HODNOCENÍ KVALITY PRÁCE RADLIČKOVÝCH KYPŘIČŮ PŘI HLUBŠÍM KYPŘENÍ

Transkript

1 HODNOCENÍ KVALITY PRÁCE RADLIČKOVÝCH KYPŘIČŮ PŘI HLUBŠÍM KYPŘENÍ Ing. Petr Šařec, Ph.D., Prof. Ing. Ondřej Šařec, CSc., Ing. Karel Srb, Ing. Jaroslav Prexl ČZU v Praze Technická fakulta, katedra využití strojů Souhrn Cílem práce bylo porovnání kvality práce vybraných radličkových kypřičů pro hlubší kypření na strništi. Testovány byly stroje: - Köckerling VARIO 57, - Simba Solo 5, - Horsch Terrano 5 FX, - Strom Finisher mega, - Farment Turbulent 5, - Kverneland CLC 3, - Väderstad TopDown. Zkoušky byly provedeny v průběhu pěti dnů na začátku září 7 na jednom honu v zemědělském podniku u Jičína. Kritéria pro porovnání práce kypřičů byla následující: množství rostlinných zbytků na povrchu půdy, hrudovitost, příčná nerovnoměrnost povrchu půdy, profil seříznutí brázdy, hloubka zpracování půdy, spotřeba paliva, prokluz traktoru, výkonnost soupravy a měrný odpor stroje. Všechny kypřiče byly vybaveny zejména radličkovým kypřicím nářadím a dále talířovým nářadím a drobícím nebo urovnávacím nářadím. Nejlépe zapravovaly rostlinné zbytky stroje Väderstad a Farmet. Dobré drobící účinky vykazovaly stroje Horsch, Kverneland a Väderstad. Nejvyšší pracovní rychlost dosahovaly soupravy se stroji Strom a Horsch. Nejvyšší plošnou výkonnost dosáhla souprava se stroji Strom a Horsch. Nejnižší měrný odpor na 1 cm - vykázaly kypřiče Farmet a Köckerling. Rovnoměrnost seříznutí brázdy byla na dobré úrovni u strojů Kverneland, Strom, Väderstad a Simba. Klíčová slova: hlubší kypření, radličkový kypřič, posklizňové zbytky, hrudovitost, měrný odpor, pracovní hloubka Úvod Širší uplatnění různých forem minimalizačních postupů zpracování půdy a zakládání porostů plodin umožňují nová konstrukční řešení strojů a nářadí. V současné době je pro minimalizační technologie na trhu široká nabídka strojů a strojních linek umožňujících přizpůsobit volbu technologického postupu konkrétním podmínkám, a tak zajistit kvalitní založení porostů pěstovaných plodin. Cíl Cílem je porovnat kvalitu práce jednotlivých kypřičů pro hlubší kypření při práci na strništi. Metodika Měření proběhlo ve dnech 3. a v zemědělském podniku Agro Slatiny a.s. Měření provedli pracovníci a doktorandi z katedry využití strojů Technické fakulty České zemědělské univerzity v Praze pod vedením Prof. Ondřeje Šařece a Ing. Petra Šařece, Ph.D. Porovnávané radličkové kypřiče pracovaly v soupravách s traktory na strništi stejného honu. Každý ze strojů provedl dva přejezdy pod určitým úhlem v těchto variantách:

2 Přejezd Traktor (výkon motoru) Stroj (záběr) strniště I 1. Challenger (33 PS) Köckerling VARIO 57 (5,7 m) II. Challenger( 33 PS) Köckerling VARIO 57 (5,7 m) III 1. Case Magnum 31 (31 k) Simba Solo 5 (,5 m) IV. Case Magnum 31 (31 k) Simba Solo 5 (,5 m) V 1. JD 53 (35 PS) Horsch Terrano 5 FX (5 m) VI. JD 53 (35 PS) Horsch Terrano 5 FX (5 m) VII 1. Fendt 93 Vario TMS (3 PS) Strom Finischer mega ( m) VIII. Fendt 93 Vario TMS (3 PS) Strom Finischer mega ( m) IX 1. Challenger ( 33 PS) Farmet Turbulent 5 (,5 m) X. Challenger ( 33 PS) Farmet Turbulent 5 (,5 m) XI 1. Fendt 9 Vario ( PS) Kverneland CLC 3 (,3 m) XII. Fendt 9 Vario ( PS) Kverneland CLC 3 (,3 m) XIII 1. Fendt 9 Vario ( PS) Väderstad TopDown ( m) XIV. Fendt 9 Vario ( PS) Väderstad TopDown ( m) Měřeny a sledovány byly před, při nebo po každém přejezdu stroji tyto veličiny: - Vlhkost půdy - Množství slámy na pozemku na l m - Hrudovitost - Penetrační odpor půdy - Objemová hmotnost a pórovitost půdy - Pracovní rychlost soupravy - Spotřeba paliva - Pracovní hloubka kypření - Urovnávací efekt - Rovnoměrnost hloubky zpracování - Profil seříznutí půdy - Rovnoměrnost rozprostření rostlinných zbytků - Pracovní odpor stroje Fotografie měřených souprav Obrázek 1: Souprava Challenger a Köckerling VARIO 57 Obrázek : Souprava Case Magnum 31 a Simba Solo 5

3 Obrázek 3: Souprava JD 53 a Horsch Terrano 5 FX Obrázek : Souprava Fendt 93 Vario TMS a Strom Finischer mega Obrázek 5: Souprava Challenger a Farmet Turbulent 5 Obrázek : Souprava Fendt 9 Vario a Kverneland CLC 3 Obrázek 7: Souprava Fendt 9 Vario a Väderstad TopDown Výsledky a diskuse V průběhu měření se každodenně vyskytly četné přeháňky od 1 do 5 mm. To ztěžovalo měření a ovlivňovalo zejména prokluz traktorů při práci a prosévání zeminy při měření hrudovitosti. Charakteristika pracovních podmínek Pokusné pole bylo strniště po sklizni pšenice ozimé, kdy se sláma sklízela. Výška strniště kolísala od, do 19, cm. Pórovitost půdy se pohybovala v rozmezí od 7, do

4 Procentní množství rostlinných zbytků na povrchu f ( = 1 %), % objemových (průměr 7,9 %objemových), objemová hmotnost půdy v rozmezí 1,3 až 1,5 g.cm 3 (průměr 1, g.cm 3 ) a vlhkost půdy se pohybovala v rozmezí 1,3 až 17, % hmotnostních (průměr 17, % hmotnostních). Výsledky měření kvality práce radličkových kypřičů Jak ukazuje Obrázek, nejvyšší penetrační odpory půdy byl naměřeny na strništi, a to hlavně do hloubky 3 cm.u všech sledovaných souprav se penetrační odpor do hloubky cm výrazně nelišil. V hloubce 3 a cm byly již rozdíly penetračních odporů u jednotlivých souprav rozdílné. Nejmenší hodnoty odporů v této hloubce byly zjištěny u souprav z dlátovými pracovními orgány, tj Farmet a Köckerling, a nejvyšší odpory byly naměřeny u souprav z radličkovými pracovními orgány, tj. Horsch a Väderstad. Penetrační odpor [MPa] strniště Köckerling VARIO 57 Simba Solo 5 Horsch Terrano 5 FX Strom Finisher mega Farmet Turbulent 5 Kverneland CLC 3 Väderstad TopDown Hlubka měření [cm] Obrázek : Graf průměrných hodnot penetračního odporu půdy strniště a variant po prvním přejezdu kypřičem 1% 1% 9% % % % % 7% % 5% 3% 5% 3% 53% 3% 3% 5% % % % % % 3% % 1% % I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV Obrázek 9: Graf procentuálního vyjádření množství posklizňových zbytků na povrchu půdy (hodnota Varianty, tj. 7 g.m, je brána jako 1 %)

5 Pracovní rychlost [km.hod -1 ] Plošná výkonnost [ha.hod -1 ] Relativní zastoupení jednotlivých velikostních frakcí hrud Největší podíl nezapravených posklizňových zbytků (viz. Obrázek 9) zůstal po prvním přejezdu na povrchu půdy u soupravy Köckerling, poté následovaly stroje Strom a Kvernelad. Nejlépe zapravovaly rostlinné zbytky stroje Farmet a Väderstad. Po druhém přejezdu dobře zapravil rostlinné zbytky Horsch a opět Väderstad. Farmet vykázal po druhém přejezdu nepatrně vyšší počet nezapravených rostlinných zbytku na povrchu pole. Jak je patrné z Obrázku 1, nejlepší drobící účinky dosahovaly stroje Horsch, Väderstad a Kverneland. Naopak nejnižší drobící účinky byly naměřeny u kypřičů Farmet a Simba. 1% < 1 mm 1-3 mm 3-5 mm 5-1 mm > 1 mm % % % % % I II III V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV Obrázek 1: Graf relativních zastoupení jednotlivých velikostních frakcí hrud Požadovaná pracovní rychlost byla stanovena na 1 km za hodinu. Tuto rychlost se podařilo dodržet (viz. Obrázek 11) soupravám s kypřiči Horsch a Strom. Ostatní soupravy se pohybovaly pracovní rychlostí od 7 do 9,5 km za hodinu. Příčinou byla buď nedostačující tahová síla traktoru nebo značný prokluz. Plošná výkonnost souprav (viz. Obrázek 11) byla stanovena z pracovních záběrů souprav a z pracovních rychlostí souprav. Součinitel využití času u všech souprav byl kalkulován ve výši,. Nejvyšší plošnou výkonnost dosáhla souprava s kypřičem Strom, poté následovaly soupravy s kypřiči Horsch.a Köckerling , výkonnost soupravy pracovní rychlost 1, 9,,3 7,5 11, 1,9 1,,3 9,5,5,9 9, 9, ,,1,7 3,3,3,5 5, 5,9 3, 3,,9 3,,9 3, 3 1 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV Obrázek 11: Graf pracovních rychlostí a plošných výkonností souprav

6 Pracovní hloubka [cm] Měrný odpor stroje [N.cm - ] Požadovaná pracovní hloubka souprav byla stanovena na 15 až cm. Většina souprav takto stanovenou hloubku dodržela (viz. Obrázek 1). Výjimku tvořily soupravy Strom a zejména Kverneland a Väderstad, kde stanovená hloubka z důvodu především značného prokluzu traktoru nebyla dodržena. Nejnižší měrný odpor (viz. Obrázek 1) na 1 cm byl naměřen u strojů Farmet a Köckerling s dlátovými pracovními nástroji. Nejvyšší pracovní odpor vykazoval kypřič Väderstad pracovní hloubka při 1. přejezdu pracovní hloubka při. přejezdu měrný odpor stroje 1 9 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV Obrázek 1: Graf pracovních hloubek kypření a měrných odporů strojů Rovnoměrnost seříznutí brázdy byla na dobré úrovní u strojů Kverneland, Strom, Väderstad a Simba (viz. Obrázek 1). Při měření bylo použito laserového profilometru (viz. Obrázek 13). Pro každé měření byla odklízena zpracovaná půda až na dno brázdy v délce 1 cm kolmo na směr jízdy soupravy Obrázek 13: Fotografie měření příčné nerovnoměrnosti dna brázdy laserovým profilometrem

7 Odchylka od vodorovné roviny [cm] g,5,5 Köckerling VARIO 57 Simba Solo 5 Horsch Terrano 5 FX Strom Finisher mega Farmet Turbulent 5 Kverneland CLC 3 Väderstad TopDown,5,5-1, ,5 Vzdálenost (cm) -5,5 Obrázek 1: Graf odchylek dna brázdy od vodorovné roviny proložené trendem lineární regrese ve směru příčném po prvním přejezdu kypřiče Závěry - Nejlépe zapravovaly rostlinné zbytky stroje Väderstad TopDown a Farmet Turbulent 5. - Dobré drobící účinky vykazovaly stroje Horsch Terrano 5 FX, Kverneland CLC 3 a Väderstad TopDown. - Nejvyšší pracovní rychlost dosahovaly soupravy Strom Finischer mega a Horsch Terrano 5 FX. - Nejvyšší plošnou výkonnost vykazovaly soupravy Strom Finischer mega a Horsch Terrano 5 FX. - Nejnižší měrný odpor na 1 cm byl naměřen u kypřičů Farmet Turbulent 5 a Köckerling VARIO Rovnoměrnost seříznutí brázdy byla na dobré úrovni u strojů Kverneland CLC 3, Strom Finischer mega, Väderstad TopDown a Simba Solo 5. - Autoři doporučují po sklizni ještě před podmítkou provést kypření souvratí a kolejových řádků a po podmítce před setím kypření celého honu zkoušenými nebo obdobnými stroji. Kontaktní adresa Ing. Petr Šařec, Ph.D. katedra využití strojů, TF ČZU v Praze tel.: psarec@tf.czu.cz