Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a enviromentální techniky

Transkript

1 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a enviromentální techniky Mechanizace sklizně kukuřice Bakalářská práce Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Červinka, CSc. Vypracoval: Hejl Ondřej Brno 2009

2 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci s názvem: Mechanizace sklizně kukuřice vypracoval(a) samostatně a použil(a) jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně. dne podpis autora.... 2

3 Poděkování Chtěl bych poděkovat zejména vedoucímu bakalářské práce Doc. Ing. Janu Červinkovi CSc. za jeho trpělivost, poskytnutí podkladů, vedení a připomínky k mojí bakalářské práci. Jeho odborné vedení je nepostradatelnou součástí tohoto školního díla. 3

4 Anotace V dnešní době je na trhu celá řada zemědělských strojů. Veškeré základní funkce těchto strojů jsou zřejmé avšak technologie a způsob výroby jim dodává mnohdy specifické parametry, které jsou následně rozhodujícím faktorem při výběru stroje. V této práci jsou podrobněji popsány mobilní sklízecí řezačky jako zařízení pro sklizeň kukuřice. Cílem je technický popis tohoto typu zemědělského stroje a jeho způsoby nasazení v rostlinné výrobě. Součástí práce je technické zhodnocení trhu s mobilními sklízecími řezačkami a to s ohledem na jejich technické vybavení a použité adaptéry při sklizni kukuřice. Klíčová slova: sklizeň, adaptér, samojízdná Annotation Nowadays, a bulk of agricultural machines have entered the market. Their basic functions are not innovative; it is the technology and the way of produsction that make them unique and this is what is of key importance as regards the choice of a particular machine. Mobile field choppers are described in detail in connection with the harvest of corn. Technical description of this machine and the ways how it can be made use of in plant production are the ultimate goals.technical analysis of the mobile field chopper at the market focusing on their structural properties and the adaptors used for the harvest of corn follows. Key terms: harvest, adaptor, self-operating 4

5 Obsah 1.0. ÚVOD PRACOVNÍ POSTUPY PŘI SKLIZNI KUKUŘICE Sklizeň určená pro denní sklizeň (pro krmné účely) Sklizeň metodou silážování MOBILNÍ SKLÍZECÍ ŘEZAČKY (samojízdné sklízecí řezačky) Kolové Bubnové řezačky s dlouhým bubnem (nadčtvercové) Bubnové řezačky s krátkým bubnem (podčtvercové) Pracovní nástroje sklízecích řezaček Konstrukce sklízecích řezaček Seřízení sklízecích řezaček POPIS KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ SAMOJÍZDNÝCH SKLÍZECÍCH ŘEZAČEK KRONE Motor a pojezdové ústrojí Pohony Adaptér KRONE EASY COLECT Vkládací a řezací ústrojí Kabina POPIS KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ SAMOJÍZDNÝCH SKLÍZECÍCH ŘEZAČEK CLAAS Motor, pohony a pojezdové ústrojí Vkládací a řezací ústrojí Kabina Adaptéry POPIS KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ SAMOJÍZDNÝCH SKLÍZECÍCH ŘEZAČEK NEW HOLLAND Motor a hnací ústrojí Popis řezacího a vkládacího ústrojí Adaptéry pro NH Kabina a ovládání

6 7.0. TECHNICKÉ ZHODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH PARAMETRŮ SAMOJÍZDNÝCH SKLÍZECÍCH ŘEZAČEK NA SOUČASNÉM TRHU ZHODNOCENÍ VÝVOJE POHONNÝCH AGREGÁTŮ Zhodnocení vývoje pohonných mechanismů Vývoj řezacího a podávacího ústrojí Adaptéry Ovládání a uživatelské rozhraní Moderní technologie Porovnání základních parametrů jednotlivých výrobců Závěr SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Knihy, skripta internetové stránky, prospekty

7 1.0. ÚVOD Cílem této bakalářské práce je problematika mechanizace sklizně kukuřice. Sklizeň této plodiny je charakteristická zejména použitím techniky a technologie samotného procesu. Hlavními cíli sklizně jsou získávání rostlinného materiálu za účelem následného zpracování jako např. silážování nebo krmení. Na všechny postupy jsou kladeny patřičné nároky, které musí technika pro správný chod podniku jako celku a jedné velké výrobní linky splňovat. Z tohoto důvodu dochází neustále k vývoji v tomto odvětví. Výrobci se předhánějí v nových inovacích svých výrobků a bez odborných znalostí je mnohdy těžké se na trhu zorientovat. Hlavní specifika spočívají v řešení pohonné jednotky stroje, což je ekvivalentem výkonu, vlastním funkčním ústrojí, kde jeho technické vlastnosti určují kvalitu zpracování média a v neposlední řadě bezpečnosti jak v rámci ochrany vlastního stroje před škodlivými vlivy tak v souvislosti s bezpečnostními prvky obsluhy. Důležitým ukazatelem se také zdá být komfort lépe řečeno pohodlí při obsluze. Současná doba nám umožňuje výběr z více či méně velmi kvalitních, výkonných a spolehlivých zemědělských strojů. Z ekonomického hlediska lze uplatnit různé možnosti financování nákupu těchto zařízení a to způsobuje velký rozvoj a pestrost těchto prostředků se kterými se můžeme v ČR na zemědělských pozemcích setkat. Rozmach nových technologií způsobuje snížení provozních nákladů a zvýšení výkonnosti při aktivním zapojení stroje do výrobního procesu. Jedním z typů mechanizace zaujímajících v rostlinné výrobě podstatný význam jsou právě mobilní sklízecí řezačky. Slouží ke sklizňové úpravě porostů. Tyto stroje porost sečou a řežou na krátkou řezanku. Současně pak materiál dopravují do velkoobjemového vozu nebo jiného zásobníku. Jejich využití spočívá především právě k sečení nízkostébelnatých a vysokostébelnatých plodin, sběru zavadlých pícnin a slámy. Následuje jejich úprava spočívající v řezání na stanovenou délku popř. drcení apod. Velkou výhodou těchto strojů je jejich univerzálnost, která spočívá ve spojení s dopravním prostředkem v tom, že provedou sklizeň přímo s požadovanou úpravou přímo na poli kdy pokud jejich součástí je zásobník tak i dopraví na určité místo nebo kontinuálně provádějí spolu s jejich hlavní činností i nakládku zpracovaného materiálu na ložnou plochu dopravního prostředku. Mobilní sklízecí řezačky jsou významným prvkem technologie pěstování kukuřice na siláž, uplatňují se při silážování hmoty celých rostlin a samozřejmě při sklizni zeleného krmení. Základem sklízecích řezaček je řezací ústrojí, jehož různé koncepce jsou dalším smyslem odlišnosti různých výrobců. 7

8 Obrázek 1 - samojízdná řezačka Claas Mezi další prvky různorodosti patří způsoby řešení vkládání a délky řezanky. Struktura řezanky je pak ovlivňována různými systémy drcení. Univerzálnost výrobci řeší speciálními nebo univerzálními adaptéry jejichž trendem poslední doby je využívání plošných adaptérů. Mezi jiné možnosti univerzálnosti patří i agregace řezaček s vybranými obilními adaptéry určenými pro mobilní sklízecí mlátičky. Většina řezaček dodávaná na český trh je ovšem standardně většinou vybavována kukuřičným a sběracím adaptérem popř. adaptérem pro sklizeň kukuřice LKS. Jedním z dalších specifik tohoto odvětví je možnost zakoupení speciálního příslušenství určeného ke sklizni speciálních plodin za speciálních podmínek což je dalším faktorem, který řadí výrobce na určitou pozici na trhu. Výrobci se tedy snaží zákazníkovi stroj maximálně přizpůsobit a směřují k tomu všechny své aktivity. Celkově lze říci, že dochází k maximalizaci přizpůsobení technických, technologických i ekonomických požadavků zákazníka. 8

9 2.0. PRACOVNÍ POSTUPY PŘI SKLIZNI KUKUŘICE Postup, tedy technologie sklizně kukuřice je dána následným navazujícím zpracováním plodiny ve výrobním procesu. V nejčastějším případě jde v podniku o kombinaci rostlinné a živočišné výroby kdy dochází k tomu, že se musí řešit skladování sklizené plodiny, její konzervace. Vzhledem ke klimatickým podmínkám nelze dodávat pouze čerstvé zelené krmení kdy se jedná o technologii sklizně k dennímu krmení ale musíme přistoupit ke konzervaci tzv. metodě silážování, nebo metodě LKS(jen palice, zrno a listeny). Kukuřici lze také sklízet na zrno.(není součástí BP) Každý technologický postup má pak svá specifika Sklizeň určená pro denní sklizeň (pro krmné účely) Sklizeň je dimenzována pro každodenní spotřebu živočišné části podniku. Ke sklizni dochází zpravidla v období kdy rostlina obsahuje % sušiny. Rostlina je v tomto stádiu vhodná k tomuto způsobu sklizně maximálně 14 dnů po dosažení této technologické zralosti. Základním požadavkem pro sklízecí řezačku je proto v prvé řadě čistota zpracované řezanky a její správná úprava pro následné zkrmení, která spočívá v řezání rostliny a případném drcení. Drcení a délka řezanky je jedním z nejdůležitějších aspektů tohoto technologického postupu. Je několik možností provedení sklizně. U sklizně kukuřice je nejpoužívanější způsob kdy sklizeň je prováděna sklízecí řezačkou ta v kontinuálním režimu provozu seče, řeže a zároveň dopravuje materiál do zásobníku, který může být její součástí nebo je materiál dopravován na vozidlo (dopravní souprava-traktor, automobil). [2] 2.2. Sklizeň metodou silážování Silážování je technologie konzervace krmiv založená na rychlém okyselení naskladněné, udusané a dobře pořezané hmoty za nepřístupu vzduchu, tedy za přísně anaerobních podmínek. Silážování umožňuje uchovávání krmných plodin, při inaktivaci enzymových systémů samotné rostliny a při současném přerušení nežádoucí mikrobiální aktivity. Siláže jsou konzervovaná objemná krmiva, která se podle obsahu sušiny vyznačují nízkou hodnotou ph (3,7-5,0) za vzniku organických kyselin, zejména kyseliny mléčné, vzniklých fermentací nízkomolekulárních sacharidů. Siláže jsou proto kyselá, nebo mírně nakyslá šťavnatá krmiva, která se musejí vyznačovat příjemnou aromatickou vůní po původní hmotě, ze které byla připravena. [2] 9

10 2.2.1 Základní technologické požadavky silážování a) Sklizeň v optimálním vegetačním stádiu b) Optimální obsah sušiny c) Silážování čistého a zdravého krmiva d) Optimální délka řezanky e) Aplikace účinných konzervačních aditiv f) Dodržování zásad technologického postupu g) Vhodné silážní sklady Kukuřičná siláž Silážní kukuřici lze sklízet a konzervovat několika možnými způsoby: 1) Sklizeň a silážování celé rostliny kukuřice 2) Sklizeň silážní kukuřice s vyšším strništěm ( mm) 3) Dělená sklizeň kukuřice s využitím palice (LKS,CCM,vlhké zrno) 4) Silážování kukuřičné slámy z dělené sklizně kukuřice jako alternativního krmiva 5) Systém ALKALAGE 6) Chemická konzervace vlhkého zrna Nejpoužívanější metoda silážování kukuřice je silážování sklizeň a silážování celé rostliny v čerstvém stavu. Při tomto způsobu se obsah sušiny pohybuje v rozmezí asi %. Sklizeň proběhne sklízecí řezačkou a okamžitě dojde k odvozu do silážního žlabu, silážní věže nebo se zpracuje do plastového vaku Vliv délky řezanky na silážovatelnost Krátká řezanka je z hlediska technického předpokladem uspokojivé manipulace a především umožňuje dobré udusání a tím i uvolnění enzymů a živin nezbytných k rychlé produkci kyseliny mléčné a tím i potřebné na rychlé snížení hodnoty ph. Nejčastěji diskutovanou otázkou je u silážní kukuřice optimální délka řezanky, lépe řečeno úroveň narušení zrna. Délka řezanky je zvlášť důležitá u kukuřice s vyšším obsahem sušiny a vyšším stupněm zralosti zrna. S rostoucím obsahem sušiny se klade větší požadavek na kratší řezanku a na dodatečné narušení zrna. ŠUK et. al., 1998 uvádí, že všeobecně platí zásada - Čím je vyšší sušina silážované kukuřice a ostatních plodin, tím kratší musí být délka řezanky. [2] 10

11 3.0. MOBILNÍ SKLÍZECÍ ŘEZAČKY (samojízdné sklízecí řezačky) Rozdělení podle energetického prostředku: 1) traktorové, které mohou být přívěsné, návěsné a nesené 2) samojízdné Rozdělení mobilních sklízecích řezaček podle řezacího ústrojí: 1) kolové 2) bubnové - podčtvercové (s krátkým bubnem) šířka bubnu je menší než průměr bubnu - nadčtvercové (s dlouhým bubnem) šířka bubnu je větší než šířka bubnu [3] 3.1. Kolové Tyto sklízecí řezačky se používají u méně výkonných strojů, které jsou často nesené tříbodovým závěsem traktoru. Příkladem může být jednořádková sklízecí řezačka na kukuřici. Bereme-li v úvahu stále se měnící polohu osy otáčení nožového kola a velké setrvačné síly, není vhodné použít ke konstrukci nožové kolo o velkém průměru. Co se týče kvality řezu, ta je při velké tloušťce materiálu dobrá, i přesto že není stejná řezná rychlost po celé šířce ústí. Výhodou kolové řezačky je dobrá dopravní (odhazová) schopnost. Řezačka nepotřebuje k dopravě metač Bubnové řezačky s dlouhým bubnem (nadčtvercové) U těchto řezaček je zpracovávaný materiál dopravován v celé šířce, avšak kvalita řezu v tenkých šířkách není příliš dobrá. Z těchto důvodů se tyto stroje používají výhradně pro silážní plodiny. U tohoto způsobu zpracování nám totiž při intenzivním stlačení na kvalitě řezanky příliš nezáleží a také silné stonky slunečnice nebo kukuřice lze řezat i za těchto podmínek. Tyto typy řezaček jsou nejčastěji traktorové návěsné nebo přívěsné Bubnové řezačky s krátkým bubnem (podčtvercové) jsou s ohledem na nedostatky řezaček kolových i bubnových s dlouhým bubnem vyhodnoceny jako jejich kompromis a proto jsou dnes převážně a u výkonných strojů téměř výhradně používány. Tvoří střed mezi oběma krajnostmi v šířce ústí řezacího ústrojí. Proto jsou nazývány i řezačkami univerzálními. Průměr a šířka bubnu jsou konstrukčně řešeny jako řezačky čtvercové kdy průměr bubnu se rovná šířce bubnu. 11

12 3.4 Pracovní nástroje sklízecích řezaček Sklízecí řezačky mají v přední části některé z dále popsaných výměnných sklízecích ústrojí. Následuje samotná řezačka složená z vkládacího ústrojí, řezacího ústrojí a dopravníků řezanky Žací ústrojí pro nízké plodiny používá se pro dnes velice oblíbenou sklizeň GPS, kdy se např. obiloviny sklízí ve své voskové zralosti jako celé rostliny. Používá se sklízecí ústrojí které je shodné se sklízecím ústrojím samojízdné mlátičky Širokozáběrové žací ústrojí pro vysoké plodiny (řádkový adaptér) má za lištou pásový nebo lištový dopravník, na který padají stonky silážních plodin. Řádkové ústrojí (pro 4-8 řádků) pro vysoké plodiny má pro každý řádek samostatné jednotky tvořené z děličů a řetězových dopravníků. Dopravník v celé šířce dopravuje materiál k řezacímu ústrojí. Děliče slouží k navádění řádků rostlin k řetězovým dopravníkům. Jakmile dojde k zachycení stonků dopravníkem dojde k jejich uříznutí buď prstovou žací lištou, nebo rotačním žacím nožem se svislou osou otáčení Plošný adaptér pro sklizeň kukuřice Umožňuje sklízet setou v řádkách plošně. Skládá se ze dvou nebo více bubnů rotujících okolo svislé osy, které mají na spodní části namontované nože k uříznutí stonků a na horní části prsty, dopravující uříznuté plodiny ke vkládacímu ústrojí řezanky. Jedná se o patent německé firmy KEMPER. Vkládací ústrojí slouží k dopravě materiálu od příslušného adaptéru k ústí řezacího ústrojí. Vkládací ústrojí se zkládá z trojic válců. První dvojice válců má za úkol materiál jdoucí od řádkového nebo plošného adaptéru dopravit a zformovat. Následující válce vkládací, materiál vkládají do ústí řezacího mechanismu. Celé vkládací ústrojí je poháněno přes převodovku, kterou lze měnit rychlost otáčení válců a tím nastavit délku řezanky. Platí zde přímá úměra, čím rychleji se válce budou otáčet, tím delší bude řezanka. Pomocí převodovky, spojky a brzdy je možno dosáhnout okamžitého nastavení vkládacího ústrojí nebo jeho reverzace. [1] 12

13 Řezací ústrojí sklízecí řezačky Řezací ústrojí řezačky je složeno z nožového bubnu o průměru 0,4 0,8 m a délky 0,45-0,7 m a protiostří. Počet nožů je 2-46 a bývá volitelný. Některé bubny mají např. dvě řady nožů o přibližně poloviční délce, než je délka řezacího bubnu. To je výhodné při vniknutí cizího tělesa např. kamene do řezacího mechanismu. V tom případě dojde k poškození pouze jednoho nože a nemusí tak dojít k havárii celého bubnu. Moderní stroje mají technologie zajišťující zabránění vniknutí cizích předmětů do ústrojí řezačky. Podstatou je detektor kovů umístěný ve spodním válci vkladače. Ten dá pokud dojde k identifikaci ocelového tělesa pokyn k zastavení stroje (vkladače) a tím zabrání následnému poškození. Obvodové rychlosti řezacích bubnů se pohybují v rozmezích m s a příkon dle typu stroje v rozmezí kw i více. Z energetického hlediska je důležitý stav a kvalita ostří nožů řezacího bubnu a neméně důležitá je i vzdálenost protiostří od řezacího bubnu, která by měla být co nejmenší. Někteří výrobci řeší vzdálenost protiostří a bubnu automatickým zařízením sloužícím k regulaci vzdálenosti protiostří od řezacího bubnu (ADJUST O MATIC New Holland). U jiných strojů musí následovat ruční seřízení. [1] Dořezávací mechanismy a drtiče zrna V souvislosti s přísnými požadavky na kvalitu řezanky např. při sklizni GPS kde je požadováno nechanické narušení zrna obilí i kukuřice, došlo k rozšíření použití dořezávacích mechanismů nebo drtičů zrn. Existují tyto varianty řešení: a) Dořezávací síla RECUTTER Za řezací buben se vloží síto s kruhovými nebo čtvercovými otvory. Zvětší se proto opásání bubnu a ztíží odchod řezanky s prostoru řezacího bubnu. Ovšem dojde k razantnímu poklesu výkonnosti stroje a v důsledku toho stoupnou energetické nároky. b) Drhlíkové dno Hladké dno pod řezacím bubnem se vymění za dno tvarem stupňovaných desek nebo desek s žebrováním. Drtící řezací bubny Jde o řezací bubny s větším počtem nožů. Počty řad nožů jsou zpravidla dvojnásobné oproti klasickým řezacím bubnům. c) Dvojice rýhovaných drtících válců CORN CRACKER Válce jsou umístěny na výstupu řezanky z řezacího mechanismu stroje. Jeden z válců má vyšší obvodovou rychlost než druhý a jeden je odpružený. Materiál prochází mezerou mezi válci která 13

14 bývá zpravidla 1-25 mm a je jimi drcen. Tento systém používá většina výrobců. Doprava pořezaného a nadrceného materiálu může být řešena pneumaticky Dopravníky řezanky Pneumatické, Mechanické nebo kombinované. a) Pneumatická doprava řešena ventilačním účinkem řezacího bubnu se současným využitím kinetické energie kterou uděluje řezací ústrojí řezance, nebo přidáním lopatek po stranách řezacího bubnu. b) Mechanická doprava řezanky skládá se z příčných lišt tažených dvěma nekonečnými řetězy. Výhodou je, že nedochází k rozhazování řezanky mimo vůz. Řezanku však nelze nasměrovat do určitého místa jako koncovku pneumatického dopravníku. Další nevýhodou je jejich velká hmotnost. V dnešní době se používají pouze vyjímečně a to u silážních strojů Konstrukce sklízecích řezaček Mobilní sklízecí řezačky mohou být samojízdné, nesenné nebo návěsné. Návěsné se zpravidla používají pouze pro sklizeň zeleného krmení, nesenné především pro malé výkonnosti např. při sklizni kukuřice na menších plochách. Hlavní součásti stroje samojízdné sklízecí řezačky jsou tyto: rám stroje se čtyřkolovým podvozkem energetický prostředek (motor) řezačka (vkládací,řezací,dopravní ústrojí) převodové mechanismy pro pohon pojezdových kol a pracovních mechanismů hydraulická a pneumatická soustava elektrická soustava kabina s kontrolními a ovládacími prvky Rám mobilní sklízecí řezačky je uložen poměrně nízko a je svařovaný. Přední hnací kola mají zpravidla pevnou nápravu jejíž součástí jsou koncové převody. Motor slouží k pohonu pojezdových mechanismů, pracovních mechanismů, hydromotorů pro ovládání stroje, alternátoru pro zásobování elektrickou energií ventilátorů chladiče chladicích kapalin a ostatního příslušenství. Převodové mechanismy jsou obvykle řešeny v dnešní době převážně hydraulicky, u strojů s menší výkonností mechanicky. 14

15 Hydraulická soustava proto slouží u mobilní sklízecí řezačky k těmto účelům: řízení směru jízdy ovládání pracovních nástrojů pohon pracovních mechanismů pohon pojezdových kol řízení směru jízdy bývá potom hydrostatické, zapojeno v sérii s obvodem pro ovládání mechanismů, nebo má samostatný hydraulický obvod. Hydraulický jsou ovládané nejčastěji tyto mechanismy: zvedání sklízecího ústrojí ( adaptéru) zvedání přiháněče širokozáběrového žacího ústrojí pro vysoké plodiny natáčení odhazové koncovky a sklopného štítu pojezdový variátor při mechanickém pohonu pojezdových kol Je-li stroj vybaven hydrostatickým pohonem pojezdových kol, je v kabině pouze jedna ovládací páka( joistick) pomocí které se stroj rozjíždí, zastavuje, mění pojezdovou rychlost vpřed i vzad a také brzdí. U dnešních strojů je součástí této ovládací páky ovládání pracovních nástrojů řezačky Seřízení sklízecích řezaček Seřízení sklízecích řezaček se týká především seřízení jejich příslušných adaptérů pro sklizeň určitého typu plodiny. Seřizuje se tedy řezací ústrojí. Řezací mechanismus se seřídí: a) Vzdáleností mezi řezacím bubnem a protiostřím (0.001 mm) Seřízení může být mechanické nebo elektrické b) Naostřením nožového bubnu čímž se zlepší kvalita řezanky, brousí se za chodu stroje podélným posouváním vestavěného brusu. Některé stroje jsou vybaveny pro broušení reverzací otáčení řezacího bubnu což znamená, že buben se otáčí opačným směrem než při pracovním pohybu.podélné posouvání je automatické. Brusný kamen je tvořen brusným kotoučem, který je poháněn elektromotorem. Délka řezanky se seřizuje: a) změnou rychlosti vkládání materiálu (podávací ústrojí řezanky) b) změnou počtu nožů řezacího bubnu 15

16 Délku řezanky obecně stanovíme poměrem rychlosti vkládaného materiálu a frekvence řezání. Teoretická délka řezanky se seřizuje změnou otáček podávacích bubnů nebo změnou počtu nožů na řezacím bubnu. π d h nh lt = i n cos ξ d h - průměr bubnu podávacího ústrojí nh - otáčky podávacího bubnu i - počet nožů na řezacím bubnu n otáčky řezacího bubnu ζ - úhel uložení stonků vzhledem k podélné ose podávacího ústrojí 4.0. POPIS KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ SAMOJÍZDNÝCH SKLÍZECÍCH ŘEZAČEK KRONE Jeden z výrobců mobilních sklízecích řezaček je firma KRONE. Tato firma se zaměřila na stroje s nejvyšším výkonem motoru. Nejslabší model disponuje motorem o výkonu 350 kw (510 koňských sil) a nejsilnější používá dva o celkovém výkonu 750kW (1200 koňských sil). Právě použití dvou motorů je u tohoto výrobce zajímavostí. Praxe ovšem ukazuje, že vysoký výkon sebou nese i problémy a to se zajištěním dopravy řezanky od řezačky. V další části je popsána samojízdná řezačka KRONE BIG X 650. Obrázek 2 - samojízdná řezačka s adaptérem 16

17 4.1. Motor a pojezdové ústrojí Firma Krone používá motor Daimler Chrysler OM 502 LA s výkonem 480 kw (650 koňských sil) při otáčkách n. Jedná se o vidlicový osmiválec, který má zdvihový objem 16 litrů. Moro je chlazený kapalinou. Motor je přeplňovaný dvěma turbodmychadly s mezichladičem stlačeného vzduchu a vysokotlakým elektronickým vstřikováním(common-rail). Čistota vzduchu je zajištěna suchým filtrem s dvojitou vložkou. Palivová nádrž je dimenzována na 960 l nafty. Zvláštností je možnost využití zadní části pod motorem kde je uložena ještě jedna přídavná nádrž, kterou lze použít jako přídavnou palivovou nádrž a zvýšit tak objem na 1300 l. Chladící soustava je umístěna v prostoru za kabinou. Vzduch proudí přes čistící filtr a odsávání nečistot zajišťuje ventilátor. Umístění chladičů za kabinu je záměrné. Motor je posunutý více do zadní části čímž se změní těžiště a to se pozitivně projeví jako protizávaží při používání adaptéru. Motor je pohonnou jednotkou čtyř axiálních pístových hydrogenerátorů s elektronickou regulací. Dva slouží k pohonu pojezdového ústrojí, jeden pohání vkládací válce a jeden slouží pro jako pohon adaptéru. Ostatní pracovní funkce jsou zajišťovány zubovými hydrogenerátory. Pojezdové ústrojí je tedy řešeno hydrostaticky se dvěma rychlostními rozsahy. V transportním režimu se lze pohybovat od 0 do 1 40 km h km/h v režimu pracovním od 0 do 20 1 km h. Tento stroj nemá žádnou převodovku pro pojezdové ústrojí ani koncové převody. Je použito pouze dvou axiálních hydrogenerátorů a hydromotorů v každém pojezdovém kole. Přední pojezdová kola jsou vybavena čelisťovými, hydraulicky ovládanými brzdami. Kola zadní nápravy jsou řízena pomocí jednoho hydraulického přímočarého motoru a dvou spojovacích tyčí. Maximální úhel natočení kol je 55. Zadní náprava je odpružená tlačnými pružinami a kapalinovými tlumiči Pohony Většina převodů je řešena hydrostaticky. Motor je uložen příčně v zadní části řezačky. Přímo na klikovém hřídeli je převodovka a na průběžné hřídeli je hydraulicky ovládaná spojka. Z tohoto hřídele je přímo klínovým řemenem poháněn přes napínací kladku řezací buben. Drtič zrn je poháněn stejným způsobem. Pohon vkládacích válců je zajišťován samostatným hydromotorem. Stejně tak i druhý hydromotor je pohonem 17

18 adaptérů. Při vniknutí kovového předmětu je v okruhu vkládacích válců pojistný ventil který reaguje na detekci nežádoucích předmětů a v okamžiku dojde k jejich zastavení.. Obrázek 3 - Hydrostatika Krone 4.3. Adaptér KRONE EASY COLECT Adaptér slouží k plošné sklizni bez ohledu na setí řádků. Využívá dva Collectory, což jsou řetězy obíhající po oválné dráze. Jsou osazeny třemi řadami zubů. Dvě horní řady slouží k podávání rostlin do vkládacího ústrojí a dolní řada má funkci řezací. Pod jejími zuby se nachází pasivní řada nožů, řetěz se zubovými držáky pak spolu s pasivními zuby uřezává stonky rostlin. Collectory podávají pak odříznutou kukuřici ke vkládacím válcům. Adaptér má záběr 7,5 m Funkce adaptéru Easy Colect Součástí adaptéru jsou snímače pro udržování výšky strniště. Je proto schopen příčného kopírování nebo možnosti využít funkce autopilot. V bočních částech adaptéru je aktivní dělič v podobě šnekového dopravníku, který kukuřici odvaluje směrem na adaptér. Rychlost otáčení adaptéru se v závislosti na pojezdové rychlosti Vkládací a řezací ústrojí Vkládací ústrojí je řešeno použitím šesti vkládacích válců. Více válců znamená větší stlačení materiálu. Vkládací válce mají šířku 800 mm stejně jako řezací buben, který má průměr 660 mm. Buben je osazen standardně 28 noži uloženými šikmo a tvoří tak písmeno V. Při osazení 28 noži je při jmenovitých otáčkách dosaženo řezu za minutu. Tomu odpovídá délka řezanky o teoretické délce 4-22 mm. Seřízení vzdálenosti protiostří se provádí elektronicky pomocí servomotorů. Broušení se provádí příčně posunutým kamenem. Není reverzován buben. Broušení je automatické a lze nastavit 18

19 počet cyklů. Při sklizni se používají drtící válce za kterými je umístěn metač. Pro různé použití lze použít různé typy drtičů. Platí závislost mezi délkou řezanky a počtem zubů. Drticí válce jsou poháněny šestidrážkovým klínovým řemenem. Vzdálenost mačkacích válců lze nastavit plynule z kabiny v rozsahu 0,5 15 mm. Délka řezanky se mění plynule za jízdy pomocí hydrostatického pohonu vkládacích válců Kabina Základním ovládacím prvkem je multifunkční páka. Touto pákou se ovládá pojezd, spouštění adaptéru, zvednutí adaptéru, automatické kopírování, otáčení výmetného komínu, jeho koncovky a zapínání automatického navádění. Ostatní funkce jsou rozloženy v boční konzole. V kabině je rozměrný monitor informující obsluhu o veškerém dění. Ve střeše je umístěno ovládání automatické klimatizace, stěračů, zrcátek a světel. Obrázek 4 - Ovládací panel 19

20 5.0. POPIS KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ SAMOJÍZDNÝCH SKLÍZECÍCH ŘEZAČEK CLAAS Řezačky Claas stejně jako Krone používají u některých svých modelů dva motory. Výhodou je možnost vyřazení jednoho motoru při nízkém zatížení a následná úspora paliva. Výrobce uvádí mnoho užitečných moderních systémů usnadňujících práci obsluze. Firma Claas disponuje velkým množstvímím adaptérů což je známkou její profesionality a rozvoje. Popsána je modelová řada 900 a modelová řada Motor, pohony a pojezdové ústrojí Řezačky jsou vybaveny motory Daimler Chrysler. Výkonnější modely používají dva motory se zdvihovým objemem 12,8 l. Celkový výkon motorů činí 537 kw u modelu Claas 970 a 610 kw u modelu Claas 980. Motory jsou elektronicky řízené čímž je vyřešen problém se vzájemnou komunikací a celkovým sladěním. Chlazení je zajištěno za všech sklizňových podmínek za sebou umístěnými chladiči. Kde velká celková povrchová plocha zajišťuje pomalé proudění a tím je také zajištěna nízká úroveň znečišťování. K čištění je používán integrovaný kompresor s výkonem 600 l min 1 při tlaku 950 kpa. Čištění proto lze provádět přímo na poli. Pojezdové ústrojí je hydrostatické se dvěma rychlostními rozsahy. V případě silničního jsou redukovány otáčky motoru pro dosažení pojezdové rychlosti 25 1 km h (Profi Star), nebo 40 1 km h (Speed star). Motor pak nemusí běžet ve jmenovitých otáčkách a dochází k úspoře paliva. Technické zařízení OVERDRIVE které je součástí těchto řezaček se stará o nepřetržitou optimální trakci v kterémkoliv jízdním rozsahu. Koncept pojezdového ústrojí je hydrostatický se dvěma rychlostními rozsahy. Obrázek 5 - Motor Daimler Chrysler OM 502 LA 20

21 5.2. Vkládací a řezací ústrojí Všechny části řezacího ústrojí jsou poháněny přímo od klikového hřídele motoru. Řezací bubny mají průměr 630 mm, šířku 750 mm a jmenovité otáčky 1200 n min 1. Bubny mohou být osazeny 24 až 36 noži. Řezací nože jsou uloženy ve tvaru V pod úhlem 7. Nastavení délky řezanky je realizováno z kabiny řezanky bezstupňově pomocí CVT převodovky. Nejkratší teoretickou délkou řezanky jsou pak 3 mm a nejdelší 37 mm. Broušení je ovládáno také z kabiny. O veškeré tyto operace se u sklízecích řezaček stará převodové ústrojí COMFORT CUT pro plynulé nastavení délky řezanky. Rychlost vkládání je plynule hydrostaticky řízená. Umožňuje to především koncepce dvoudílného hnacího ústrojí. Řezačky Claas používají čtyři vkládací a mačkací válce, jejichž pohon je chráněn zastavením jak na základě detektoru kovů tak při detekci kamenů čímž se brání poškození řezacího bubnu. Firma Claas se vyznačuje metodou kdy maximalizuje přímý tok sklízeného materiálu což má následně zásadní význam pro denní pracovní výkonnost. Materiál tak bez překážek prochází celým strojem v přímém směru. Za řezacím bubnem může bývá zpravidla instalován drtič zrn o průměru 196 nebo 250 mm s 80 nebo 100 zuby. Drtič je možno vyřadit. (vyjmout z činnosti) Lze také nastavovat vzdálenost metače z kabiny. Obrázek 6 -podávací a řezací ústrojí Claas 21

22 5.2.1 Popis řezacího bubnu a drtiče zrn Na buben řezačky v tomto případě JAGAUR GREEN EYE o šířce 750 mm jsou našroubovány vždy dva nože v jedné rovině. Uspořádání nožů do tvaru V umožňuje plynulý a především úsporný řez. Kromě toho je materiál přiváděn ke středu řezacího bubnu z toho důvodu, aby docházelo k co nejmenšímu opotřebení a co nejmenšímu otěru stěn vyhazovacího žlabu. Dalším prvkem je nastavitelné dno bubnu. K docílení optimálního toku materiálu i při nevysunutých nožích je používána u Claas možnost nastavení dna podložkami. Tím je možné provést minimální odstup k řezacímu bubnu. Pro zajištění přesného řezu a rovnoměrné délky řezanky je nutné aby stroj měl ostré nože. Z tohoto důvodu vzniká nutnost broušení. Celý proces probíhá plně automaticky a je ovládán z kabiny řezačky. Snímače klepání zajišťují citlivý kontakt při kontaktu protiostří při přisouvání k nožovému bubnu. Nutností při sklizni kukuřice se stává drtič zrn. Claas má k tomuto účelu zařízení Heavy Duty CORN CRACKER. Aby krmivo bylo dokonale zhodnoceno je potřeba rozdrtit co největší počet zrn. Zařízení HD CRON CRACKER je stavebnicově složeno ze dvou válců které mají v tomto případě rozdílné otáčky. Volitelně je použito 80, 100 nebo 125 pilových zubů po obvodu válce. Regulace probíhá přímo z kabiny změnou vzdálenosti mezi oběma válci. Tento pohyb je řešen hydraulicko-mechanicky přímo na zařízení. 5.3 Kabina V dnešní době je základním předpokladem při vývoji kabiny komfort při pracovní jízdě a ten se projevuje zejména přístupem a uspořádáním jednotlivých ovládacích a informačních prvků stroje, hlučností, výhledem na pracovní a pojezdový proces stroje takže vlastně na přesnost a bezporuchovost veškerého příslušenství v systému ovládacího rozhraní řezačky. V kabině řezaček Claas jsou prvky logicky umístěné a připraveny pro snadnou práci obsluhy. Veškeré pracovní činnosti lze velmi jednoduše aktivovat a jejich průběh kontrolovat pomocí přehledného ovládacího panelu vpravo od sedadla řidiče. Ovládání stroje je realizováno multifunkční pákou, kterou se pohybuje jako s výkyvnou pákou, jejíž citlivost lze přizpůsobovat. Páka je vestavěna do loketní opěrky. Pákou je ovládán směr jízdy, pojezdové rychlosti, zvedání a spouštění adaptéru nebo změna směru vkládacího ústrojí. V kabině je integrovaný přehledně uspořádaný terminál systému Claas communicator, který zprostředkovává informace o stroji obsluze. Hlavními zobrazovanými dat jsou provozní hodiny motoru, provozní hodiny 22

23 vkládacího ústrojí, výnos na hektar, zpracovaná plocha, průchod sklízeného produktu v tunách hodinu a v neposlední řadě spotřeba paliva na hektar a na hodinu spolu s celkovou spotřebou. Obrázek 7 - Ovládání Claas Obrázek 8 - Kabina Claas 23

24 5.4. Adaptéry Claas se vyznačuje množstvím variabilních adaptérů jako jsou adaptéry pro sklizeň kukuřice ORBIS, CONSPEED a DIRECT DISC. Zaměřím se na plošný adaptér ORBIS pro sklizeň kukuřice. Adaptér je připojen k řezačce rychlopřípojkou. Zajišťuje pracovní záběr 6-7,5 m. Adaptér lze použít i v těžkých podmínkách při sklizni kukuřice i silném zaplevelení. Umožňuje podélné podávání rostlin což zajišťuje optimální tok sklízeného materiálu. Konstrukce je zajímavá velkými vkládacími válci a malý odstupem vkládacích válců od nožů Pro ideální kopírování povrchu půdy slouží výkyvný rám. Obrázek 9 - Adaptér Orbis 6.0. POPIS KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ SAMOJÍZDNÝCH SKLÍZECÍCH ŘEZAČEK NEW HOLLAND U mobilních sklízecích řezaček New Holland jsou charakteristickým prvky velký řezací buben, systém přemístění metače VARIFLOW a systém POWER CRUISE u kterého dochází k automatickému přizpůsobování rychlosti jízdy tak, aby bylo dosaženo maximální výkonnosti Motor a hnací ústrojí Výrobce New Holland nabízí stroje s maximální výkonností motorů od 312 do 606 kw. U slabších typů řezaček jsou použity šestiválcové motory IVECO u nejsilnější verze FR osmiválcový motor IVECO / Vektor / 8 se zdvihovým objemem 20 l. Motory jsou konstruovány s tzv. možností převýšení točivého momentu až 25 % při 24

25 malém snížení otáček v rámci ideální pracovní oblasti 2100 až ot. min. Výrazné převýšení točivého momentu se také transformuje do zvýšení výkonu o 40 kw. při snížení otáček motoru ze jmenovitých 2100 ot./min. na 2000 ot./min. při nichž má stroj maximální výkon. Standardně jsou stroje vybaveny palivovou nádrží o objemu 1100 l. s možností rozšíření o 285 l. Zvýšenou výkonnost řezání umožňuje u řezaček New Holland rozprostření plodiny po celé šířce řezacího ústrojí. Tento fakt sníží tloušťku vrstvy plodiny a umožní hladký a přesný řez, který je hlavním ukazatelem kvalitního zpracování. Ve standardní konfiguraci je sklízecí ústrojí poháněno prostřednictvím pohonu podávacího ústrojí HYDROLOC. Při použití velkých sklízecích ústrojí v náročných podmínkách sklizně je možno použít na přání druhý hydrostatický pohon, který umožňuje nezávisle přenést na sklízecí ústrojí větší výkon. Tím je také umožněno přizpůsobit otáčky sklízecího ústrojí nezávisle na podávacím ústrojí. Co se týče řešení pojezdu je standardní výbavou uzávěrka diferenciálu která usnadňuje zvládání nepříjemných situací při sklizni. Další možností je dodatečné dodání mechanického pohonu všech kol, které vede k lepšímu zvládání polních podmínek. Součástí nové koncepce pohonu řezaček New Holland je systém Power Cruise. Stará se o optimální využití otáček stroje které jsou v optimálním rozsahu kdy pracuje motor s největší efektivností. Podle momentální potřeby výkonu řezačky se pracovní rychlost automaticky přizpůsobí maximální průchodnosti. Motor pak pracuje v ideálních otáčkách, je udržována přesná délka řezání a optimální spotřeba paliva. Pohony řezaček řady 9000 jsou vyvinuté pro použití motorem až 745 kw. na rozdíl od konkurence všechny pohony jsou realizovány výstupem z jedné převodovky takže každý přenáší pouze požadovaný příkon což zvyšuje celkovou účinnost. Méně kloubových hřídelů a rychlostních skříní znamená pro řezačku zjednodušení celého kompletu. Obrázek 10 -Samojízdná řezačka New Holland 25

26 6.2. Popis řezacího a vkládacího ústrojí Systém pohonu podávacích bubnů Hydroloc umožňuje okamžité nastavování délky řezanky za provozu. Hydrostatický pohon podávacích bubnů zajišťuje rovnoměrnou délku řezanky díky stabilnímu toku plodiny. Synchronizace otáček mezi sklízecím a podávacím ústrojím je dalším důležitým prvkem ovlivňujícím rovnoměrný chod stroje.přesná délka řezanky je zajišťována kombinací pohonu HYDROLOC a výběrem nožů. Tab. 1 Délka řezanky podle počtu nožů Počet nožů délka řezanky (mm) 2 x x x x ,5 Pro vysokou kvalitu krmiva je podstatný přesný a čistý řez. Nože se musí udržovat ostré a to je zajištěno automatickým broušením nožů. Protiostří se správně a přesně nastavuje systémem Adjust-O-Matic. Obě činnosti jsou řízeny centrálně z kabiny stroje, takže je možné provádět broušení nožů a nastavování protiostří častěji a tím tedy snižovat příkon potřebný k řezání. Při řezání suché kukuřice je čistý řez ovlivněn tvarem protiostří a optimalizací tvaru nože. Důležitým aspektem je již zmiňované narušení zrna realizované drtícími válci. U řezaček New Holand technologie Crop procesoru. Šířka válců je 750 mm. V souvislosti s vlastnostmi zrna a požadavky na zpracování, jsou k dispozici válce s různým počtem a tvarem vroubkování. Je také možno volit mezi sestavami válců s rozdílnými otáčkami. Jedním ze zajímavých vylepšení je tzv. neustálý pohon kdy i když se Crop procesor nepoužívá, je mimo proud plodiny, je stále poháněný. Tento neustálý pohon ložisek odstraňuje důlkovou korozi nebo jiná nadměrná opotřebení způsobená nehybnou polohou ve vibrující montážní skupině. Zajímavým řešením je i systém nastavení metače Variflow. Ten slouží k optimalizaci denní činnosti v době kdy se sklizeň plodin překrývá. Tento systém umožňuje provést změnu mezi dvěmi polohami za méně než 1 minutu, jednou osobou bez použití nářadí. Při přestavení polohy není třeba se starat o správné napnutí řemenu. 26

27 Obrázek 11 - Podávací ústrojí New Holland 6.2. Adaptéry pro NH Obrázek 12 - Řezací buben New Holland Největšími požadavky sklizně je sečení celé plodiny, sběr kukuřičných palic, požadavky na délku a kvalitu řezanky a v dnešní době rychlost sklizně. Zaměřil jsem se na sklízecí ústrojí tedy kukuřičné adaptéry řady 400 FL které je možno používat pro jakoukoliv velikost kukuřice. Pracovní záběr těchto adaptérů se pohybuje od 4,5 m do 7,5 m, na něm závislý počet řádků je v rozmezí 6-10 a typy použitých kotoučů buď velké nebo malé. Kukuřičný adaptér zajišťuje velmi pravidelné sečení a navádění stébel kukuřice jakékoliv velikosti, použitím kombinace prstových podávacích bubnů a odřezávacím ostřím aktivních rotorů. Možnost použití velkých nebo malých kotoučů umožňuje konfiguraci adaptéru pro určitý přesný typ sklízené kukuřice. Pro sklizeň celých rostlin na siláž a palic kukuřice, může být řezačka vybavena univerzálním mezikusem, který umožňuje montáž ověřených sklízecích ústrojí u sklízecích mlátiček 27

28 New Holland což je značnou výhodou a přínosem. Pro praktické využití na poli je rám sklízecího ústrojí schopen volného příčného kopírování terénu, regulovaného dvěmi pružinami. Při přepravě po veřejných komunikacích může být toto plovoucí zařízení zajištěné. Tato funkce může být řešena i pomocí hydraulického ovládání opět přímo z kabiny řidiče. Při použití kukuřičného adaptéru nebo obilního sklízecího sklízecího ústrojí ze sklízecí mlátičky, může být využita kombinace systému Autofloat. Tento systém je výhodný zejména při práci se širokými sklízecími ústrojími v polních podmínkách, kdy je terén nerovný. V tomto případě je tento systém s plovoucí polohou velkým přínosem Kabina a ovládání Obrázek 13 - Kukuřiční adaptér New Holland 400 FL Kabina je koncepčně vyřešena zaoblenými rohy což zlepšuje výhled. Samozřejmostí dnešní doby je vzduchem odpružené sedadlo. Ovládací konzola je jako u konkurenčních strojů integrována do loketní opěrky a k hlavnímu ovládání stroje slouží ovládací páka s okolo přehledně uspořádanými prvky. Informace o celkovém dění jsou obsluze zprostředkovávány prostřednictvím monitoru IntelliView II. Zobrazuje všechny druhy informací a zároveň pracuje i jako nástroj k ovládání a nastavování některých funkcí řezačky. Užitečnou funkcí monitoru je zobrazování informací o systému pro detekci kovů Metaloc. Na monitoru je zobrazeno v případě nálezu kovu v ústrojí řezačky ve které sekci podávacích bubnů se kov nachází, tedy kde byl odhalen což zefektivňuje rychlost vyřešení závady. Značně se díky ovládacím prvkům snižuje nutnost zásahu obsluhy do ovládání stroje. Automatické funkce zahrnují synchronizaci otáček 28

29 sběracího ústrojí s pojezdovou rychlostí a synchronizaci otáček průběžného šnekového dopravníku s otáčkami podávacího ústrojí. Automatické funkce na úvrati zahrnují zvedání sklízecího ústrojí a jeho spouštění zpět do pracovní polohy. Nastavení umístění koncovky do pracovní nebo přepravní polohy je řízeno při plnění přívěsu pod stejným úhlem vpravo nebo vlevo je také automatické s jednoduchým ovládáním. Tyto funkce zvyšují spolu s automatickým nastavením stroje výkonnost obsluhy a snižují dobu pracovních prostojů. Obrázek 14 - Kabina New Holland 7.0. TECHNICKÉ ZHODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH PARAMETRŮ SAMOJÍZDNÝCH SKLÍZECÍCH ŘEZAČEK NA SOUČASNÉM TRHU V současné době je hlavní prioritou samojízdných sklízecích řezaček jejich pracovní výkonnost v závislosti na spotřebě paliva. Výkonnost obecně stoupá s vývojem a využíváním nových technologií zpracování veškerých materiálů. Trvalý vývoj pohonných jednotek vede ke snižování nutného počtu strojů na jednotku plochy. Vývoj nových materiálů zejména plastů je ukazatelem snižování hmotnosti jednotlivých částí zařízení a tvarových odlišností. Vývoj v oblasti hydraulických pohonů se ubírá směrem zvyšování pracovní i přepravní rychlosti strojů. Množství příslušenství umožňuje přesnější a hodnotnější zpracovávání zemědělských produktů. Na druhou stranu navyšování výkonu sebou nese problémy s hmotností strojů a jejich vlivem na půdní 29

30 podložku. Zvýšení pracovní výkonnosti je důsledkem nekonečného zvyšování výkonnosti dopravních prostředků, nebo nutnosti znásobování navazujících dopravních prostředků, které jsou podstatnou částí sklizňové linky v tomto případě při sklizni kukuřice. Celkově se zdá že dochází k maximalizaci technických předností a stálému zdokonalování stroje jako prostředku pro úpravu a zpracování určitého materiálu ZHODNOCENÍ VÝVOJE POHONNÝCH AGREGÁTŮ Hlavním cílem v dnešní době a výrobci směřují právě tímto směrem je efektivní využití točivého momentu motoru. Motory jsou konstruovány tak, aby vyvíjely optimální výkon při specificky nejnižší spotřebě paliva a aby stroj dosahoval nejvyšší možné efektivnosti využití. S touto problematikou je spojeno využívání biopaliv a jejich kombinací, která jsou v současné době nejdiskutovanější alternativou běžných pohonných hmot. Motory jako hlavní hnací části strojů jsou osazovány různými typy systémů vstřikování paliva, různými typy chlazení. Samotné konstrukce motorů jsou mnohdy zajímavým tématem ke zkoumání. V návaznosti na všemožné typy pohonů jsou na ně kladeny požadavky na co nejrychlejší reakci ve specifických podmínkách. Pružnost akcelerace motoru je technicky řešena využitím zařízením pro vytváření tlaku vyššího než-li je atmosférických tzv. turbodmychadel mnohdy používaných v páru. Samotná konstrukce turbodmychadel se neustále zdokonaluje např. využitím turbodmychadel se systémem naklápění lopatek řízeným pod tlakem. Zdvojování motorů a jejich synchronizace je dalším stupněm zvyšování výkonu právě samojízdných sklízecích řezaček. Nedílnou součástí je vývoj příslušenství motorů. Využívání chladičů motorového oleje, hydraulického oleje, chladičů vzduchu. Velký vývoj zaznamenalo sladění motoru s hydraulickou větví stroje. Důkazem těchto tvrzení jsou např sklízecí řezačky jejichž dva motory dosahují až 1200 koňských sil. Vývoj vysokotlakového vstřikování naznal velkých úspěchů které se projevují zejména na spotřebě motoru. Mezi špičky mezi výrobci motorů do Sklízecích řezaček používaných patří Mercedes se kterým spolupracuje výrobce Claas a Krone. V jejich stopách je opak následuje John Deere, New Holland, Case a další. 30

31 7.2. Zhodnocení vývoje pohonných mechanismů Realizace pohonů sklízecích řezaček je v dnešní době realizována hydraulickou cestou popř. různými kombinacemi např. hydrostatického pohonu a mechanického použitím mechanických převodovek atd. Největší vývoj probíhá v oblasti hydrogenerátorů a hydromotorů které jsou schopny přenášet stále větší kroutící momenty. Použitím axiálních pístových hydrogenerátorů lze zajistit plynulé pojezdové podmínky velkých rozsahů. Nevýhodou hydraulických koncepčních řešení jsou požadavky na čistotu hydraulických olejů, nutnost jemného odfiltrování drobných částic v hydraulickém okruhu. Ovšem všechny nevýhody jsou vykoupeny plynulostí provozu, efektivním využíváním charakteristik motorů a v neposlední řadě komfortem tedy značnou pohodlností obsluhy zajištěnou špičkovými schopnostmi těchto systémů v důsledku možnosti automatizace. Vývoj se ubírá směrem zvyšování automatizace veškerých pohybů stroje. Obsluha se tedy stává pomalu ale jistě dozorem nad funkcemi stroje včetně jeho hlavního pohybu. Vývoj hydrauliky začíná nahrazovat v jistých částech mechanická řešení a to i přes svou menší účinnost způsobenou netěsnostmi tzv. skluzem, který je ovšem mnohdy žádoucí ale svým koncepčním řešením, úsporou místa a většinou i hmotnosti Vývoj řezacího a podávacího ústrojí Vývoj vkládacího ústrojí se ubírá směrem zvyšování výkonnosti vkládání ale zároveň kvality vkládání. Materiál musí být pro zajištění kontinuálního provozu vkládán jedním směrem v požadovaném množství což následně ovlivňuje kvalitu řezání. Jednotliví výrobci využívají postupy založené na předchozím vývoji kdy koncepce ústrojí řezaček jsou si velice blízké avšak každý používá nějaké zlepšení, každý má jiné zkušenosti a možnosti. Podávací ústrojí se liší nejčastěji počtem podávacích válců, tvarem tedy konstrukčním zpracováním povrchu válců a jejich šířkou a průměrem. Na podávací ústrojí navazuje nejdůležitější součást stroje a to je řezací buben. Rozdíly jsou převážně v počtu řezacích nožů. Dalším důležitým rozdílem je systém broušení řezacích nožů a postup seřízení vzdálenosti protiostří, který se opět u výrobců liší v několika bodech. Některé stroje využívají hydrauliky, někdo používá servomotory. Ovládání může být manuální nebo v případě New Holland automatické. Každý výrobce používá svoji specifickoutechnologii. 31

32 7.4. Adaptéry Další z velmi zajímavých a podstatných částí jsou adaptéry. Zařízení pro kontakt s plodinou. Zajišťují její předpřípravu před samotným řezáním.. Mají velký vliv na kvalitu řezanky, celkovou výkonnost stroje a jeho plynulý provoz. Základní rozdíly spočívají v rozměrech a šířce záběru tudíž výkonnosti. Největší rozdíly jsou v použití technologického postupu odřezávání plodiny, způsobu zpracování rostliny, vlastně v celkovém konstrukčním uspořádání. Rozdíly vznikají ve stupni automatizace ve spojení s řezačkou, v univerzálnosti adaptérů a sklízecích mlátiček a také v realizaci pojezdu např. automatického navádění. Odlišnosti výrobců jsou také v možnostech adaptéru jako např. adaptaci na terénní podmínky sklizně nebo plodiny. Vývoj adaptérů jde kupředu stejnou rychlostí jako vývoj samotných sklízecích řezaček. Výrobci se neustále předhánějí v inovacích a zefektivňování svých produktů Ovládání a uživatelské rozhraní Velmi zajímavý vývoj nastává právě v oblasti designu, který kromě celkového vzhledu se velmi značně projevuje v hlavním řídícím centru stroje což je kabina řidiče. Všichni výrobci se snaží vyrábět co nejpříjemnější prostředí jak na pohled tak na ovládání i co se týče fyzických vjemů použitím klimatizace a ventilace. V dnešní době je kabina vybavena různými automatizačními prvky, výrobci se předhánějí v zjednodušování řízení strojů. Stroje bývají vybaveny množstvím informačních prvků v přehledné formě. Tudíž tato část se výrazně odlišuje s různými výrobci což je vlastně i marketingovým tahem Moderní technologie Většina sklízecích řezaček je vybavena systémy pro zabezpečení havárie řezacího a vkládacího bubnu popř. prvky dozorující kompletní stav stroje s následným havarijním hlášením poruchy. Okamžité zastavení příslušných částí je samozřejmostí. Mezi systémy zajišťující bezpečnost vkládacího ústrojí patří detektory kovů a kamenů různých méně či více zdařile provedených koncepcí. Např. New Holland používá technologii METALOC která nejen zabrání havárii způsobenou kovovým předmětem ale na monitoru v kabině řidiče diagnostikuje závadu a ukazuje ve které sekci se předmět nachází. Mezi moderní technologie odlišující výrobce patří také funkce automatického navádění na různých úrovních ať pouze podle řádků nebo metodou 32

33 GPS nebo funkce automatických operací na souvratích atd. Každý výrobce zkrátka udává svému stroji specifické možnosti využití Porovnání základních parametrů jednotlivých výrobců Tabulka 1- Technické parametry New Holland FR 9080 New Holland FR 9080 motor Caterpillar/C 18 počet válců/ obsah (l) 6 v řadě/18 max. výkon při 2000 ot./min (kw/k) 504/685 Palivová nádrž (l) 1100 Podávací ústrojí plynulé počet podávacích bubnů 4 Detektor kovů Metaloc (systém s udáním polohy) šířka řezacího bubnu (mm) 884 průměr řezacího bubnu (mm) 710 počet nožů řezacího bubnu 2x8 nebo 2x12 Broušení nožů Automatické (reversní otáčení na přání) počet převodových stupňů 4 Uzávěrka diferenciálu Další výbava součástí výbavy Vzduchem odpružené sedadlo, automatická klimatizace (na přání) Tabulka 2 - Technické parametry Krone Big X 650 Krone Big X 650 motor počet válců/ obsah (l) 8 v řadě/16 max. výkon při 2000 ot./min (kw/k) 485/650 Palivová nádrž (l) 990 Podávací ústrojí plynulé počet podávacích bubnů 6 Detektor kovů šířka řezacího bubnu (mm) 660 průměr řezacího bubnu (mm) 800 počet nožů řezacího bubnu Broušení nožů počet převodových stupňů Uzávěrka diferenciálu Další výbava Daimler Chrysler OM 502 LA součástí stroje (uloženy do "V") automatické (elektricky- servopohony, bez reverzace) 0 (hydrostatika, 2 rozsahy) částečná simulace pomocí regulace hydromotrů Hydraulicky stavitelný výmetný komín s automatikou skládání 33