii sklizně. Důležitou součástí praktické části práce je také posouzení kvality odváděné práce, týkající se především množství ztrát zrna a výpočet provozních nákladů u jednotlivých sledovaných strojů pomocí relevantních parametrů, získané hodnoty zpracovat, porovnat mezi sebou a následně vyhodnotit, případně navrhnout možná řešení. 10

11 3 OBILOVINY Obiloviny jsou strategickou a historicky nejvýznamnější plodinou, zároveň tvoří nejdůležitější skupinu plodin ve struktuře celé rostlinné výroby. Slouží především pro lidskou výživu a pro krmení hospodářských zvířat. Svoje uplatnění najdou i v průmyslovém odvětví, k výrobě škrobu, bioetanolu a lihu, rovněž slouží k produkci dalšího osiva. Patří mezi komodity, které velkou měrou ovlivňují ekonomické výsledky většiny zemědělských podniků u nás i na celém světě. Obiloviny tvoří pestrou škálu druhů a odrůd plodin, které se v České republice pěstují téměř ve všech výrobních oblastech. Pěstování obilovin i jejich sklizeň jsou ovlivněny klimatickými i půdními podmínkami v dané oblasti. Rovněž správně volenými technologickými postupy a strojovým vybavením daného podniku. Tyto všechny faktory nám ovlivňují termín a délku vlastní sklizně. Sklizňové období začíná v jednotlivých výrobních oblastech postupně od začátku července a může končit v průběhu září, v některých případech i déle. Toto postupné dozrávání umožňuje vhodné soustřeďování sklizňové techniky do těchto oblastí. Samotná sklizeň začíná při dosažení plné zralosti (jednofázová sklizeň) nebo při dosažení technologické zralosti (vícefázová sklizeň). Při současné skladbě druhů a odrůd obilovin v jednotlivých zemědělských podnicích se doporučuje optimální agrotechnická lhůta sklizně 10 až 14 vlastních sklizňových dní. Podíl obilovin na celkové rozloze orné půdy v České republice přesahuje 54 %, to je asi 1600 tis. hektarů a nebyl redukován ani v posledních letech, kdy došlo k výraznému snížení zemědělské produkce, téměř o 30 %. Z osevních ploch zabírá nejvíce, tradičně nejrozšířenější obilnářská plodina pšenice, přes 50 %. Celková produkce obilovin pokrývá domácí potřebu a vzhledem k nízkým možnostem exportu do zahraničí začíná v posledních letech výrazněji převažovat nabídka nad poptávkou. 3.1 Technologické vlastnosti obilovin Každý druh obilnin, resp. každá odrůda, má svoje specifické technologické vlastnosti, které se musí při sklizni brát v úvahu. Důležitá je rovnoměrnost dozrávání zrna, jeho vypadávání, poléhavost, délka a tloušťka stébla a klasu, také počet odnoží a zaplevelenost porostu. Mezi fyzikálněmechanické vlastnosti patří rozložení a vlhkost zrna v klasu a v rostlině, jeho vazná síla v klasu, pevnost stébla na ohyb, tah, odpor proti řezu a další. Všechny tyto vlastnosti 11

12 mají vliv na kvalitu práce, volbu způsobu, čas a dobu trvání sklizně, ale také na konstrukci sklizňových strojů a na nastavení pracovních částí. Z vnějších podmínek ovlivňují stav porostu a způsob sklizně především povětrnostní podmínky. V období sklizně bývají u nás velmi různorodé podmínky, a to od stálého slunečného počasí, přes proměnlivé až po trvale deštivé. Vzhledem k této skutečnosti je třeba využít příznivé počasí k rychlé sklizni. Výkonná a spolehlivá sklizňová technika a organizace práce jsou hlavními předpoklady pro rychlou a kvalitní sklizeň. Výnosy dnešních odrůd obilovin se pohybují v rozmezí 3 8 t/ha -1, maximálně t.ha -1, s výnosem slámy 3 8 t.ha -1. Hmotnostní poměr zrna ke slámě je 1:0,8 1:2,5. Vlhkost zrna při sklizni je %, maximálně 30 %. Vlhkost slámy %, maximálně 40 %. Objemová hmotnost zrna pšenice je , žita , ječmene , ovsa kg.m -3, slámy kg.m -3. Hustota porostu (počet stébel na jednotku plochy) se pohybuje v rozsahu ks.m -2. Počet produktivních klasů je podle druhu a odrůdy u pšenice , u ovsa a žita , u ječmene ks.m -2. Výška jednotlivých rostlin bývá v rozmezí od 0,3 2,5 m. Výška sečení je mm, v některých případech i více. [1] Sklízet se má začít v takovém vývojovém stádiu rostliny, při kterém se získá největší množství nejkvalitnějšího zrna. Stupeň zralosti zrna při sklizni ovlivňuje jeho kvalitu, biologickou a technologickou hodnotu. To je důležité zejména u osiv, sladovnického ječmene a obilí, které je určeno k potravinářským účelům. [2] 3.2 Technologie sklizně obilovin Sklizeň obilovin, stejně jako dalších semenných kultur jako jsou luštěniny, olejniny, jeteloviny a trávy na semeno, je charakterizována několika pracovními postupy, které tvoří ucelenou pracovní linku. Tato linka je tvořena částí mobilní (sklízecí mlátička), technologickou dopravou (nákladní automobilová doprava nebo traktorová doprava), částí stacionární (stacionární stroje na předčištění, čištění, sušení, třídění) a skladováním. 12

13 Sklizňové pracovní postupy zajišťované ucelenou pracovní linkou mohou být: Přímá Sklízecí mlátička s adaptérem pro přímou sklizeň Sklizeň Dvoufázová Žací řádkovač Sklízecí mlátička se sběracím adaptérem Dělená Třífázová Žací řádkovač Sklízecí řezačka Obr. 1 Schéma jednotlivých sklizňových pracovních postupů Stacionární mlátička dělená sklizeň (vícefázová) - je sklizeň, která je vzhledem k většímu riziku počasí použitelná jen v oblastech s převládajícím stálým počasím v době sklizně. Má význam pro nevyrovnaně dozrávající porosty (zmlazené ječmeny), pro porosty s vysokým obsahem zelených příměsí (podsev, zaplevelení), pro porosty s příliš vlhkou slámou (vlhké ovsy) a pro vysoké porosty (žito), dále pro nízké luskoviny, semenné trávy nebo jeteloviny. U dvoufázové sklizně žací řádkovač seče porost obilovin ve žluté zralosti a vytváří řádky. Porost, který dozraje za 2 až 5 dnů do plné zralosti, se pak se sbírá sklízecí mlátičkou vybavenou sběracím sklízecím ústrojím. Téměř nepoužívaná, ale možná je tzv. třífázová sklizeň, kdy v první fázi dochází k posekání a řádkování porostu, ve druhé fázi je nasazena technika, která zajišťuje sběr materiálu, zpravidla sklízecí řezačka, přičemž je hmota dopravována ke stacionární mlátičce, kde probíhá výmlat a separace zrna. Řádkování urychluje začátek sklizně a odstraňuje nebo výrazně snižuje potřebu sušení zrna. Není vhodná při trvale nepříznivém počasí, pro řídké porosty, kdy stébla propadají strništěm a klasy ve styku se zemí mohou porůstat. U nás se prakticky vícefázová sklizeň obilovin nepoužívá. Tento způsob sklizně se uplatňuje především v USA a v Kanadě. Sklizeň se provádí v době, kdy rostlina dosáhne technologické zralosti, což je období, kdy listy i stébla jsou žlutá, kolénka tmavá a rostlina přestává přijímat vodu a živiny. Porost na řádku prosychá, zbytek živin z klasů přechází do zrna. Přípustné ztráty zrna při této technologii nesmí přesáhnout 2 % hmotnosti biologické úrody. [3] 13

14 přímá sklizeň (jednofázová) - je sklizeň, kdy se porost sklízí nastojato v plné zralosti přímo sklízecími mlátičkami, od nichž se získává finální produkt, čisté zrno a dále upravená sláma, buď v řádku (pro další fázi sklizně) nebo rozdrcená, kdy se zapraví do půdy a použije se jako organická hmota. U obilovin, které poměrně rovnoměrně dozrávají, se porost nijak neupravuje. U nestejnoměrně zrajících semenných porostů jako jsou jeteloviny, řepka nebo bob se porost před sklizní upravuje chemickou desikací a u řepky zalepením lusků proti výdrolu. Přímá sklizeň obilovin nejefektivněji využívá příznivé počasí, ale i po dešti porost nastojato velmi rychle osychá. V současné době je to v našich podmínkách jediný způsob sklizně obilovin. Ztráty za sklízecí mlátičkou při přímé sklizni musí být do 1,5 % hmotnosti biologické úrody. Překročení této hranice je pro kvalitu práce nepřípustné. [3] Moderní sklizňová technika se vyznačuje neustálým nárůstem výkonnosti, přičemž principy jejího fungování zůstávají v základu stejné, neboť se jedná o sklizeň materiálu určitých fyzikálních, chemických i biologických vlastností, a ty se u jednotlivých plodin mění v závislosti na půdně - klimatických podmínkách, jinak zůstávají stejné. Tak jako u ostatní techniky také v oblasti sklízecích mlátiček jsou požadavky trhu a zemědělské praxe jasné: vysoká výkonnost, nízké ztráty zrna, maximální kvalita výmlatu a čištění, možnost volby zpracování slámy, použití informačních a kontrolních systémů, využití technologií vytvářející podmínky pro precizní zemědělství.[5] 3.3 Agrotechnické požadavky na sklízecí mlátičky Úkolem sklízecí mlátičky je: sečení porostu (přímá sklizeň) nebo sbírání řádků (dělená dvoufázová sklizeň), mlácení hmoty, separace zrna od ostatních částí mlácené hmoty (sláma hrubý omlat, úhrabky, příměsi), příprava slámy k dalšímu zpracování, shromáždění zrna v zásobníku. 14

15 Sklízecí mlátička jako základní stroj na sklizeň a výmlat obilovin, musí mít možnost adaptace (úpravy) při sklizni plodin, které mají odlišné vlastnosti (musí být víceúčelový). Z tohoto důvodu se musejí dát na sklízecí mlátičce vyměnit různá sklízecí ústrojí a jednotlivá pracovní ústrojí musejí být nastavitelná, s ohledem na fyzikálně mechanické vlastnosti sklízené plodiny. Vzhledem k vysoké ceně těchto strojů je snaha konstruktérů, aby jejich využití v průběhu roku bylo co největší, pro různé druhy plodin. Důležitým požadavkem kladeným v současnosti na konstrukční řešení sklízecích mlátiček je způsob automatické regulace a nastavení jednotlivých pracovních ústrojí. Tato činnost se vykonává z kabiny řidiče, přičemž současné stroje jsou vybavovány palubními počítači, které tuto činnost umožňují. [6] Základní agrotechnické požadavky stroje jsou určeny pro sklizeň obilnin, kukuřice na zrno, luskovin, olejnin, jetelovin a trav na semeno, popřípadě dalších zrnin, vykonávané operace jsou: sečení porostu nebo sbírání z řádků a ukládání slámy na řádek nebo drcení a rozptyl slámy po strništi, stroje sklízejí stojící i polehlé porosty s výnosem zrna do 10 t.ha -1, výškou rostlin od 0,3 do 2,5 m, vlhkostí zrna do 30 %, vlhkostí slámy do 40 %, poměrem zrna ke slámě od 0,8 2,5, výška strniště musí být plynule měnitelná od 70 do 600 mm, ztráty zrna při přímé sklizni do 1,5 % z biologické úrody, z toho za žacím stolem do 0,5 %, za mlátičkou do 1 %. Ztráty zrna při dělené sklizni do 2 %, z toho po řádkovači do 0,5 %, za sběracím ústrojím do 0,5 % a za mlátičkou do 1 %. Ztráty zrna z nedomlatků do 0,5 %. Poškození zrna do 3 %. Obsah obilních příměsí a nečistot v zásobníku do 3 %, z toho nečistot nejvýše do 1 %. Šířka řádku slámy do 150 cm, při srovnatelných podmínkách je průchodnost tangenciálního ústrojí maximálně 15 t.h -1, u axiálního až 21 t.h -1, objem zásobníku 2,3 11 m 3 s plnicí výškou vynášecího dopravníku zrna nad 3 m. Měrný výkon motorů se pohybuje do 25 kw na 1 kg.s -1 průchodnosti, plynulá změna pojezdové rychlosti 1 12 km.h -1, rychlost při přepravě nad 20 km.h -1, svahová dostupnost 8 12, svahové sklízeče do 30, tlak na půdu méně než 0,5 MPa, 15

16 sklízecí mlátičky s nízkou svahovou dostupností musejí mít možnost připojení sklízecího ústrojí pro přímou a dělenou sklizeň, musejí mít možnost řešení úpravy slámy (celá, drcená). Klasické sklízecí mlátičky musejí mít možnost připojit sklízecí ústrojí na sklizeň kukuřice na zrno, slunečnice, řepky olejky a luštěnin, stroje musejí být vybavené prvky automatizace (indikace a sledování ztrát za vytřásadly a čistidlem, sledování počtu otáček mláticího bubnu, počítání hektarů, automatické navádění stroje na maximální využití záběru, změnu pojezdové rychlosti vzhledem ke ztrátám, resp. na průchodnost, automatickou regulaci mlátičky, čistidla, vytřásadel), stroje by měly vyhovovat požadavkům pro precizní zemědělství, stroje musejí být provozně spolehlivé a musejí vyhovovat předpisům o ochraně zdraví a bezpečnosti práce, současně musejí splňovat požadavky přepravy po veřejných komunikacích, stroj by měl být schopen obsluhovat jeden pracovník. [1] Obr. 2 Přímá sklizeň s vyprazdňováním zásobníku za jízdy 16

17 4 KONSTRUKCE SKLÍZECÍ MLÁTIČKY Samojízdná sklízecí mlátička pro přímou sklizeň zrnin dominuje nad všemi ostatními technologiemi, které se jí snažily konkurovat (stripovací technologie, vícefázová sklizeň) a to především pro svoji univerzálnost použití při sklizni různých druhů zrnin a vysokou produktivitou sklizňových prací. Je to stroj, který má za úkol sklidit obrovské spektrum zemědělských plodin, je používán ke sklizni všech obilovin, trav, hrachu, řepky olejné, kukuřice a spousty dalších plodin. Jejich úkolem je získat porost ze stanoviště sečením (přímá sklizeň) nebo sbíráním (dělená dvoufázová sklizeň), hmotu vymlátit (uvolnit zrno), zrno oddělit a vyčistit od ostatních částí rostlin a shromáždit je v zásobníku nebo jinak připravit k odvozu, ostatní zbytky rostlin (plevy, slámu, úhrabky) upravit k dalšímu zpracování, buď ke sklizni, nebo k zapravení. Sklízecí mlátičky jsou víceúčelové stroje, umožňující různé způsoby sklizně ostatních částí rostlin (slámu ukládat do řádku, slámu drtit nebo řezat). Všechny tyto jednotlivé činnosti na sebe musí plynule navazovat a musí být co nejefektivnější, s požadovanou kvalitou práce a ztrátami do 1,5 %. V dnešní době, kdy se projevuje stále větší tlak na vyšší výkon, se výrobci doslova předhánějí, kdo z nich nabídne výkonnější sklízecí mlátičku. Mlátičky prošly mnohaletým vývojem, inovacemi a zdokonalováním, až do dnešní podoby moderního stroje. Dalo by se říci, že v posledních několika letech dochází pouze ke zvyšování samotné výkonnosti stroje a jeho zdokonalování, což se projevuje v automatizaci stroje, v maximální efektivitě práce a co nejvyšší nezávislosti na obsluze stroje. Největšího rozvoje se mlátičky dočkaly až v období po druhé světové válce, kdy už byly k dispozici výkonné spalovací motory, které mohly pohánět tak složitý mechanizmus, jakým sklízecí mlátička bezesporu je. Jsou to stroje různých designů, výkonností a především ceny. Cena těchto strojů se pohybuje v řádech milionů korun. Cena je závislá na výrobci, samotné výkonnosti a především na výbavě stroje. Na trhu jsou k dispozici stroje, které výkonem motoru atakují hranici 441 kw (600 k), přitom modely s výkonem 257 až 330 kw (350 až 450 k) představují velmi významný podíl nově dodávaných sklízecích mlátiček. To samé platí o konstrukčním záběru žacího ústrojí. Menší modely dostupné na trhu využívají zpravidla žací ústrojí o záběru 5,5 až 6,5 m (v minimální míře jsou zastoupeny pracovní záběry 4 až 5 m), s růstem výkonů se dnes běžně využívají pracovní záběry 7,5 až 9 m a hojně se prosazují záběry žacího ústrojí nad 12 m. Obdobné je to u sklizně kukuřice na 17

18 zrno, čtyřřádkové sklízecí ústrojí jsou spíše výjimkou a častěji se setkáváme s kukuřičným sklízecím ústrojím pro sklizeň šesti a osmi řádků. Na trhu jsou k dispozici rovněž větší modely, kdy nejvýkonnější sklízecí mlátičky mohou pracovat s dvanácti i šestnáctiřádkovým sklízecím ústrojím. Na těchto parametrech je závislá velikost zásobníku, kdy se u nejmenších sklízecích mlátiček objem násypky pohybuje kolem 3000 až 4500 l, tj až 3600 kg pšenice. U nejvýkonnějších strojů je objem zásobníku od 8000 až do l, tj až 9800 kg pšenice. 4.1 Rozdělení sklízecích mlátiček podle mláticího a separačního ústrojí Obr. 3 Schéma mláticích a separačních ústrojí 18

19 Všechny sklízecí mlátičky můžeme podle konstrukčního řešení mláticího a separačního ústrojí rozdělit do dvou základních skupin. První skupinu tvoří mlátičky tangenciální, které jsou v našich podmínkách poměrně hojně rozšířené, více než mlátičky axiální. Druhou skupinu tedy tvoří sklízecí mlátičky axiální, které jsou hojně rozšířeny v podmínkách USA, i když u nás si svoje příznivce stále více získávají. Axiální mlátičky jsou charakteristické tím, že mlácený materiál prochází ve směru osy otáčení mláticího a separačního rotoru, tedy axiálně. U tangenciálního mláticího mechanismu postupuje mlácená hmota okolo mláticího bubnu ve směru kolmém na osu jeho otáčení, proto sklízecí mlátičky tangenciální. Tangenciální mláticí ústrojí bývá zpravidla vybaveno jedním nebo dvěma mláticími bubny, které často bývají doplněny bubny separačními. Obr. 4 Axiální způsob výmlatu Obr. 5 Tangenciální způsob výmlatu Podle separace hrubého omlatu můžeme dále sklízecí mlátičky rozdělit na vytřasadlové - konvenční, které jsou vybaveny čtyřmi až šesti, v některých případech i osmi klávesami vytřasadel, které jsou uloženy na klikových hřídelích. Počet vytřasadel je dán velikostí sklízecí mlátičky. Dalším druhem separačního ústrojí je tangenciální bubnové, které se v současnosti již nevyrábí. Tento druh mláticího ústrojí se objevil např. na sklízecí mlátičce Claas Comandor CS, která se vyráběla v letech Vyznačovala se tím, že za mláticím bubnem bylo umístěno osm tangenciálních rotačních separátorů s vlastním košem. U sklízecí mlátičky New Holland řady TF se objevil další typ separačního ústrojí. Jeho princip spočívá v tom, že za mláticím tangenciálním bubnem s rotačním separátorem je příčně uložen axiální separační rotor, který rozděluje tok hrubého omlatu do dvou proudů. Tím pádem chvilkově změní tangenciální průchod v axiální, kolmo na směr jízdy stroje. Za rotorem jsou uloženy ještě odmítací bubínky. Dalším zástupcem této skupiny je tangenciální bubnové mláticí ústrojí, za kterým je podélně uložen jeden nebo dva axiální separační rotory. Tyto axiální separační rotory s 19

20 lopatkami jsou excentricky uloženy v separačním koši a otáčejí se. Pro tyto dva druhy se ujmul pracovní název tangenciálně axiální, neboli hybridní sklízecí mlátičky. Poslední skupinu tvoří axiální mláticí mechanismus. Ten je tvořen jedním nebo dvěma axiálními rotory. Axiální mechanismus bývá integrovaný, protože rotor zastává funkci mláticí i separační. [8] Obr. 6 Tangenciální bubnový mláticí a separační mechanismus Obr. 7 Mláticí mechanismus použitý u mlátičky New Holland TF 4.2 Hlavní části sklízecích mlátiček Každá sklízecí mlátička se skládá z velkého množství komponentů. Jednotlivé komponenty na sebe plynule navazují a podílí se na správné činnosti a funkčnosti celého stroje. Základním prvkem sklízecích mlátiček je sklízecí ústrojí. Volba sklízecího ústrojí závisí na tom, pro kterou plodinu je určen. Volit můžeme mezi různými typy sklízecích ústrojí, která jsou specifická svým zaměřením a použitím. Přes sklízecí ústrojí je sklízený materiál dopravován k šikmému dopravníku, který hmotu předává mláticímu ústrojí. Z mláticího ústrojí dále hmota postupuje k separaci přes čistidla a soustavu dopravníků až do zásobníku zrna. Dalším funkčním prvkem je zařízení pro přípravu slámy k dalšímu zapracování, ke sklizni nebo zapravení. Nesmí se opomenout motor, pohony, převodová ústrojí, rám a podvozek. Celý komplet doplňuje zařízení k ovládání stroje (řízení a seřizování) a příslušenství, jako je podvozek k přepravě sklízecího ústrojí, zvedače klasů, výměnné děliče, nářadí, náhradní díly, návod k obsluze a katalog s náhradními díly Sklízecí ústrojí sklízecích mlátiček Sklízecí ústrojí slouží jako výměnné samostatné celky, kterými se mohou sklízecí mlátičky vybavit a tím přizpůsobit různým požadavkům sklizně. Výměnná sklízecí ústrojí svou konstrukcí a specializací pro sklizeň konkrétního druhu plodiny činí sklízecí mlátičku univerzálnější a pomáhají jí dosahovat vyšší výkonnosti při snížení 20

21 ztrát. Rovněž pomáhají majiteli nebo provozovateli dosáhnout vyššího ročního využití stroje a dosáhnout dřívější návratnosti investice. Základní typy sklízecích ústrojí: žací ústrojí pro přímou sklizeň obilovin žací ústrojí pro sklizeň řepky žací ústrojí pro sklizeň rýže žací ústrojí pro sklizeň sóji sklízecí ústrojí pro sklizeň slunečnice sklízecí ústrojí pro sklizeň kukuřice na zrno dopravníkové sběrací ústrojí pro dělenou sklizeň krátkostébelnatých plodin bubnové sběrací ústrojí pro dělenou sklizeň obilovin vyčesávací ústrojí stripper Protože srdcem sklízecí mlátičky je mláticí ústrojí a výkonnost sklízecích mlátiček stále roste, musí být kladen důraz i na správnou volbu typu výměnného sklízecího ústrojí a jeho konstrukčního záběru. Výkonnost úměrně roste s průchodností a musí být zajištěno maximální zaplnění mláticího ústrojí, aby práce byla co nejefektivnější a došlo k využití potenciálu mláticího ústrojí. V dnešní době se proto běžně setkáváme s konstrukčními záběry žacích ústrojí od 5 do 12 metrů v evropských podmínkách, v Americe a Austrálii není problém narazit na žací ústrojí se záběrem 16 metrů. Stejně tak je tomu i u kukuřičných a slunečnicových sklízecích ústrojí, která dokáží sklízet 8, 12 i 16 řádků najednou. Hlavním úkolem výměnného sklízecího ústrojí je tedy dodávat sklízenou hmotu mláticímu ústrojí rovnoměrně a plynule, protože to je jeden z hlavních předpokladů pro dosažení nejvyšší produktivity práce. Výměnné sklízecí ústrojí tvoří samostatný odpojitelný celek, který je převážen v závěsu za sklízecí mlátičkou na vlastním přepravním podvozku. Výjimku tvoří sklopné kukuřičné sklízecí ústrojí, které se dá převážet zavěšené na komoře šikmého dopravníku. Na sklízecí mlátičce je tedy sklízecí ústrojí zavěšeno na komoře šikmého dopravníku, který výkyvným spojením umožňuje příčné i podélné kopírování nerovností terénu v určitém rozsahu. Rovněž zajišťuje nastavení výšky sečení podle sečeného porostu pomocí plazů nebo pomocí automatického řízení. Propojení mezi sklízecím ústrojím a sklízecí mlátičkou tvoří centrální spojka pro všechny hydraulické a elektrické funkce žacího ústrojí. 21

22 Nejdůležitějším prvkem při přímé sklizni obilovin je žací ústrojí pro přímou sklizeň, jedná se o samostatný odpojitelný celek tvořený prstovou žací lištou, žacím stolem, průběžným šnekovým dopravníkem, přiháněčem a děliči. Obr. 8 Sklízecí mlátička při připojování žacího ústrojí z přepravního podvozku Kosa (pohyblivá část) je zpravidla prstová řídká (jednopřeběhová, dvoupřeběhová, přeběhová), méně časté je použití bezprstové žací lišty s protiběžnými kosami. Dvojprsty (pevná část) tvoří protiostří pro nůž v normální poloze i pro nůž uložený obráceně, tzn. broušený zespodu. Střídavým uložením nožů se žací lišta lépe čistí a snižuje se odpor proti pohybu kosy. Žací stůl tvoří nosnou konstrukci celého žacího ústrojí, má tvar žlabu s podélnými i příčnými výztuhami, aby byla zajištěna jeho pevnost a tuhost. V celé šířce žacího stolu je místěn průběžný šnekový dopravník, který je opatřen pravou a levou šroubovicí. Šroubovice dopravují materiál z obou stran do středu, kde je výsuvná prstová část, která materiál podává šikmému dopravníku. Výsuvné multiprsty jsou uloženy na klikovém mechanismu a pro lepší manipulaci s materiálem je jimi opatřen celý průběžný šnekový dopravník. Rovněž zajišťují stejnosměrný tok sklízené hmoty k šikmému dopravníku a tím i k mláticímu ústrojí. Průběžný šnekový dopravník se dá výškově seřizovat. Dalším konstrukčním prvkem je přiháněč, který usnadňuje podávání sklízené plodiny k žací liště. Přiháněč je nastavitelný z kabiny řidiče a to jak z pohledu nastavení výšky a předsazení, tak i pracovních otáček. Pro sklizeň v těžších podmínkách se rovněž uplatňuje nastavení pracovních prstů pro případné zvedání polehlých porostů. Princip práce žacího ústrojí spočívá v tom, že sečený pás porostu je při přímé sklizni od stojícího porostu oddělován děliči a je pomocí přiháněče přikláněn k žací liště. Přeběhovou prstovou žací kosou, která se využívá nejvíce, je porost oddělen a za pomoci přiháněče uložen do žlabu žacího ústrojí. Posečená hmota je dále dopravována průběžným šnekovým dopravníkem do středu, kde je ústí komory šikmého dopravníku. 22

23 V tomto místě řízené výsuvné mutliprsty mění směr pohybu hmoty o 90 a podávají ji pod šikmý dopravník. Šikmý dopravník odebírá a dopravuje hmotu spodní větví až k mláticímu ústrojí. Mezi komorou šikmého dopravníku a samotným mláticím ústrojím je umístěn lapač kamenů. [10] Pohon funkčních částí žacího ústrojí je u všech výrobců obdobný. Jedná se o pohon pohyblivých částí - žací kosy, průběžného šnekového dopravníku a přiháněče. Točivý moment je od sklízecí mlátičky přenášen pomocí kloubového hřídele připojeného na předlohovou hřídel šikmého dopravníku a na hřídel opatřenou řetězovým kolem a řemenicí. Řetězovým kolem je točivý moment dále přenášen válečkovým řetězem na ozubené kolo průběžného šnekového dopravníku, který je jištěn lamelovou kluznou spojkou. Přes řemenici se točivý moment přenáší pomocí klínového řemene, který je napínán kladkou, na převodovku pohonu kosy. Převodovka zajišťuje změnu rotačního pohybu řemenice na přímočarý vratný pohyb kosy. Aby nedocházelo k nadměrnému zatěžování a následnému poškození, jsou u konstrukčních záběrů nad 10 m použity dvě žací kosy. Dělené kosy jsou poháněny vlastní převodovkou a pohonem převodovky. Pohony pracují synchronizovaně proti sobě z obou stran. Ostatní modely mají pohon kosy řešen pouze z levé strany žacího ústrojí. Pohon přiháněče je řešen dvěma způsoby, mechanicky, nebo hydraulicky. Hydraulický pohon je řešen rotačním přímočarým hydromotorem, mechanický převod je kombinací řemenového a řetězového převodu od kloubového hřídele. až 80cm Obr. 9 Žací ústrojí s plynule měnitelnou délkou žacího stolu s možností přestavby na sklizeň řepky Žací ústrojí, pro která se ujmul název Vario, umožňují plynule z kabiny řidiče měnit délku žacího stolu. Dvojité dno žacího ústrojí, je pomocí přímočarých hydromotorů podle potřeby buď zkracováno, nebo prodlužováno. Plynule prodloužit délku žacího stolu lze podle výrobce až o 70 cm vpřed a 10 cm vzad, oproti základní poloze. 23

24 Možnost plynulé změny délky žacího stolu se hojně využívá a usnadňuje tak práci při sečení polehlých a zaplevelených porostů. Tento typ umožňuje také pohodlné a plynulé přestavění na řepkové žací ústrojí. Součástí jsou aktivní děliče, které se pouze přimontují nebo přenastaví do pracovní polohy bez nutnosti použití řepkového sklízecího ústrojí, které plní funkci prodloužení žacího stolu a je vybaven aktivními děliči a vlastním pohonem kosy. Většina výrobců žacích ústrojí již běžně umožňuje dovybavení žacího ústrojí pro sklizeň sóji, kde k dokonalé sklizni slouží tzv. flexi lišta, která pracuje např. na principu pružných prstových zvedačů, které umožňují průhyb až o 180 mm. Tím se automaticky přizpůsobí půdním nerovnostem a dokonale kopíruje povrch pozemku a maximálně eliminuje vznik nežádoucích ztrát, které by mohly vzniknout nedokonalým vysečením. Prvky, které jsou součástí žacího ústrojí: děliče rozdělují porost bez zbytečných ztrát zrna - aktivní - pasivní zvedače klasů slouží ke zvedání polehlého porostu hydraulické a elektrické rozvody Všechna žací ústrojí pro přímou sklizeň obilovin jsou funkčně stejná a konstrukčně velmi podobná. Výjimku tvoří tzv. pásové žací ústrojí. Jedná se o dva způsoby konstrukčního řešení s využitím gumových pásových dopravníků. První řešení (Obr. 10) spočívá v použití gumových dopravních pásů v prostoru mezi žací kosou a průběžným šnekovým dopravníkem. Pásy odebírají sklízený materiál a plynule ho předávají průběžnému šnekovému dopravníku. Tyto pásy nahrazují prodlužování žacího stolu při sklizni řepky a také pomáhají při sklizni polehlých porostů tím, že usečený materiál plynule odebírají. Proto není nutné používat zvedače a může dojít ke snížení ztrát vzniklých nedokonalým vysečením porostu. [23] Obr. 10 Žací ústrojí Power Flow Obr. 11 Žací ústrojí s dopravníkovým pásem 24

25 Druhé řešení (Obr. 11) pracuje na principu dopravy obilovin ke komoře šikmého dopravníku pomocí dopravníkových pásů, kterými je nahrazeno dno žacího ústrojí a průběžný šnekový dopravník. Tento způsob zajistí rovnoměrnou dopravu i při malém množství hmoty. Díky tomu by i menší množství obilí mělo být sklizeno ve vyšší kvalitě. Na každé straně pracuje jeden pásový dopravník, který dopravuje materiál ze stran do středu, kde je pomocí šneků předán šikmému dopravníku. Rychlost dopravníkového pásu se dá upravovat z ovládacího systému v kabině, ze kterého se dá změnit i směr otáčení pásu. Rychlost pásů se dá měnit mezi 150, 200 a 250 ot.min -1. Pokud přímá sklizeň není možná, může být tento typ použit jako řádkovač pro sklizeň dvoufázovou Kopírování povrchu Všechny typy žacích ústrojí dodávaných na sklízecí mlátičky včetně slunečnicových a kukuřičných sklízecích ústrojí umožňují příčný a podélný výkyv díky zavěšení a spojení s komorou šikmého dopravníku. Příčný i podélný výkyv žacího ústrojí, tzv. příčné kopírování, umožňují dvě vodorovné osy otáčení navzájem kolmé. Výkyv sklízecích ústrojí zajišťuje kopírování terénu a tím udržování nastavené výšky strniště. Výška strniště je dána polohou plazů, kterými se sklízecí ústrojí pohybuje po povrchu pozemku, případně polohou hmatačů při elektro hydraulickém kopírovacím zařízení. Zatím nejrozšířenější je tedy elektrohydraulické kopírovací zařízení, které dokáže automaticky velmi rychle reagovat na příčné i podélné nerovnosti pozemku, proto systém zvyšuje výkonnost a značně ulehčuje práci obsluze např. při velkém záběru sklízecího ústrojí, při práci v noci, při sklizni polehlých porostů nebo v kopcovitém terénu. [10] Celý systém je tvořen z kontaktních (do 150 mm) a bezkontaktních (nad 150 mm) senzorů. Kontaktní senzor je složen ze tří čidel, která jsou umístěna na krajích a uprostřed sklízecího ústrojí. Krajní dvojitá čidla měří výšku strniště a úhel sklonu, prostřední měří přítlak. Bezkontaktní polohový senzor umístěný na šikmém dopravníku, umožní nastavení dvou hodnot polohy. Jakmile sklízecí ústrojí překročí jednu z těchto hodnot, je jeho poloha automatiky korigována. Bezkontaktní polohový senzor se převážně využívá při sklizni porostů s vyšším strništěm. Veškeré hodnoty zpracovává a vyhodnocuje palubní počítač podle údajů nastavených řidičem a následně pomocí elektrohydraulického systému ovládá příslušné 25

26 přímočaré hydromotory. Hydraulické obvody jsou proti rázům a přetížení chráněny dusíkovými akumulátory tlaku. Dnes se začíná objevovat a prosazovat kopírovací zařízení, které pracuje pomocí ultrazvuku. Principem je automatické kopírování polohy sklízecího ústrojí vůči nerovnostem pozemku podle údajů z ultrazvukových senzorů uložených na okrajích sklízecího ústrojí Šikmý dopravník Na žací ústrojí navazuje komora šikmého dopravníku, která slouží k zavěšení žacího ústrojí na sklízecí mlátičku. Dalším úkolem je odebrat přivedenou hmotu od žacího ústrojí a tuto hmotu plynule předat a plnit samotné mláticí ústrojí. Uvnitř komory nalezneme řetězový dopravník opatřený příčkami, obvykle bývá veden ve dvou řadách pro lepší plynulost toku materiálu. Řetězový dopravník je veden přes hnací hřídel a napínací buben. Hnací hřídel je vybavena lamelovou spojkou, která zabraňuje přetížení a vniknutí většího množství materiálu do mláticího ústrojí. Napínací buben je doplněn předlohovou hřídelí pro pohon výměnných sklízecích ústrojí. Otáčky šikmého dopravníku u sklízecí mlátičky Claas Lexion jsou 420 ot.min -1. Před vstupem do pracovního prostoru mláticího ústrojí je umístěn lapač kamenů, firma New Holland ke svým mlátičkám nabízí systém Advanced Stone Detection (ASD), který odlišuje kámen od sklízené hmoty na základě rozdílného zvuku. Pokud kámen vnikne do komory šikmého dopravníku, je pomocí desky deflektoru ve dně šikmého dopravníku usměrněn do výpadového otvoru. Oba tyto systémy zajišťují ochranu proti vniknutí cizích těles do prostoru mláticího a separačního ústrojí a jejich následnému poškození. U dnešních strojů je samozřejmostí reverzace šikmého dopravníku i žacího ústrojí. Reverzace se provádí pomocí hydromotoru, elektromotoru nebo řemenového převodu. Pro lepší komfort práce a snížení obsahu prachu v celé sklízecí mlátičce se na komoru šikmého dopravníku připevňuje odsávání prachu, které odvádí prach uvolněný sklizní mimo pracovní prostor. Obr. 12 Řetězový dopravník a systém ASD uvolnění kamene 26

27 4.2.3 Mláticí a separační ústrojí Mláticí ústrojí je srdcem a hlavní pracovní částí sklízecích mlátiček. Jeho hlavním úkolem je uvolnit zrno z klasů a oddělit jej od mláceného materiálu, při tomto procesu dochází i k rozrušování slámy. Celý proces se uskutečňuje řadou po sobě jdoucích úderů do mlácené hmoty, které vykonávají mlatky umístěné po obvodu mláticího bubnu při současném protahování hmoty přes mláticí mezeru mezi mláticím bubnem a mláticím košem. Dále mláticí ústrojí rozděluje přiváděný materiál na hrubý a jemný omlat. Hrubý omlat je výstupní mezerou dopravován na separační mechanismus. Jemný omlat propadává mláticím košem na stupňovou vynášecí desku nebo u některých druhů sklízecích mlátiček na soustavu šnekových dopravníků (např. John Deere řady C, S). Stupňovitá vynášecí deska nebo soustava šnekových dopravníků tento materiál dopravuje na čistidla. Mláticím košem by mělo propadávat % zrna, aby nedocházelo ke zvyšování zatížení následné separace. Vlivem úderů a vytírání při protahování mláticí mezerou se porušuje pevné spojení mezi zrnem, klasovým vřetenem a plevami. Tyto faktory závisí na zralosti a vlhkosti sklízené plodiny, poměru zrna ke slámě, na druhu a odrůdě sklízené plodiny i na poloze zrna v klasu a také zaplevelenosti porostu. Největší vliv na práci mláticího ústrojí mají tyto faktory: [1] stupeň zralosti a vlhkost. Čím je mlácená hmota vlhčí, zrno se hůře uvolňuje, sláma se namotává na buben a pevnost stébel se zvyšuje. Vlhkost mlácené hmoty se mění v průběhu dne, podle změny teploty a relativní vlhkosti vzduchu. druhové a odrůdové vlastnosti. Ozimé odrůdy se mlátí hůře než odrůdy jarní. poloha zrna v klasu ovlivňuje velikost síly potřebné na jeho uvolnění. Lépe se uvolňují zcela zralá zrna ve středních částech klasu a naopak, hůře se uvolňují zrna na okraji klasu. zaplevelenost negativně ovlivňuje proces mlácení tím, že rozbité části plevelů mají vysokou vlhkost, kterou přebírají plevy. To má za následek zalepení mláticího koše plevami, čímž se zhoršuje propad mláticím košem a zvyšuje se podíl nedomlatků a poškození zrna. Moderní sklízecí mlátičky umožňují plynule nastavovat a měnit rychlost otáčení mláticího bubnu, obdobně jako měnit mezeru mláticího koše přímo z místa obsluhy. 27

28 Plynulé nastavení otáček umožňuje hydraulicky ovládaný variátor, stejně jako hydraulicky ovládaný mláticí koš. Tím je maximálně zajištěn komfort obsluhy a možnost plynulé změny mláticího režimu pro jednotlivé plodiny a podmínky sklizně. Veškerá tato nastavení se provádí z palubního počítače stroje, umístěného v kabině obsluhy. Zemědělské podmínky a nároky na sklizeň jsou po celém světě velice odlišné, proto musejí výrobci sklízecích mlátiček svoje stroje přizpůsobovat těmto podmínkám, zejména proto, aby se prosadili na trhu a také aby bylo vyhověno požadavkům zemědělců. Celosvětově se prosadily dvě koncepce mláticího ústrojí, ty jsou však rozšířeny o velké množství různých modifikací. Za klasické (konvenční) mláticí ústrojí se dá považovat tangenciální s následnou separací zrna pomocí vytřasadel. Protože výnosy, plochy pozemků a požadavky na stále vyšší výkony žádaly větší průchodnost sklízecí mlátičky, začalo se hojně prosazovat axiální mláticí ústrojí, kde je spojeno mláticí a separační ústrojí do jednoho celku. Kombinací tangenciálního mláticího ústrojí a axiální separace zrna, vzniklo tzv. hybridní mláticí ústrojí Porovnání způsobu výmlatu [18] Tangenciální mláticí ústrojí Výmlat je uskutečňován: - údery mlatek bubnu do mlácené hmoty, - zrychlujícími a třecími silami ve vrstvě materiálu, - vytíráním mlatkami bubnu a lištami koše, - prostorovým kmitáním hmoty, - ventilačními účinky bubnu. Axiální mláticí mechanismus Výmlat je uskutečňován: - zrychlujícími a třecími silami ve vrstvě mláceného materiálu, - vytíráním mlatkami bubnu a lištami koše, - separaci výrazně napomáhá odstředivá síla Čisticí ústrojí V dnešní době je výhodné sklidit zrno v takové kvalitě a čistotě, aby rovnou splňovalo podmínky, které stanovuje trh a nemuselo docházet k dalšímu přečišťování a 28

29 tím zvyšování nákladů. Je ale důležité, aby vysoká čistota zrna nebyla na úkor zvýšení ztrát. Na čisticí ústrojí sklízecí mlátičky přichází jemný omlat, který je z pod mlátícího ústrojí dopravován stupňovitou vynášecí deskou nebo šnekovými dopravníky. Tato část obsahuje vysoký podíl zrna (až 90 %), plevy, úlomky slámy a drobné příměsi. Současně na čistidla přichází i jemný omlat uvolněný při separaci. Tento omlat obsahuje zrno, klásky a jejich úlomky, úlomky slámy a plevy. Čisticí ústrojí má oddělit z jemného omlatu zrno, které do zásobníku má být dopraveno s čistotou nejméně 97 %, při minimálním poškození. Ztráty v plevách by neměly překročit 0,5 %. Z toho plyne, že čištění je velmi obtížný proces, protože složení čištěného materiálu (jemného omlatu) se neustále mění v závislosti na hmotnostním toku, vlhkosti, zaplevelení a nastavení i konstrukci mláticího a separačního ústrojí. [1] Ostatní nečistoty a sklizňové zbytky jsou pomocí proudu vzduchu, který vytváří vícestupňový tlakový turbínový ventilátor, odnášeny za sítovou skříň. Ta je díky tomu výrazně odlehčena a tím se zvýší čisticí kapacita. Intenzitu proudu vzduchu může obsluha plynule regulovat přímo z kabiny. Soustava sít (horní úhrabečné, spodní zrnové) je poháněna klikovým mechanismem a pohybují se protichůdně. Dopravu čistého zrna a nedomlatků zajišťuje zrnový a kláskový šnek. legenda: 1 stupňovitá vynášecí deska, 2 prstový rošt, 3 horní úhrabečné síto, 4 spodní zrnové síto, 5 kláskový dopravník, 6 zrnový dopravník, 7 stavitelná klapka, 8 ventilátor Obr. 13 Schéma čisticího ústrojí 29

30 Vysokým mláticím a separačním výkonnostem se musí také přizpůsobit výkonnost čistidel. Plevy a zbytky slámy je třeba oddělit od zrna také za těžkých pracovních podmínek (velké množství slámy, vlhká hmota). Přitom je žádoucí, aby náročnost seřízení čistidel byla co nejmenší. Pracovní plocha čistidel je omezena konstrukcí sklízecí mlátičky, proto výrobci přicházejí s různými řešeními, jak zvýšit intenzitu a výkonnost čistidel, aniž by muselo dojít ke zvýšení šířky nebo délky stroje. Firmy John Deere (systém QuadraFlo), Claas (Jet Stream) i New Holand (systém Opti Clean) nabízí obdobné řešení. Zvýšení účinnosti čistidel je dosaženo zvětšením výkonnosti ventilátoru a přidáním kanálu, který přivádí proud vzduchu k prstovému prodloužení spádové desky. Princip je patrný z obrázku (Obr. 14). Tím dochází k odstranění části plev a zbytků slámy a k odlehčení horního síta. Systém přináší nejen úpravu vzduchových kanálů, ale i vylepšení ventilátoru a novou koncepci jeho pohonu. Tím je zajištěno zvýšení tlaku a zlepšení rovnoměrnosti distribuce vzduchu. [9] Obr. 14 Čistidlo Jet Stream firmy Claas Pro zlepšení čisticí účinnosti samotných sít vyvinula firma Claas pro svoje mlátičky síta pod označením TM6. U těchto sít je vylepšené vedení vzduchu upravenými přechodovými můstky. Zaoblení lamel síta je přizpůsobené pro možnost elektrického nastavování z kabiny řidiče. Typ sít je zvlášť vhodný pro obtížné podmínky sklizně při extrémním množství úhrabků a plev, které negativně zatěžují čistidla. Další faktor, který negativně ovlivňuje práci čistidel, je pohyb sklízecí mlátičky na svahu. Řada výrobců nabízí různá řešení, která mají snížit působení gravitace na čištěný materiál a eliminovat nežádoucí ztráty. Jedním z těchto systémů je technologie Opti Fan, se kterou na trh přišel výrobce sklízecích mlátiček New Holland. Princip spočívá v automatickém nastavení rychlosti čisticího ventilátoru. Při jízdě z kopce se čištěný materiál pohybuje pomaleji, protože na něj působí gravitace a je třeba, aby se rychlost ventilátoru zvýšila. Při jízdě do kopce se 30

31 jemný omlat pohybuje díky gravitaci rychleji, a pokud by byla rychlost ventilátoru vysoká, docházelo by ke zvýšení ztrátovosti. Technologie Opti-Fan sleduje rychlost náprav a úhel stoupání nebo klesání sklízecí mlátičky. Díky tomu systém automaticky nastavuje rychlost ventilátoru a kompenzuje tak případné ztráty. Obr. 15 Technologie Opti - Fan Při práci na svahu nastává posun jemného omlatu na čistidle ve směru sklonu stroje a jemný omlat se začíná hromadit na nejníže položené straně čistidla, čímž klesá kvalita čištění. Někteří výrobci dodávají systémy, které vyrovnávají buď horní síto nebo celou sítovou skříň, včetně stupňovité vynášecí desky a ventilátoru. Hlavním úkolem je zajištění rovnoměrného rozvrstvení čištěného materiálu po celé ploše sít, při pohybu na svahu s náklonem do 20 %. Automaticky se mění pohyb sít z podélného na šikmý, složený z podélného a příčného pohybu. Tímto se omlat vrhá ve směru stoupajícího síta dozadu, zároveň i bočně proti sklonu svahu. Nedochází k jeho hromadění u okrajů segmentů jednotlivých sít materiál je lépe vyčištěn a nedochází k jeho nadměrným ztrátám. Obr. 16 Dynamické vyrovnávání sít při práci na svahu Dalším řešením směřujícím ke zvýšení intenzity čištění, je svahové vyrovnávání celé sklízecí mlátičky. Vodorovná poloha se při práci na svahu dosáhne zvedáním zadní nebo přední nápravy anebo celé podélné strany sklízecí mlátičky. Svahové vyrovnání je popsáno v kapitole ( ). 31

32 4.2.5 Zásobník zrna U většiny sklízecích mlátiček je zásobník zrna umístěn hned za kabinou z důvodu lepšího rozložení váhy na obě nápravy a ke zlepšení stability, protože ihned za zásobníkem se nachází motor. Kapacita zásobníků zrna musí být přímo úměrná výkonnosti sklízecí mlátičky. Současná doba se vykazuje zvyšováním výnosů, zvyšováním konstrukčních záběrů žacího ústrojí a také rychlostí sklizně. Pokud by zásobník byl příliš malý, docházelo by k častému vyprazdňování a tím ke zvyšování neproduktivních časů a zpomalování celé sklizně. Proto se běžně setkáváme s objemem zásobníku u největších sklízecích mlátiček okolo l, v některých případech i více. Při rychlosti vyprazdňování 100 l.s -1 jsou tedy mlátičky schopny vyprázdnit 9000 kg pšenice během dvou minut, což výrazně zkracuje negativní prostoje strojů Drtič slámy, metač plev Základní funkcí drtiče není řezání slámy, ale drcení slámy, protože pouze tak je v půdě lépe přístupná mikroorganismům a dalším činitelům ovlivňujícím její rozklad. Sláma přichází od vytřasadel, rotačních separátorů nebo axiálního mláticího ústrojí Obr. 17 Schéma drtiče slámy do pracovního prostoru drtiče nad rotor s noži. Pohybující se nože dělí slámu ve volném řezu (průchodem slámou). Dále sláma prochází mezi noži a protiostřím, zde je rozřezána na délku, která závisí na počtu nožů na rotoru. Hrubost drcené slámy se nastavuje protiostřím. Čím více je protiostří postaveno proti nožům, tím je drcení intenzivnější, ale také se zvýší příkon drtiče a spotřeba pohonných hmot. Drcená sláma je dále vedena na rozptylovací zařízení, jehož úkolem je rozptylovat částice rovnoměrně po celé šířce záběru sklízecí mlátičky. Tab. 1 Otáčky rotoru drtiče slámy u vybraných výrobců sklízecích mlátiček Výrobce Obiloviny Kukuřice Case 3100 nebo 3500 ot.min nebo 3500 ot.min -1 Claas 3300 ot.min ot.min -1 John Deere 2500 nebo 3200 ot.min ot.min -1 New Holland 3200 nebo 3500 ot.min ot.min -1 32

33 S rostoucí výkonností sklízecí mlátičky musí být zvládáno také velké množství zbytků stébel a plevelů, plev a kousků zrn odcházejících ze sít. Ukládání této hmoty bez aktivního rozdělení by vedlo k vytvoření tlusté vrstvy plev a k následným komplikacím při dalších pracovních operacích. Z toho důvodu se sklízecí mlátičky vybavují rozmetači plev. Rozmetače mohou pracovat samostatně nebo ve spojení s drtičem. [11] Obr. 18 Drtič slámy ve spojení s radiálním rozmetačem plev Kabina V současnosti je významný trend vedený ke zvyšování komfortu v kabině obsluhy a respektování stále přísnějších ergonomických požadavků. Konstruktéry k tomu vede skutečnost, že schopnosti obsluhy se postupně stávají limitující pro další technický a technologický rozvoj sklizně sklízecími mlátičkami. [10] Protože obsluha stroje tráví nejvíce času v kabině, nabízejí nové kabiny dostatečný prostor jak pro řidiče, tak i pro spolujezdce. Plně automaticky regulovaná klimatizace se stará o příjemné prostředí v kabině, což oddaluje nástup únavy obsluhy a může tak zvýšit její výkonnost. Veškeré ovládací prvky jsou umístěny na dosah pravé ruky a nejčastěji používané funkce jsou integrovány do více účelové ovládací páky. Všechny provozní údaje o mlátičce má obsluha k dispozici při pohledu na monitor palubního informačního systému. Kabiny díky panoramatickému přednímu sklu a úzkým sloupkům zajišťují dostatečný výhled na všechny strany. Zadní část kabiny bývá propojena se zásobníkem zrna skleněnou přepážkou, tak může obsluha pravidelně kontrolovat kvalitu a čistotu zrna. 33

34 Obr. 19 Pohled do moderní kabiny sklízecí mlátičky Pro nové sklízecí mlátičky je charakteristické využití elektronických kontrolních, řídících a automatizačních prvků, bez nichž se již obsluha stroje, servisní diagnostika a pořízení databáze provozních informací neobejde. Nejnovější konstrukční trend směřuje k využití systému GPS (Global Positioning System) pro sledování řízení pohybu stroje po poli, respektive pro vytváření výnosových map pozemků. Na výsledky experimentů s automatickým řízením pohybu mobilních prostředků bez obsluhy po poli a jejich praktické využití si ještě pár let počkáme. [10] Jak již bylo uvedeno v kapitole (4.2.7) nejčastěji používané ovládací prvky jsou integrované do multifunkční páky, která bývá umístěna vpravo v loketní opěrce sedadla řidiče. U sklízecích mlátiček multifunkční páka slouží k ovládání: regulace rychlosti a směru jízdy polohy žacího ústrojí a přiháněče vyprazdňování zásobníku ovládání výložníku zásobníku zrna zastavení žacího ústrojí Laser Pilot/ Auto Pilot Elektronický informační palubní systém Úkolem elektronických palubních systémů je poskytovat obsluze informace o všech veličinách, týkajících se provozu sklízecí mlátičky. Sdružuje veškeré provozní údaje o mlátičce, všechny prvky týkající se ovládání a kontroly stroje. Má za úkol zpracovávat a interpretovat rozhodující data a parametry týkající se momentálního stavu provozu sklízecí mlátičky. Na monitoru se souhrnně zobrazují všechna důležitá data. V případě problému upozorňují výstražná hlášení obsluhu, buď prostřednictvím akustického signálu, nebo optického signálu ve formě symbolu a textu. V případě nebezpečí 34

35 vážného poškození dokáže vypnout pohon stroje nebo odstavit poškozenou část z činnosti. Např. při přehřátí motoru nebo při úniku provozních náplní Hnací a pojezdové ústrojí Pohonná jednotka sklízecí mlátičky musí disponovat dostatkem výkonu pro vlastní pohyb po poli, pro pohon jednotlivých funkčních skupin a musí mít dostatečnou energetickou rezervou pro překonání kritických situací mláticího a pojezdového ústrojí. Pohyb sklízecí mlátičky a pohon jejích pracovních ústrojí zajišťují přeplňované vznětové motory s mezichladičem stlačeného vzduchu, zpravidla vybavené technologií vstřikování paliva Commonrail. Použití elektronických vstřikovacích systémů nabídlo uživateli, za předem daných podmínek, navýšení výkonu motoru, zpravidla při vyprazdňování zásobníku zrna za jízdy. [25] Statisticky existuje závislost mezi výkonem motoru a záběrem žacího sklízecí ústrojí. Je to proto, že konstruktéři počítají s předpokládaným výnosem obilnin a určitou optimální pracovní pojezdovou rychlostí sklízecí mlátičky. U většiny dnešních sklízecích mlátiček je pojezdové ústrojí řešeno pomocí hydrostatických převodů. Hydrostatickým převodem se rozumí spojení hydrogenerátoru a hydromotoru v otevřeném nebo uzavřeném hydraulickém obvodu spolu s dalšími hydraulickými prvky, nutnými pro řízení, jištění a úpravu kapaliny. Hydrostatický pohon bývá zpravidla doplněn o dvou až čtyřstupňovou mechanickou převodovku, která umožňuje dosahovat pojezdovou rychlost až 40 km.h -1 (Claas Lexion 750 TerraTrac), běžná pojezdová rychlost u sklízecích mlátiček je do 30 km.h -1. Jednotlivé převodové stupně jsou řazeny mechanicky, ale u výkonnějších sklízecích mlátiček se upřednostňuje řazení pomocí elektroniky Podvozek Podvozky dnešních sklízecích mlátiček jsou zpravidla dvounápravové, buď čtyřkolové, nebo polopásové, kdy přední náprava je opatřena pásovými jednotkami a zadní náprava je opatřena koly. Přední náprava je hnací, zadní náprava je řídící, v některých případech může být také poháněna. Přední náprava slouží k umístění mechanických nebo hydrostatických pohonů sklízecí mlátičky. V případě hnané zadní nápravy je použit hydrostatický pohon. Zvyšování výkonnosti sklízecích mlátiček má také za důsledek zvýšení její hmotnosti. Běžně se setkáváme s objemem zásobníku l, což znamená 9000 kg 35

36 obilí, přičteme-li k tomu ještě hmotnost stále se zvyšujícího konstrukčního záběru žacího ústrojí, je zatížení přední a často jediné hnané nápravy značné. To negativně ovlivňuje tlak na půdu i průchodnost samotným terénem a při působení nepříznivých půdních a klimatických podmínek snižuje možnost dosažení požadované výkonnosti. Proto je možné stroje vybavit různými variantami úprav, které jsou přizpůsobeny pro různé podmínky sklizně Pneumatiky U sklízecích mlátiček je třeba věnovat značnou pozornost volbě pneumatik, protože pneumatiky ovlivňují spoustu faktorů, které se mohou projevit na celé sklizni i na následných operacích. Při výběru se musí brát ohled na nízký tlak na půdu, na průchodnost terénem i na následné pracovní operace spojené zejména se zpracováním půdy. Při použití nevhodných pneumatik se zvyšuje utužení půdy, zhoršuje se pohyb po pozemcích a tím se vlastní sklizeň prodlužuje a hlavně prodražuje, nemluvě o negativním ovlivnění pracovních operací, které po sklizni následují. Standardně jsou sklízecí mlátičky vybaveny radiálními pneumatikami o různých rozměrech. Přední náprava bývá opatřena pneumatikami o rozměrech mm (650, 680, 710, 800, 900 a 1050mm), na zadní řídící nápravě se používají pneumatiky o rozměrech 500, 600 i 700mm. Pro snížení měrného tlaku a zlepšení pohybu stroje je lepší použít pneumatiky větších rozměrů, které mají větší styčnou plochu, nebo použít dvoumontáže pneumatik. Avšak používání k půdě šetrných pneumatik je omezováno celkovou šířkou stroje z důvodu nutnosti přepravy stroje mezi jednotlivými pozemky po veřejných komunikacích (viz. Vyhláška MD č. 341/2002 Sb.) Pohon zadní nápravy Většina světových výrobců nabízí tzv. na přání dovybavení sklízecí mlátičky pohonem zadní řídící nápravy. Kola u těchto náprav jsou poháněna hydromotory, které jsou umístěny v koncovém převodu každého kola. Mlátičky se musí dodatečně dovybavovat speciálními hydrostatickými pohony rozšířenými o další rozváděče, ventily, potrubí, a reduktory s hydromotory. Pohon zadní nápravy podstatně zlepšuje přizpůsobivost stroje na nejrůznější pracovní podmínky. Pomáhá zvyšovat svahovou dostupnost a je významným opatřením pro zvýšení průchodnosti terénem. 36

37 Polopásový podvozek Tato úprava stroje spočívá v nahrazení předních kol pásovými jednotkami (pryžovými nebo kovovými). Polopásový podvozek je odpovědí na stále se rozšiřující minimalizační technologie, protože s polopásovým podvozkem se zvýší styčná plocha stroje s podložkou a sníží se tlak na půdu. Tento typ podvozku najde svoje uplatnění i při zvýšení trakce, při práci v extrémně těžkých půdních podmínkách, které mohou panovat v podzimních Obr. 20 Polopásový podvozek sklízecí mlátičky měsících, při sklizni kukuřice na zrno anebo na méně únosných půdách. Rovněž se zvýší i jízdní komfort stroje při přepravě po pozemních komunikacích, protože s pásovými jednotkami sklízecí mlátička nepřesáhne 3,5 m přepravní šířky Svahové vyrovnávání Svahové vyrovnávání slouží ke zlepšování kvality práce sklízecí mlátičky při sklizni svažitých pozemků. Koncepce vychází z faktu, že sklon pozemku zhoršuje nejen udržení trajektorie stroje, ale také způsobuje posun hmoty v jednotlivých pracovních ústrojích, a tím i jejich nestejnoměrné zatěžování. U sklízecí mlátičky to platí především pro mláticí, separační a čisticí ústrojí, ale také pro zásobník zrna. Systém je plně automatický, ale obsluha jej může ovládat i sama. Vyrovnávání na svahu se řídí elektronickým modulem umístěným na přední nápravě. Tato elektronická vodní váha dává impulzy elektromagnetickým ventilům, které přepustí olej do hydraulických válců. Tyto hydraulické válce se otáčejí nezávisle na sobě, pravý a levý koncový převod na pření nápravě nahoru nebo dolů. Tak se sklon svahu automaticky vyrovnává v příčném směru od sklonu 17 do 27 % a v podélném směru až do sklonu 6 %. Speciální svahové mlátičky jsou konstruovány pro sklizeň na svazích do 40 % při jízdě po vrstevnici a 10 % při jízdě po spádnici, resp. 30 % proti spádnici. Pro lepší práci je žací ústrojí spojeno se šikmým dopravníkem doplňkovým otočným rámem, který zajištuje dobré (rovnoběžné s půdou) vedení žacího ústrojí i na extrémním sklonu. Úhel sklonu žacího ústrojí se automaticky přizpůsobuje sklonu svahu. [19] 37

38 Obr. 21 Svahové vyrovnávání přední nápravy Obr. 22 Svahové vyrovnávání zadní nápravy Elektronika a elektronické ovládací prvky U dnešních sklízecích mlátiček se setkáváme se spoustou elektroniky a elektronických prvků, které se podílejí na správném chodu stroje a kontrolují funkčnost a činnost jednotlivých skupin. Mlátičky jsou běžně vybaveny snímači otáček, snímači sklizené plochy, indikátory ztrát zrna, váhami výnosu zrna, váhami sklizené hmoty, vlhkoměry, indikátory podílu zrna v nedomlatcích a dokonce systémy, které kontrolují kvalitu prováděné práce. V poslední době se začínají objevovat a prosazovat elektronické ovládací prvky, které se podílejí na samotné práci a řízení stroje. Tyto prvky jsou určitým krokem k automatizaci práce stroje a k omezení závislosti na obsluze. Slouží k využití maximálního potenciálu, k co nejefektivnějšímu nastavení a k dosažení maximální výkonnosti a kvality práce. Jedním z elektronických ovládacích prvků je systém InetlliCruise, který vyvinula firma New Holland a používá ho na svých sklízecích mlátičkách řady CR 9000 Elevation. Systém slouží k regulaci průchodnosti, která pracuje na principu zatížení řemene, jenž pohání šikmý dopravník. Pohon šikmého dopravníku a sklízecího ústrojí je realizován přes dlouhý řemen, na kterém se nachází speciální kladka. Její význam však není napínací, ale je výkyvná a obsahuje v sobě snímač polohy. Díky velké délce řemene reaguje snímač citlivě na zatížení šikmého dopravníku. Čím více je tedy dopravník zatížen, tím je průhyb řemene větší a tím se snímač více vychýlí. To je základní údaj o zatížení sklízecí mlátičky, podle něhož se následně upravuje její rychlost. Kromě zatížení šikmého dopravníku se snímají i další veličiny, jako jsou otáčky rotorů či ztráty zrna. Podle nich pak elektronika upravuje pojezdovou rychlost, aby byla mlátička plně vytížena, ale dosahovala též nízké ztráty zrna. Řidič si přitom omezuje nejvyšší pojezdovou rychlost, zejména s ohledem na stav pozemku a sklízené plodiny. 38

39 Vzhledem k tomu, že se systém kalibruje při každém zvednutí žacího ústrojí, není podstatné, jaká byla předchozí zátěž řemene. Automaticky se kalibruje i při sklizni různých plodin. Obdobný systém, ale na jiném principu, požívá firma Claas na svých nejvýkonnějších mlátičkách Lexion 770. Systém Cruise Pilot určuje stav na vstupu do mlátičky. Snímače měří výšku vrstvy materiálu v šikmém dopravníku, současně sledují i zatížení motoru a na základě zjištěných hodnot upravují pojezdovou rychlost - okamžitě ji přizpůsobují rozdílné hustotě porostu s využitím maximálního výkonového potenciálu mlátičky. Jiný elektronický systém - optimalizace stroje (např. Claas Cemos), splňuje požadavky asistenta, který vždy najde to správné nastavení sklízecí mlátičky z hlediska výkonu, kvality, bezpečnosti a efektivnosti. [20] Jde o inteligentní systém, který slouží k optimálnímu nastavení sklízecí mlátičky, kdy vede obsluhu krok za krokem k dosažení požadovaného cíle. Obsluha zadá, jaký je problém a systém tento problém vyhodnotí a poradí obsluze, jak tento problém vyřešit. Výsledkem je lepší využití stroje, vyšší průchodnost a vyšší plošný výkon, lepší kvalita sklízeného zrna a výrazné odlehčení obsluze stroje. Mezi elektronické ovládací prvky patří i automatické navádění stroje na řádek nebo na hranu neposečeného porostu. Oba systémy slouží k automatickému řízení stroje, aby bylo dosaženo maximálního využití konstrukčního záběru sklizňového ústrojí. U sklízecích ústrojí na sklizeň kukuřice se používají dva elektronické senzory, které jsou umístěné v jednom hrotu děliče a sledují porost. Dodávané hodnoty zpracovává palubní počítač a následně upravuje směr jízdy na optimální úroveň. Systém pomáhá snižovat ztráty i při snížené viditelnosti nebo při vysokých pracovních rychlostech. Druhou variantou je automatické zařízení, které usnadňuje navádění stroje na hranu neposečeného porostu, tak aby byl konstrukční záběr žacího ústrojí maximálně využit a nedocházelo tak ke snižování pracovního záběru. Elektronicko-optický senzor umístěný na levém okraji žacího ústrojí (na přání i na pravém okraji) či na kabině stroje, snímá hranu mezi posečenou a stojící částí porostu za pomoci pulzujícího světla. Data zpracovává a vyhodnocuje palubní počítač a následně usměrňuje řízení stroje. Tento systém je propojen se zadní řiditelnou nápravou, pomocí které řídí stroj. Princip funkce spočívá v tom, že světlo, které se odráží od strniště, má delší dráhu, tzn. delší čas odrazu než světlo, které se odráží od stojícího neposečeného porostu. Pomocí tohoto časového rozdílu vypočítává Laserový Pilot průběh okraje porostu a 39

40 zajistí tím automaticky orientační linii, která poslouží jako referenční signál pro pravý nebo levý okraj žací lišty. Obr. 23 Princip práce elektronicko optického senzoru Obr. 24 Elektronicko optický senzor 5 SKLÍZECÍ MLÁTIČKY S TANGENCIÁLNÍM MLÁTICÍM ÚSTROJÍM Tangenciální mláticí mechanismus byl patentován v roce 1788, úspěšně a hojně se vyžívá dodnes. Skládá se ze dvou oddělených funkčních skupin, první skupinu tvoří tangenciální mláticí mechanismus, na který navazuje druhá skupina - separační mechanismus. Tento separační mechanismus tvoří buď vytřasadla nebo rotační separační mechanismy. Samotný tangenciální mláticí mechanismus se skládá z mláticího bubnu (může jich být i více za sebou), výškově nastavitelného mláticího koše a odmítacího bubnu. Nejčastěji používaným mláticím bubnem je mlatkový, který má po svém obvodu mláticí rýhované lišty nazývané mlatky. Rýhování mlatek je střídavě pravé a levé, aby nedocházelo k posouvání materiálu na jednu stranu a zajistila se rovnoměrnost přísunu mlácené hmoty. Počet mlatek bývá nejčastěji 8 12, v závislosti na průměru bubnu. Průměr mláticího bubnu se pohybuje v rozmezí mm, nejčastěji využívaný průměr je 600 mm. Šířka bubnu je dána šířkou sklízecí mlátičky a pohybuje se od 800 do 1800 mm. Otáčky bubnu se mění v rozsahu min -1. Dalším používaným typem je hřebový mláticí buben, který se používá především u sklízecích mlátiček pro sklizeň rýže. Tento typ se využívá velice ojediněle, z důvodu náchylnosti na poškození při vniknutí nežádoucího tělesa. Používá se i odlišný mláticí koš, který je taktéž opatřen hřeby, stejně jako mláticí buben. [1] 40

41 legenda: 1- přiháněč, 2- šikmý dopravník obilí, 3- kabina, 4- zásobník zrna, 5- odmítací bubny, 6- vyprazdňovací dopravník, 7- clona nad vytřasadlem, 8- motor, 9- vytřasadlo, 10- sláma, 11- plevy a úhrabky, 12- klasové síto, 13- úhrabečné síto, 14- zrnové síto, 15- dopravník klasů, 16- dopravník zrna, 17- ventilátor, 18- stupňovitá dopravní deska, 19- mláticí koš, 20- mláticí buben, 21- lapač kamenů, 22- průběžný šnekový dopravník, 23- žací lišta, 24- děliče Obr. 25 Schéma tangenciální sklízecí mlátičky Průchodem materiálu mezi mláticím bubnem a košem dochází k rozrušení hmoty a tím pádem i k vytírání a uvolnění zrna z klasů. Uvolněné zrno propadává mláticím košem, který má tvar obloukové mříže a opásává mláticí buben ze spodní strany úhlem Mláticí koš může být jednodílný nebo dvoudílný. Koš je složen z podélných obdélníkových lišt, kterých bývá kusů a po obou stranách jsou spojeny bočnicemi. Mezerami mezi lištami prochází ocelové pruty, které tvoří vypletení koše. Tímto vypletením propadává jemný omlat na stupňovitou vynášecí desku nebo soustavu šnekových dopravníků. Zavěšení v rámu sklízecí mlátičky musí umožňovat seřízení vůči mláticímu bubnu, tj. vytvořit požadovanou velikost mláticí mezery. Mezera na vstupu do mláticího ústrojí bývá v rozsahu mm a na výstupu 2 40 mm. Tato změna velikosti vstupní mezery se provádí z místa řidiče přes palubní počítač. Proti přetížení celého mláticího ústrojí je mláticí koš vybaven dusíkovými tlumiči, které při vniku většího množství hmoty zajistí uvolnění koše směrem dolů a zabrání tím zastavení mláticího bubnu. Vedle univerzálního typu mláticího koše, vhodného pro výmlat všech běžně pěstovaných plodin, nabízí někteří výrobci i různé speciální koše, vhodné pro sklizeň drobnosemenných plodin nebo rýže. 41

42 Za mláticím bubnem bývá řazen odmítací buben, který má nižší otáčky než buben mláticí a otáčí se stejným směrem. Jeho úkolem je zabraňovat dalšímu unášení vymlácené slámy mláticím bubnem, usměrňovat a zpomalovat tok slámy do separačního mechanismu. Svým způsobem se podílí i částečně na separaci, protože mláticí koš bývá zpravidla prodloužen až pod odmítací buben legenda: 1 mláticí koš, 2 mlatkový buben, 3 odmítací buben Obr. 26 Mlatkový mláticí buben Protože výrobci jsou limitování šířkou stroje a tím pádem mláticí plochou, používají někteří výrobci sklízecích mlátiček pro zvýšení průchodnosti a účinnosti mláticího ústrojí ještě další bubny, které podporují uvolnění zrna nebo mají za úkol uvolnit zbylá zrna ze slámy před vlastním vstupem do separačního mechanismu. Jedním z řešení je umístění bubnu tzv. rotačního separátoru za odmítací buben. Jedná se o prstový buben s vlastním separačním košem, který má za úkol vyseparovat zbylá zrna ze slámy a stejně jako odmítací buben usměrnit její tok na vytřasadla nebo axiální separátory. První přišla s tímto rotačním separátorem na trh firma New Holland, která ho poprvé použila u sklízecí mlátičky typu CX Rotační separátor je ještě doplněn o odmítací buben, který zabraňuje zachycování slámy na rotor separátoru a udržuje výkonnost za vlhkých podmínek i při vysokých výnosech slámy. [8] Obr. 27 Rotační separátor 42

43 U některých typů lze rotační separátor vyřadit z činnosti jednoduchým otočením separačního koše nad rotor separátoru. Hrubý omlat pak postupuje přímo na vytřasadla, zároveň se buben separátoru stává další mlatkou a díky tomu se optimalizuje výkon sklízecí mlátičky v období sucha nebo při sklizni citlivých plodin. Kdyby se koš rotačního separátoru nevyřadil, docházelo by k nadměrnému drcení suché hmoty, čímž by došlo k neúnosnému zvyšování zatížení čisticího ústrojí sklízecí mlátičky a docházelo by ke zvyšování ztrát. Obdobným řešením rotačního separátoru je využití mláticího ústrojí s vloženým a separačním mláticím bubnem. Za hlavním mláticím bubnem je umístěn buben podávací, který vrchem plní rotační separátor. Vrchní plnění umožňuje lépe využít separační plochu koše a materiál padá do rotačního separátoru nestlačený. Tento druh uspořádání využívá firma John Deere na sklízecích mlátičkách řady T. Hladký válec má o 25% větší obvodovou rychlost než mláticí buben, vložený buben, separační buben i odmítací buben. Obr. 28 Mláticí ústrojí s vloženým a separačním bubnem Poslední variantou pro zvýšení účinnosti mláticího ústrojí je použití urychlovacího bubnu. Urychlovací buben s vlastním separačním košem je umístěný před hlavním Obr. 29 Mláticí buben s urychlovacím a odmítacím bubnem mláticím bubnem, na který pak dále navazuje odmítací buben. Systém vyvinula firma Class a na trh ho uvádí pod názvem APS systém. Urychlovací buben je po svém obvodu opatřen zuby (mlatkami), které jsou umístěny do šroubovice. Tento buben zvyšuje rychlost toku hmoty z 3 m.s -1 až na 30 m.s -1, čímž je dosaženo rovnoměrného a až o 33 % rychlejšího toku materiálu s většími odstředivými silami. Urychlovací 43

44 buben odebírá hmotu od šikmého dopravníku, zvýší její rychlost a předává ji mláticímu bubnu. Tento buben dále rovnoměrně rozvrstvuje hmotu a částečné odlučuje zrno. Urychlovací buben udržuje stálý poměr 80 % otáček mláticího bubnu. Systémem jsou vybaveny mlátičky Tucano a všechny mlátičky Lexion. Obdobu systému APS používá výrobce sklízecích mlátiček Sampo. 5.1 Separační mechanismus Sláma je pomocí odmítacího bubnu (rotačním separátorem) předávána separačnímu mechanismu. Úkolem separačního mechanismu je oddělit z hrubého omlatu přicházejícího od mláticího ústrojí jemný omlat, ten dále přivést na čistidlo a slámu dopravit ven z mlátičky, uložit ji na strniště do řádku nebo ji předat k další úpravě. Ve slámě po separaci nesmí zůstat volné zrno. U konvenčních sklízecích mlátiček je hlavní separační mechanismus tvořen klávesovými vytřasadly. Je tvořen 4 8 klávesami, uloženými na dvou klikových hřídelích. Otáčky klikového mechanismu jsou 120 min -1. Klávesy mají 3 6 stupňů nastavených lištami s hřebeny, které zajišťují posuv slámy, na povrchu vytřasadla je rošt. Natřásáním a posuvem hrubého omlatu dochází k separaci zbylého zrna od slámy, které propadává roštem vytřasadla a pomocí spádové desky je dopraveno na čistidla. [8] Rozdělení vytřasadel podle konstrukčního provedení: dělené (klávesové) - jedno klikové - dvou klikové nedělené (stolové) rotační Jelikož se konstrukční záběry žacích ústrojí a výnosy jednotlivých plodin stále zvyšují, dochází ke zvýšení množství hmoty, která se dostává na vytřasadla k separaci. Zvýšení množství hmoty by mělo za následek snížení výkonnosti mlátičky nebo zvýšení ztrát, to je ale v dnešní době nepřípustné. Délka a celková plocha vytřasadel je omezena konstrukcí sklízecí mlátičky, proto se do pracovního prostoru vytřasadel umísťují různá zařízení, která tyto nežádoucí faktory mají snížit na minimum. Pro zvýšení separačního účinku se nad vytřasadla umísťují mechanismy, které intenzivně načechrávají slámu, zajišťují úplnou separaci jemného omlatu a zabraňují zacpávání vytřasadel, taktéž zvyšují výkonnost sklízecí mlátičky. Čechrače mohou být 44

45 řešeny jako řízené kývavé prstové hroty, které jsou umístěny ve dvou řadách a intenzivně načechrávají hmotu. Toto řešení využívá firma Claas u sklízecích mlátiček řady Tucano a Medion. Obr. 30 Klávesová vytřasadla s kývavými čechrači Dalším řešením je umístění bubnu s řízenými výsuvnými prsty nad vytřasadla. Tento buben s výsuvnými prsty zintenzivňuje separaci tím, že načechrává a pročesává hmotu, to má za následek zvýšení intenzity uvolňování jemného omlatu. Buben s řízenými prsty také zajišťuje rovnoměrný pohyb materiálu na vytřasadlech. Tento systém na sklízecích mlátičkách používá firma John Deere u mlátiček řady W pod označením Power Separator a firma Claas, na mlátičkách Lexion řady 600 pod označením Mustiseparační systém (MSS). Obr. 31 Princip práce bubnu s řízenými prsty Druhou dnes hojně využívanou variantou separace zbylého zrna ze slámy je rotační separační mechanismus, který se využívá u tzv. hybridních sklízecích mlátiček. U těchto mlátiček jsou vytřasadla nahrazena rotačním separačním mechanismem, přičemž mláticí ústrojí je stále tangenciální. Tyto rotační separátory jsou řešeny jako podélně uložené bubny v prostoru mlátičky za mláticím ústrojím. Bubny bývají uloženy v jedné nebo ve dvou řadách, nebo jako příčně uložená soustava separačních bubnů. 45

46 Obr. 32 hybridní mláticí a separační mechanismus Odmítací buben rozděluje tok slámy do dvou proudů a předává ji oběma separačním rotorům. Tyto rotory jsou v přední části vybaveny vkládací částí, která je tvořena lopatkami nebo šnekem. Po vkládací části následuje separační část, která je opatřena separačními mltakami, jež jsou uloženy do tvaru šroubovice. Mlatky mají za úkol posouvat materiál ven z mlátičky a při tom vyseparovat poslední zbytky zrna v hrubém omlatu. Protiběžné rotory jsou ve skříni uloženy excentricky a vyvíjejí neustále velkou odstředivou sílu, čímž je docíleno oddělení zrna do slámy. Délka a průměr separačních rotorů je dán délkou a šířkou sklízecí mlátičky, ale nejčastěji se používají rotory s průměrem mm a délkou 4200 mm. Dva separační rotory používá firma John Deere na sklízecích mlátičkách řady C, koncern AGCO u mlátiček Massey Ferguson Delta a Fendt X, firma Claas tento systém používá u mlátiček Lexion řady 700. Jednorotorový separační systém najdeme na mlátičkách Claas Tucano 470 a 480, kde průměr rotoru je 570 mm a délka 4200 mm. U obou typů rotačních separátorů se dají nastavovat plynule otáčky v rozsahu od 350 do 1010 ot.min -1, a to nezávisle na otáčkách mláticího bubnu. Tak mohou být otáčky nejen rychle přizpůsobeny podmínkám sklizně různých plodin, ale také přispívají k dosažení nejlepší výkonnosti stroje. Všechna dodatečná nastavení a úpravy se provádí z palubního počítače v kabině obsluhy. Výhodou použití rotačních separátorů je zvýšení intenzity zpracování slámy, tedy maximální snížení ztrát. Další výhoda spočívá ve větší možnosti přizpůsobení různým 46

47 podmínkám sklizně a také dobrá práce na svahu. V některých případech může ale negativně zvýšit drcení slámy, zejména při sklizni přeschlých porostů, a tím se zvýší podíl slamnatých částí v jemném omlatu přicházející k čisticímu ústrojí. To má za následek zhoršení kvality práce čistidel a zvýšení ztrátovosti. Obr. 33 Jednorotorový separační mechanismus Jak již bylo uvedeno, jemný omlat se po vyseparování dopravuje na čistidla, která tvoří sítová skříň a ventilátor. Proudem vzduchu dojde k oddělení zrna od plev a úhrabků, které odcházejí ven z mlátičky. Dále pak dojde k oddělení nevymlácených klásků, které jsou kláskovým dopravníkem dopraveny k domlácení. Klásky jsou domlacovány pomocí speciálního mechanismu (hřebenové mláticí ústrojí domlacovače) nebo jsou dovedeny znovu před mláticí buben. Vyčištěné zrno je následně dopraveno do zásobníku zrna. Obr. 34 Porovnání axiálních a tangenciálních mlátiček z energetického hlediska Obr. 35 Porovnání axiálních a tangenciálních mlátiček z hlediska ztrát zrna 47

48 6 SKLÍZECÍ MLÁTIČKY S AXIÁLNÍM MLÁTICÍM ÚSTROJÍM Axiální sklízecí mlátičky i samotný mláticí mechanismus byl vyvinut pro podmínky sklizně v USA a v Kanadě, převážně pro sklizeň sóji a kukuřice na zrno. V posledních letech se začíná hojně prosazovat i v Evropských podmínkách při sklizni obilovin. Od tangenciálních sklízecích mlátiček se převážně odlišují tím, že vytřasadla jsou nahrazena sloučením mláticího a separačního ústrojí do jednoho celku. Mláticí ústrojí je v axiální sklízecí mlátičce uložené tak, aby materiál byl při výmlatu nucen postupovat ve směru osy mláticího bubnu, tedy axiálně. Materiál se přivádí šikmým dopravníkem do axiálního mláticího ústrojí, tvořeného mláticím a separačním mechanismem. Někteří výrobci sklízecích mlátiček, u svých modelů (John Deere S, MDW Acrus) používají před vlastním axiálním mláticím ústrojím ještě tangenciální lopatkový rotor. Jeho funkcí je odebírat sklízený materiál ze šikmého dopravníku, zrychlit jeho tok a dopravit jej axiálnímu bubnu. Tím je zajištěn plynulý tok a přísun sklízeného materiálu. legenda: 1 kombinovaný buben, 2 vkládací šnek, 3 mlatka, 4 separační lišta, 5 separační plášť, 6 vodící lišta, 7 mláticí koš, 8 separační koš, 9 šnekový dopravník, 10 odmítací buben Obr. 36 Schéma axiální sklízecí mlátičky Hlavním pracovním orgánem u axiálních mlátiček je tedy rotor, který sjednotil funkci mláticího ústrojí a vytřasadel v jeden celek. U většiny mlátiček tvoří axiální mláticí mechanismus jeden rotor, pouze u mlátiček New Holland řady CR 9000 jsou tyto rotory dva. U rotoru, z hlediska hmotnostního toku, rozeznáváme čtyři oblasti spolupůsobení, a to: Vtahování sklízené hmoty do rotoru sklízecí mlátičky (šroubovitá část). V druhé části rotoru, která je vybavena speciálními mláticími i částečně separačními mlatkami, 48

49 které jsou na rotoru umístěny do šroubovice, dochází k vlastnímu výmlatu zrna. Ve třetí části mláticího a separačního rotoru dochází k odlučování zrna a v poslední části rotoru bývá umístěn prstový separátor, který využívá systém tahu pro uvolnění posledního zrna. Další funkcí je zabránit opětovnému navíjení slámy na rotor, čímž se snižuje energetická náročnost. Sláma postupuje díky uspořádání vodících lišt a mlatek ven z mlátičky a je buď ukládána na řádek, nebo rozdrcena. Celý rotor je úplně opásaný válcovým košem, který je opatřen po svém obvodu šroubovitými vodícími lištami. Obr. 37 Integrovaný mláticí a separační rotor Obvodová rychlost rotoru při výmlatu i rychlost posunu mlácené hmoty odpovídá přibližně rychlostem u tangenciálního mláticího ústrojí. Spirálová dráha posunu a protahování hmoty v mezeře mezi rotorem a sekcemi koše, je podstatně delší než u tangenciálních soustav. Posuv sklízené hmoty ovlivňuje tvar a uspořádání mláticích lišt i tvar vodících lišt na vnitřní straně válcového koše. U axiálního výmlatu se hmota pohybuje nižší axiální rychlostí. Vrstva slámy je v průběhu mlácení daleko vyšší, protože i mezera mezi košem a rotorem je konstrukčně větší než u axiálního výmlatu. Průměr koše může být po celé délce stejný nebo odstupňovaný. Odstupňovaný koš používá na svých mlátičkách řady S690 firma John Deere, kde mláticí část rotoru má menší průměr než separační, rotor je excentricky uložen v separačním koši, tak aby byl v dolní části koše mlácený matriál stlačován a v horní naopak uvolňován a načechráván. Tím se má zvýšit efektivita uvolňování zrna. Celý separační koš má tři různé postupně se zvětšující průměry. [15] 49

50 Obr. 38 Axiální mláticí mechanismu s odstupňovaným košem Uvolnění zrna z klasu nastává po silném rázovém zatížení se zrychlením v oblasti vtahování, kde je velké tření. Současně zde působí tlumící účinek slámy, a proto je prostředí pro volné zrno šetrnější. Převážná část zrna je oddělena v oblasti výmlatu, ale protože ve válcovém koši není separace vždy rovnoměrná, dochází k nerovnoměrnému zatěžování čisticího ústrojí. Odlučování zrna v oblasti separačního axiálního ústrojí podporují odstředivé síly. Omezení separace zrna u axiálního ústrojí také existuje a je dáno tenčí vrstvou slámy, oproti vytřasadlovému provedení, nižším stupněm načechrání. Separační schopnost zůstává zachována i při přetížení. Ztráty zrna stoupají s rostoucí průchodností jen mírně. Ale při nízké průchodnosti a malém množství slámy se v relativně velké mezeře mezi rotorem a košem sklízený materiál nezpracovává dost intenzivně a ztráty mohou být vysoké. Potřebný příkon na mlácení i separaci je u axiálních mechanismů vyšší. Vlivem třecích sil se sláma více drtí a čisticí ústrojí je více zatěžováno. [15] Dno válcového koše tvoří obvykle sada sekcí podobných mláticím košům tangenciálních ústrojí a sada mřížek pro separační sekce. Sestavit tak lze uspořádání pro drobnozrnné nebo hrubozrnné plodiny. K dispozici jsou provedení košů s lištami pro široké uplatnění u celé řady plodin, dále trubkové (tyčové) koše pro kukuřici a jiné hrubozrnné plodiny a koše sítové (drátěné) pro speciální plodiny. Horní strana rotoru má žebra usměrňující tok hmoty směrem do zadní části rotoru. Obr. 39 Výměnné mlátící a separační koše axiálního mechanismu 50

51 Ostatní funkční skupiny není třeba podrobně rozepisovat a představovat, protože jejich konstrukce a provedení je obdobné jako u tangenciálních sklízecích mlátiček. 6.1 Používané typy axiálních mláticích mechanismů Jednorotorová provedení mohou mít rotor s válcovým košem uložen v horizontální poloze nebo se zadní částí mírně zvednutou. První typ uložení je použit na sklízecích mlátičkách koncernu AGCO, Massey Ferguson Fortia, Fendt řady R a Challanger CH 680B. Tyto typy používají rotor o průměru 800 mm a délce 3550 mm. Druhý typ uložení rotoru, kde rotor má zadní část mírně zvednutou, najdeme na sklízecích mlátičkách John Deere S690 a Case Axial Flow. U mlátiček Case je použit rotor s průměrem 762 mm a délkou 2638 mm. John Deere používá průměr rotoru mm a délku 3130 mm. Ruský výrobce sklízecích mlátiček Rostsemasch uvedl na trh unikátní koncepci řešení jednorotorového mláticího a separačního mechanismu. Tato koncepce představuje šikmo skloněný podélný rotor s protisměrně se otáčejícím separačním košem. Toto řešení umožňuje mlátičce pracovat ve složitých sklizňových podmínkách při sklizni od běžných plodin až po rýži. Netradičně je řešen i šikmý dopravník, kdy klasický řetězový dopravník nahradily vkládací přípravné urychlující bubny. Obr. 40 Axiální mechanismus s příčně uloženým rotorem Obr. 41 Axiální mechanismus s otáčejícím separačním košem Jednorotorový axiální mechanismus s příčně uloženým rotorem používají americké sklízecí mlátičky Gleaner. Sklízený materiál přivádí dvoudílný šikmý řetězový dopravník do axiálního mechanismu. První dopravník je pohyblivý, druhý s pevným úhlem již plní příčně uložený axiální mechanismus, ve kterém mlácená hmota vykonává axiální pohyb, ovšem kolmo na směr jízdy stroje. Rotor s průměrem 635 mm, opatřený šesti řadami mláticích lišt, pohání převod se dvěma plynule nastavitelnými rozsahy rychlostí. Separace probíhá po celém obvodu koše. 51

52 Axiální mechanismus se dvěma podélnými rotory používá firma New Holland na sklízecích mlátičkách řady CR9000. Rotory mají protichůdný smysl otáčení a jejich průměr je v závislosti na výkonnosti mlátičky, od 432 do 559 mm a délka 2638 mm. Obr. 42 Dvourotorový axiální mechanismus Německý výrobce sklízecích mlátiček MDW použil u modelu ARCUS nový, tzv. SRS systém výmlatu (Schacht-Rotor-System). K výmlatu plodiny docházelo již v komoře šikmého dopravníku sklízecí mlátičky. Dva vedle sebe umístěné rotory zabezpečovaly šetrný a téměř dokonalý výmlat. Pod rotory byly umístěny seřiditelné odlučovací koše. Za rotory byl umístěn příčný rotační separátor s axiálním průchodem. 6.2 Odlišnosti axiálního výmlatu při výmlatu se vedle účinků úderů mláticích lišt významně uplatňuje účinek tření, mezera mezi rotorem a košem může být vzhledem k několikanásobným oběhům hmoty relativně velká, zrno se odděluje od ostatních slamnatých částic zejména vlivem odstředivé síly vyvozené rotačním pohybem, doba průchodu sklízené hmoty mláticím a separačním ústrojím je podstatně kratší, díky menším rozměrům integrovaného ústrojí je umožněno získat prostor pro větší objem zásobníku zrna, při srovnatelných rozměrech ústrojí je dosahováno větší průchodnosti, axiální výmlat je vhodný pro sklizeň kukuřice na zrno, 52

53 u většiny plodin se dá díky principu mlácení a separace předpokládat menší poškození zrna, při axiálním výmlatu se uplatňuje méně mechanických a prostorově rozměrných prvků, nároky na obsluhu pro dosažení správného seřízení jsou vyšší, axiální mláticí a separační mechanismus vyžaduje správné zaplnění mláceným materiálem, aby nenarůstaly ztráty zrna, u vyrovnaných porostů a se seřízenou axiální mlátičkou je nutno vjíždět do záběru v co nejkratším čase, ve většině případů je třeba počítat s vyšší energetickou náročností axiálních ústrojí mlátiček. Z výše uvedených odlišností axiálního výmlatu od tangenciálního výmlatu vyplývá, že axiální mláticí mechanismus je výkonnější než tangenciální. Je však náchylnější na zaplnění sklízenou hmotou. Při nedostatečném zaplnění rotoru dochází k nadměrným ztrátám, to se může projevit na souvrati, na počátku výmlatu, při najíždění do záběru. U vyrovnaných porostů je vhodné, aby pohyb po souvrati byl co nejkratší, aby se stroj dostal co nejdříve do záběru a došlo k zaplnění rotoru. Ve srovnání s tangenciálním mláticím mechanismem má větší nároky na energii, což se v praxi projevuje zvýšenou spotřebou paliva asi o 10 až 20 %. Zvýšené energetické nároky plynou především z principů mlácení. Na jednotku hmotnostního toku (průchodnosti) je potřeba asi dvojnásobek energie. Na druhou stranu je však možné dosáhnout s axiálním mláticím mechanismem větší průchodnosti za časovou jednotku, proto je ve srovnání s klasickou koncepcí výkonnější. Z hlediska různých sklizňových podmínek, především při zvýšené vlhkosti, není axiální mechanismus tak univerzální jako mechanismus tangenciální. Axiální mláticí mechanismus je výhodnější z hlediska poškození zrna. K výmlatu dochází především vytíráním, což je mnohem šetrnější způsob. Separace zrna pak probíhá především pomocí odstředivé síly, a proto může být dosaženo vyšší průchodnosti. To je z hlediska poškození zrna výhodnější. Tangenciální mláticí mechanismus je univerzálnější. Je vhodný ke sklizni široké škály plodin, lépe pracuje s vlhkým a slamnatým materiálem. Axiální sklízecí mlátičky jsou naopak nejlepším možným řešením pro sklizeň kukuřice na zrno a ostatních hrubozrnných plodin. [14] 53

54 7 ZTRÁTY ZRNA Významným faktorem, ovlivňujícím ekonomiku nejen sklizně, jsou ztráty zrna a jeho poškození. Ztráty nevznikají jen při práci sklízecí mlátičky během sklizně, jak by se mohlo zdát, ale vznikají samovolně, již během růstu a vývoje rostliny. Na těchto ztrátách se výrazně projevuje vliv počasí, např. holomrazy, sucho nebo velké množství srážek. Další ztráty vznikají těsně před vlastní sklizní, především u plodin, které nerovnoměrně dozrávají (např. řepka olejná). Tyto dva faktory, na rozdíl od ztrát vznikajících během sklizně, dopravy sklizeného zrna, posklizňových úprav a při skladování, nemůžeme téměř ovlivnit. S prodlužující se dobou sklizně, se procento ztrát zvyšuje. Tomu může částečně předejít včasná sklizeň a volba správného termínu sklizně. Obr. 43 Procentuální zastoupení ztrát zrna u nejčastěji pěstovaných plodin Z grafu na obrázku (Obr. 43) je patrný procentuální podíl jednotlivých ztrát u nejčastěji pěstovaných obilovin v podmínkách České republiky % všech ztrát jsou ztráty předsklizňové, které teoreticky není možné vůbec ovlivnit. Ztráty posklizňové se pohybují v rozmezí 16,5 28,5 % a sklizňové ztráty tvoří 7,5 18,5 % celkových ztrát. Ztráty předsklizňové a sklizňové se naopak ovlivnit dají, mělo by se zamezit vzniku kvalitativních i kvantitativních ztrát. Snahou všech a především obsluhy sklízecí mlátičky by mělo být udržet sklizňové ztráty na co nejnižší úrovni. Stejně tak 54