Automatizační a regulační prvky sklízecích mlátiček

Transkript

1 Mendelova univerzita Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální technologie Automatizační a regulační prvky sklízecích mlátiček Bakalářská práce Vedoucí práce: Ing. Jiří Pospíšil CSc Vypracoval: Michal Vencel BRNO 2013

2

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Automatizační a regulační prvky sklízecích mlátiček vypracoval samostatně a použil 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 bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne. podpis.

4 PODĚKOVÁNÍ Děkuji panu Ing. Jiřímu Pospíšilovi CSc. za veškeré rady a vedení během psaní mé bakalářské práce. Dále chci poděkovat Ing. Václavu Koryčanskýmu za ochotu při poskytování potřebných informací pro vytvoření této práce.

5 ABSTRAKT: Bakalářská práce na téma Automatizační a regulační prvky sklízecích mlátiček popisuje vývoj sklizně obilovin od použití obilné kosy přes samovazače až k dnešním sklízecím mlátičkám. Dále jsou zde popsány požadavky na sklízecí mlátičky a funkční ústrojí sklízecích mlátiček. V hlavní části se zabývám popisem principu činnosti jednotlivých prvků pro automatizaci a regulaci řízení sklízecí mlátičky a zhodnocením jejich výhod a nevýhod u různých konstrukčních řešení daných prvků. Závěrem, se v práci zabývám využitím GPS ve sklízecích mlátičkách, ve kterém je do budoucna velký potenciál v rozšíření a zdokonalení automatizace a regulace řízení a dále v monitorování provozních dat. Klíčová slova: Sklízecí mlátičky, Sklizeň, Automatizační prvky, Regulační prvky ABSTRACT: Bachelor Thesis on the topic of Automation and regulatory elements combine harvesters describes development of the cereal harvest from the use of grain scythes through the binder to current combine harvesters. Next here describes the requirements and functional system for combine harvesters. The main part deals with the description operation of principle individual elements for automation and regulatory steering combine harvesters and evaluation of the advantages and disadvantages of different construction solutions of the elements. Finally I am dealing with the use ofgps in the combine harvesters in which the future has great potential for expansion and improvement of automation and regulatory steering and the monitoring of operational data. Keywords: Combine harvester, Harvest, Automation elements, Regulatory elements

6 Obsah 1 Úvod Cíl práce Historie Obilní kosa První provozuschopné obilní žací stroje Žací stroje v Evropě Od obilních sklízečů k samovazačům Rozmach sklízecích mlátiček v Evropě Sklízecí mlátičky v Evropě ve 20. století Agrotechnické požadavky na sklízecí mlátičky Funkční ústrojí sklízecí mlátičky Žací ústrojí Mláticí ústrojí Tangenciální mláticí ústrojí Axiální mláticí ústrojí Separační ústrojí Vytřásadlové separační ústrojí Rotační separační ústrojí Čisticí ústrojí Automatizační a regulační prvky sklízecích mlátiček Automatizační a regulační prvky žacího ústrojí Automatické kopírování terénu žacího adaptéru Přizpůsobení žacího adaptéru na sklizeň olejnin Synchronizace otáček přiháněče Automatizační a regulační prvky šikmého dopravníku Ochrana proti vniknutí cizího tělesa Odblokování žacího ústrojí Vedení mlátičky v řádku nebo po porostu Konstantní průchod mláticím ústrojím Nastavení sklízecí mlátičky podle typu sklízené plodiny Snímač na měření výnosu a vlhkosti zrna... 32

7 6.7 Regulace ztrát zrna při sklizni na svahu Svahové vyrovnávání celé sklízecí mlátičky Svahové vyrovnávání čisticího ústrojí Indikátory ztrát zrna Využití GPS Navádění sklízecí mlátičky v porostu Řízení odvozního prostředku sklízecí mlátičkou Telemetrické systémy Závěr Seznam obrázků Seznam použité literatury... 41

8 1 ÚVOD Obiloviny, zejména pšenice, spolu s rýží představuje v současné době hlavní plodinu, která zabezpečuje podstatnou část výživy velké části lidstva. Jedná se také o jednu z nejstarších rostlin, která byla využívána člověkem. Nejstarší nálezy v podobě pšenice jednozrnky a dvouzrnky jsou datovány do období 7 tisíc let př. n. l. Dvouzrnka je spojována se vznikem a počátky primitivního zemědělství, kdy se její pěstování šířilo z jihozápadní Asie do ostatních oblastí. Na území dnešní České Republiky byla významnou plodinou až do příchodu Slovanů v 6. století n. l., kteří zavedli pěstování pšenice seté. Pěstování dvouzrnky však přetrvalo až do současné doby. (Kulovaná, 2001a) S rostoucími nároky na množství obilovin se zvyšovala osetá plocha. To přimělo zemědělce k vývoji a používání strojů a mechanizace v zemědělství. Dříve, než vznikly samojízdné sklízecí mlátičky, se nepoužívala technologie přímé sklizně obilovin. To znamenalo, že se nejdříve obilí posekalo ručně srpem, nebo později obilní kosou a ručně svázalo nebo v pozdější době žací lištou posekalo a posekané obilí vazačem svázáno do snopů. Dále bylo převezeno ke stacionární mlátičce ať už na poli, nebo do zemědělského podniku. (Kulovaná, 2002a) V druhé polovině 19. a počátkem 20. století se v Americe začaly objevovat první tažené sklízecí mlátičky, které byly vyrobeny kvůli zvyšujícímu se požadavku na sklizňové stroje na jejich vyšší výkonnost, zrychlení a zefektivnění sklizně. V roce 1928 byla do Evropy přivezena první sklízecí mlátička z Ameriky k ověřovacím zkouškám. Problém americké mlátičky však byl, že nedokázal dosáhnout výrobcem proklamované vysoké hodinové výkonnosti. Při poměrně krátké agrotechnické lhůtě pak byla i sezonní výkonnost z ekonomického hlediska nedostatečná. Velké množství slámy, které se musí v evropských podmínkách při nízkém řezu zpracovat, činilo zámořským strojům pro vysoký řez, vybaveným hřebovými mlátícími bubny, značné těžkosti. Obilní porost se proto musel sekat vysoko, což zase vedlo k vysokým ztrátám, způsobeným seřezáváním klasů. Sklizeň polehlých porostů byla také velmi problematická. Vyvstal problém úklidu slámy padající na strniště, který musel být řešen tehdejšími pracovně náročnými ručními metodami. Takto se pracovní úspory, dosažené při sklizni obilí opět ztrácely při sklizni slámy. O rok později byla na základě prvních poznatků a získaných provozních zkušeností vyrobena první evropská závěsná sklízecí mlátička. Další vývoj sklízecí 8

9 mlátičky v Evropě byl ale brzděn po řadu let kvůli zdrženlivosti farmářů, kteří usilovně odmítali něco takového, jako je přímá sklizeň obilnin. Tento názor byl definitivně změněn po druhé světové válce, kdy byly mlátičky zdokonaleny na přijatelnou úroveň, a byl nedostatek pracovních sil. (Kulovaná, 2002a) Zpočátku se jednalo o mlátičky, které byly tažené koňmi a později traktory. Postupem času a zvyšujícími se nároky na výkonnost a kvalitu práce, přestaly tažené mlátičky stačit a hledala se další cesta, jak uspokojit rostoucí požadavky trhu. Jediná cesta vývoje byla začít vyvíjet samojízdné sklízecí mlátičky s vlastním pohonem. Od vzniku první samojízdné sklízecí mlátičky, která z výrobní linky sjela roku 1938, se vývoj až do dnešního dne nezastavil a určitě bude do budoucna pokračovat. (Kulovaná, 2001c) Sklízecí mlátička je sezónní stroj využívaný určitou dobu v roce. Proto záleží na jejím efektivním nasazení. Pro zlepšení efektivnosti jsou mlátičky vybaveny celou řadou prvků, které zastávají práci obsluhy pro její maximální využití. Proto jsem se rozhodl popsat princip činnosti automatizačních a regulačních prvků použitých v dnešních sklízecích mlátičkách. 9

10 2 CÍL PRÁCE Cílem práce je popsat jednotlivé automatizační a regulační prvky, které se používají v současné době na sklízecích mlátičkách. Dále se zaměřím na popis principu činnosti jednotlivých prvků pro automatizaci a regulaci řízení a zhodnotím jejich výhody a nevýhody. 10

11 3 HISTORIE Světový vývoj sklízecí mlátičky začal roku 1836, kdy byl postaven první provozuschopný stroj. Pokračuje až do dneška, tedy již 177 let. Tomu předcházelo časové období nejméně let, než dozrály podmínky k tomu, aby mohly být prováděny operace sečení, výmlat a čištění obilí v jednom sledu pouze jedním složitým strojem. (Kulovaná, 2001b) 3.1 Obilní kosa Nejstarší exemplář obilní kosy ze 13. století má jednoduchou smyčku, připojenou ke kosišti právě nad čepelí. Ta umožňovala ženci odkládat svazek posečeného obilního porostu na stranu pokosu v jedné operaci, aby se uvolnila dráha pro další sekání. Použitím obilné kosy bylo možno zvýšit produktivitu práce až osmkrát oproti sklizni srpem. Obilí přisečené kosou k porostu, nebo posečené na oddělený souvislý řádek se odebíralo ručně a vázalo slaměnými povřísly většinou z téhož porostu do snopů. (Kulovaná, 2001b) 3.2 První provozuschopné obilní žací stroje Američan Cyrus Hall Cormick, pokládaný dnes za zakladatele amerického zemědělského strojírenství, byl synem amerického farmáře, který experimentoval s modelem na sečení obilí. V roce 1831 se jeho otec po několika neúspěších definitivně vzdal svého žacího stroje i přesto, že na něm provedl řadu vylepšení. Cyrus začal tam, kde jeho otec skončil. Během května a června smontoval a testoval svůj první model žacího stroje. Po prvním testování na pšenici přidal moták a původně hladký žací nůž opatřil vroubky. V roce 1832 byly na otcově farmě tímto zdokonaleným strojem úspěšně sklizeny dva hektary pšenice a při té příležitosti pořádány dvě veřejná předvádění. Cyrus McCormick si svůj žací stroj nechal patentovat dne 21. června Z finančních důvodů další vývoj odložil na rok 1839, kdy prodal dva své stroje dvěma farmářům. Tyto dva stroje v sezóně 1840 nepracovaly dobře, v následujícím roce, po úpravě kosy, prodal 7 exemplářů pro sezónu Po triumfálním úspěchu roku 1843 na první veřejné soutěži žacích strojů v USA v Richmondu (Virginie), prodal 11

12 McCormic v témž roce 29 žacích strojů. V roce 1844 jich bylo 50 a každý v ceně 100 dolarů za kus. V roce 1846 bylo prodáno 190 strojů a o 2 roky později prodej vzrostl na 800 prodaných kusů. (Kulovaná, 2002b) 3.3 Žací stroje v Evropě Jednou z nejdůležitějších věcí na přijetí žacího stroje v Evropě, byla v roce 1851 první světová mezinárodní výstava v Londýně, kde byly vystaveny i žací stroje. (Kulovaná, 2002b) V dalších letech se v Anglii uskutečnily soutěžní zkoušky, kde proti sobě stál Husseyův a McCormickův žací stroj. První soutěžní zkouška se konala za nepříznivého počasí, kde měl navrch McCormickův stroj, protože Husseyův žací stroj se ucpával. Na druhou soutěžní zkoušku přijel osobně McCormick. Oba žací stroje byly dokonale otestovány. Husseyův stroj opět selhával při vykonávání dobré práce, zatímco McCormickův pracoval spolehlivě k obdivu farmářů a poroty. McCormickův žací stroj tak získal medaili Rady. (Kulovaná, 2002b) Okolo roku 1855 vysoká cena obilí v Anglii podnítila rozmach mechanizace. Žací stroj se rychle rozšiřoval i na evropský kontinent, dokonce až do Ruska. (Kulovaná, 2002b) Obr. 1 - Vlevo McCormickův a napravo Husseyův žací stroj (Profimedia, 2012) 3.4 Od obilních sklízečů k samovazačům Prvním krokem ke zkonstruování složitějšího sklízeče z jednoduchého žacího stroje až na samovazač byl objev možnosti přemísťovat posečené obilí na hnacím kole žacího stroje nebo použitím mobilního plátna u Esterlyho a Haynesovy hrsťovače. Obilní sklízeče shromažďovaly posečené obilí, které bylo ručně svázáno. (Kulovaná, 2002a) 12

13 Ch. B. Withingtonsvoje si v roce 1872 nechal patentovat první vázací zařízení na drát. McCormick od něj koupil poloviční účast na vázacím zařízení a do roku 1885 vyrobil samovazačů. (Kulovaná, 2002a) Objevovalo se stále více ohlasů proti používání vázacích drátů ze strany chovatelů dobytka, protože drát poškozoval zažívací trakty domácích zvířat a posádkám samovazačů a mlynářům poškozovaly kousky drátu jejich strojní zařízení. (Kulovaná, 2002a) Roku 1877 Appleby instaloval několik vázacích mechanismů, které na vázání používaly provázek, na Marshových sklízečích a zahájil spolupráci s W. Deeringem. V roce 1880 uvedl na trh samovazačů na provázek a současně s tím zajistil vhodný provázek. (Kulovaná, 2002a) 3.5 Rozmach sklízecích mlátiček v Evropě Významným milníkem ve vývoji mláticího ústrojí u sklízecích mlátiček se stal rok 1786, kdy byl poprvé zkonstruován mláticí mechanismus se čtyřmi lištami. Zubový mláticí mechanizmus byl zkonstruován roku 1831 a dodnes používaný mlatkový mechanizmus, který se s menšími změnami používá do dneška v moderních sklízecích mlátičkách, spatřil světlo světa V západoevropských podmínkách od roku 1927 byla ověřována možnost použití amerických sklízecích mlátiček, konstruovaných pro vysoký řez v Evropě. První testy odhalily nedostatky a nové problémy spojené se zaváděním přímé sklizně obilnin v západoevropské oblasti. Sklízecí mlátičky se musely natolik zdokonalit po funkční a spolehlivostní stránce, aby se přizpůsobily evropským podmínkám, zejména nízkému řezu. Rozmachu mlátiček v Evropě napomohla druhá světová válka, kdy byl nedostatek pracovních sil, a mlátičky byly zdokonaleny pro evropské podmínky. (Kulovaná, 2001c) 3.6 Sklízecí mlátičky v Evropě ve 20. století V bývalém Sovětském svazu se po roce 1945 objevila první samojízdná sklízecí mlátička a v roce 1953 byla uvedena na trh první samojízdná sklízecí mlátička vyrobená v západní Evropě. (Kulovaná, 2001d) 13

14 Ve zmiňovaném Sovětském svazu bylo mnoho výrobců, kteří se zabývali vývojem a výrobou sklízecích mlátiček. Byla to například sklízecí mlátička SK-4, která se vyráběla od roku 1963 a byla již vybavena zvukovou a optickou signalizací přetížení vytřásadel, prokluzu pojistných spojek pohonu zrnového a kláskového dopravníku a signalizací naplnění zásobníku. Dále se v Sovětském svazu vyráběly stroje SK-3, SK- 5 Niva, SK-6 Kolos a Rostselmaš Don V Československu se jednalo o prototyp sklízecí mlátičky Agrostroj Prostějov SM-500, který už v roce 1971 měl pojezd řešen hydrostatickým pohonem s plynulou změnou rychlosti a elektronickou regulací rychlosti pojezdu podle průchodnosti v závislosti na výšce vrstvy obilné hmoty v šikmém dopravníku. Z bývalé NDR to byly mlátičky od výrobce VEB Kombinat Fortschritt, kterého zastupoval od roku 1968 model E-512, od roku 1983 E-514 a v roce 1978 byl představen model E-516 (Kulovaná, 2001d) 14

15 4 AGROTECHNICKÉ POŽADAVKY NA SKLÍZECÍ MLÁTIČKY Úlohou sklízecí mlátičky je sklidit stojatý porost nebo ho sebrat z řádku. Sebraný materiál vymlátit a zrno odseparovat od ostatních částí mlácené plodiny a příměsí. Zrno shromáždit v zásobníku v co nejvyšší kvalitě, s minimálním poškozením a minimálními ztrátami. (Sloboda, Jech, Poničan, Sinay, 2001) Sklízecí mlátička je základní stroj pro sklizeň a výmlat obilovin, proto musí mít možnost nastavení na konkrétní plodiny, které mají odlišné vlastnosti. Z tohoto důvodu se na sklízecí mlátičce musejí dát vyměnit žací adaptéry a jednotlivá ústrojí musí být nastavitelná vzhledem k fyzikálně - mechanickým vlastnostem sklízené plodiny. Jedná se o nastavení otáček mláticího bubnu, ventilátoru, nastavení mezery mezi mláticím bubnem a košem, velikost mezery sít v čistícím ústrojí. Vzhledem na vysokou cenu sklízecích mlátiček je snahou konstruktérů, aby byly co nejuniverzálnější a jejich využití v průběhu roku bylo co největší pro různé plodiny. (Sloboda, Jech, Poničan, Sinay, 2001) Základní agrotechnické požadavky na sklízecí mlátičky lze charakterizovat takto: Sklízecí mlátičky jsou určeny pro sklizeň obilnin, luskovin, olejnin, jetelovin a trav na semeno, popřípadě dalších zrnin. Musí sklízet porost stojatý i polehlý (zvířený) do všech stran s výnosem zrna do 10 t.ha -1 a výškou porostu od 0,3 do 2,5 m. Vlhkost zrna do 30 %, vlhkost slámy do 40 %. Poměr zrna ke slámě od 1 : 0,8 do 1 : 2,5. Výška strniště rovnoměrná a plynule měnitelná od 70 do 600 mm. Ztráty zrna při přímé sklizni do 1,5 % (hmotnostní z biologického výnosu), z toho za žacím adaptérem do 0,5 % a za mlátičkou do 1 %. Ztráty zrna při dělené sklizni celkem do 2 %, z toho po řádkovači do 0,5 %, za sběracím ústrojím do 0,5 % a za mlátičkou do 1 %. Ztráty zrna z nedoplatků do 0,5 %. Poškození zrna do 3 %. Obsah příměsí a nečistot v zásobníku do 3 % (hmotnostních). Šířka řádků slámy do 1,5 m Průchod mlácené hmoty sklízecí mlátičkou od 8 do 20 kg.s -1, čemu odpovídá pracovní záběr žacího adaptéru 3,6 až 9 m, objem zásobníku zrna 4 až 12 m 3 s překládací výškou do dopravního prostředku nad 3 m. Výkony motorů 100 až 280 kw s pracovní rychlostí plynule měnitelnou od 1 do 12 km.h -1 a přepravní 15

16 rychlostí nad 20 km.h -1. Výkonnost až 4 ha.h -1 a svahová dostupnost 8 až 12. Tlak na půdu pod 0,15 MPa. Možnost vybavení standardní i svahové sklízecí mlátičky adaptéry s příslušenstvím: sběrací ústrojí pro dělenou sklizeň, adaptér pro sklizeň kukuřice na zrno, adaptér ke sklizni slunečnice a řepky, nesený drtič slámy, podvozek na žací adaptér. Sklízecí mlátičky mohou být vybaveny těmito automatizačními prvky: kopírování žacího ústrojí, automatická regulace pojezdové rychlosti podle indikovaných ztrát zrna nebo zatížení motoru, mapování výnosů, indikace a signalizace ztrát zrna za čistidlem a vytřásadly, indikace poklesu jmenovitých otáček hlavních hřídelů pracovních ústrojí, počítání sklizené plochy, u svahových mlátiček automatické vyrovnávání v příčném i podélném směru na svazích do 20, automatické navádění stroje po porostu nebo u širokořádkových plodin po řádku, automatické nastavení sklízecích mlátičky podle plodiny. Sklízecí mlátičky mají pracovat s vysokou provozní spolehlivostí, musí vyhovovat předpisům o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci, předpisům o provozu na veřejných komunikacích. Stroj má obsluhovat jeden pracovník. (Sloboda, Jech, Poničan, Sinay, 2001) 16

17 5 FUNKČNÍ ÚSTROJÍ SKLÍZECÍ MLÁTIČKY Děliče oddělují neposečený pás porostu, který přiháněč přihne k žací liště. Ta hmotu poseče a zároveň s přiháněčem odloží na žací vál. Posečená hmota je dopravována šnekovým dopravníkem, který má na koncích pravostrannou a levostrannou šroubovici a ve střední části průběžného šnekového dopravníku je vkladač s výsuvnými prsty, do středu válu, kde je předána šikmému dopravníku a ten jí dopraví k mláticímu ústrojí. V šikmém dopravníku nebo před mláticím ústrojím je vřazen lapač kamenů. V mláticím ústrojí propadává skrz mláticí koš jemný omlat. Z mláticího ústrojí vychází hrubý omlat (sláma a zbytky uvolněného zrna) a ten dále postupuje do separačního ústrojí. V separačním ústrojí je z hrubého omlatu separováno zrno. Sláma postupuje ven z mlátičky a je ukládána na řádek k dalšímu zpracování nebo řezačkou slámy rozřezána a rozhozena po celé šířce záběru. Jemný omlat z mláticího a separačního ústrojí padá na vynášecí desku, která ho dopraví k čisticímu ústrojí. V čistidle se oddělí plevy a úhrabky, které jsou odvedeny ven z mlátičky na zem nebo metačem plev rozhozeny po celé šířce záběru. Nedomlácené klasy a úlomky klasů propadají kláskovým sítem a jsou kláskovým dopravníkem dopravovány znovu před mláticí ústrojí nebo k mechanismu, zvanému domlaceč. Zrno, které propadlo soustavou sít je zrnovým dopravníkem dopravováno do zásobníku. Ze zásobníku je zrno vyprazňovacím dopravníkem překládáno do ložného prostoru odvozního prostředku. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Pracovní ústrojí jsou hnané od spalovacího motoru. Přenos síly se provádí mechanicky řemenovým převodem, který může být doplněn variátorem pro plynulou změnu otáček nebo řetězovým převodem. Další způsob je hydrostaticky. Hydrostatický pohon se i přes svou nižší účinnost ve srovnání s řemenovým převodem používá kvůli dobré regulovatelnosti a možnosti umístění hydraulických prvků tam, kam by byl obtížný přístup jiným převodem. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Pojezdová kola se pohánějí hydrostatickým uzavřeným okruhem a převodovkou. Na převodovku následuje rozvodovka s diferenciálem, koncové převody a vlastní pojezdová kola. Je možné se setkat s hydrostatickým pohonem, že pojezdová kola pohání přímo hydromotory. (Heřmánek, Kumhála, 1997) 17

18 5.1 Žací ústrojí Žací ústrojí má za úkol s co možná nejmenšími ztrátami sklidit sklízený porost v plné zralosti, dopravit jej před mláticí ústrojí a kopírovat terén pro dodržení nastavené výšky strniště. V případě zahlcení nebo zablokování žacího ústrojí, použít zpětný chod pro uvolnění. Konstrukčně je tvořen žacím adaptérem a šikmým dopravníkem. Žací vál je připojen výkyvně a v dnešní době se dá odpojit a položit na transportní vozík, který se zapřáhne za mlátičku, aby sklízecí mlátička během jízdy po pozemní komunikaci nepřekročila maximální povolenou šířku. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Obr. 2 - Žací adaptér pro sklizeň obilovin (Fendt, 2012a) Obr. 3 - Žací adaptér pro sklizeň kukuřice (CNH Belgium NV, 2012) 18

19 5.2 Mláticí ústrojí Mláticí ústrojí slouží k uvolňování zrna z klasů a od slámy. Podle druhu a stavu zpracovávaného materiálu pro uvolnění zrna jsou potřebné různé síly, které působí v procesu mlácení. Mlácený materiál je vystavený působením rázových a odstředivých sil, zrychlení, zpomalení, tření a kmitání. Tento proces se nazývá mlácení. Z mláticího ústrojí vystupuje zpracovaný materiál rozdělený na hrubý omlat, který pokračuje na separační ústrojí (vytřásadlo) a jemný omlat, který propadává mláticím košem na vynášecí desku, která ho dopraví na čisticí ústrojí. (Sloboda, Jech, Poničan, Sinay, 2001) Mláticí ústrojí se používá převážně mlatkové, ale pro sklizeň rýže se používá hřebenové. Dělí se podle průchodu mlácené hmoty na tangenciální a axiální. (Sloboda, Jech, Poničan, Sinay, 2001) Tangenciální mláticí ústrojí U tangenciálního mláticího ústrojí materiál postupuje po obvodu mlátícího bubnu ve směru kolmém na jeho osu otáčení. Skládá se z mláticího bubnu, mláticího koše a odmítacího bubnu. (Heřmánek, Kumhála, 1997) U mláticího bubnu se nastavuje obvodová rychlost v rozmezí 10 až 40 m.s -1 a mezera mezi mláticím bubnem a košem je nastavitelná od 2 do 40 mm. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Odmítací buben Mlátící buben Mláticí koš Obr. 4 - Tangenciální mláticí ústrojí (CNH Belgium NV, 2012) 19

20 5.2.2 Axiální mláticí ústrojí U axiálního mláticího ústrojí materiál postupuje mláticím bubnem ve směru jeho osy otáčení. Buben je kombinovaný, v přední části je šroubovice, která podává materiál od šikmého dopravníku do mláticí části. V další části bubnu probíhá předmlácení, mlácení, následuje separační část a odhoz slámy. Mláticí koš je rozdělen na mlátící a separační část. Mláticí ústrojí může být jedno nebo více bubnové anebo mláticí buben může být uložen napříč. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Pro větší celkovou mláticí plochu v porovnání s tangenciálním mláticím ústrojím, je axiální mláticí ústrojí energeticky náročnější. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Stejně jak u tangenciální, tak i u axiálních mlátiček se nastavuje obvodová rychlost mláticího bubnu a mezera mezi mláticím bubnem a košem. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Odhoz slámy Separace Axiální buben Separační koš Mlácení Mláticí koš Vstup Obr. 5 - Dvoububnové axiální mláticí ústrojí (CNH Belgium NV, 2012) 20

21 5.3 Separační ústrojí Na separační ústrojí z mláticího ústrojí postupuje hrubý omlat, od kterého má za úkol oddělit jemný omlat. Separační ústrojí se dělí podle konstrukce na vytřásadlové nebo rotační. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Vytřásadlové separační ústrojí Používá se u konvenčních sklízecích mlátiček, které mají tangenciální mláticí ústrojí a vytřásadlové separační ústrojí. Vytřásadlový separátor je tvořen 3 až 8 klávesami a dvěma klikovými hřídeli. Ke zbytkové separaci jemného omlatu od slámy dochází natřásáním a posuvem hrubého omlatu, který je zajištěn hřebeny na stranách. Vytřásadla mají 3 až 6 stupňů a pro lepší separaci mají prodloužení stupňů nástavci. Jemný omlat propadá vytřásadlem na vynášecí desku nebo rovnou na čisticí ústrojí. Vytřásadla mohou být doplněna ještě prstovými čechrači či bubnem s výsuvnými prsty pro zvýšení účinnosti a výkonu vytřásadlového separátoru. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Na vytřásadlovém separačním ústrojí lze měnit pouze otáčky změnou převodového poměru řemenic na pohonu vytřásadel. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Buben s výsuvnými prsty Vytřásadlo Mláticí ústrojí Obr. 6 - Vytřásadlové separační ústrojí (Klas - Nekoř, 2009a) 21

22 5.3.2 Rotační separační ústrojí Za mláticím ústrojím byla vytřásadla nahrazena řadou separačních bubnů a každý buben měl svůj koš, kterým propadával jemný omlat. Hrubý omlat postupoval po obvodu separačních bubnů ve směru kolmém na jeho osu otáčení. U bubnů bylo možné měnit otáčky a velikost mezery mezi bubnem a košem. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Separační buben Mláticí ústrojí Separační koš Obr. 7 - Separační ústrojí separačními bubny (Janda, 2009) Další konstrukce separačního ústrojí se vyznačuje axiálním průchodem hrubého omlatu. Do podélně uložených separačních rotorů vstupuje hmota, která se otáčí kolem osy rotoru a současně díky lopatkám se posunuje na konec rotoru. Jemný omlat propadává separačním košem pod rotorem. (Heřmánek, Kumhála, 1997) U axiálního separačního ústrojí se nastavují otáčky rotoru a otevírají se a přivírají separační koše. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Axiální separační rotor Separační koš Mláticí ústrojí Obr. 8 - Separační ústrojí axiálními rotory (Klas - Nekoř, 2009b) 22

23 5.4 Čisticí ústrojí Čisticí ústrojí má za úkol vyčistit jemný omlat tak, aby se do zásobníku zrna dostávalo zrno v co nejvyšší čistotě s co možná nejmenším množstvím příměsí. Na čisticí ústrojí sklízecí mlátičky propadává mláticím košem z mláticího ústrojí a roštovým sítem separátoru jemný omlat. Jemný omlat propadlý mláticím košem obsahuje vysoký podíl uvolněného zrna (až 90%). Zbytek tvoří kousky klasů, plevy, úlomky slámy a nedoplatky. Propad ze separátoru obsahuje volné zrno a slamnaté příměsi, kterých je zhruba do 50%. Na čisticím ústrojí se oddělí zrno z jemného omlatu, které má být co nejčistší (čistota nejméně 97%) a nesmí být poškozené. Ztráty v plevách a úhrabcích mají být minimální (do 0,5%). Jde o složitý úkol, protože složení jemného omlatu není konstantní a během sklizně se mění podle hmotnostního průtoku, slamnatosti, vlhkosti, zaplevelení sklízeného porostu. Dalším hlavním faktorem je seřízení mlátícího a separačního ústrojí, zvláště pak při suchých podmínkách sklizně, kdy se ve větší míře tvoří drobnější částečky slámy a ty zatěžují čistidlo. (Neubauer, Honzík, Břečka, 2001) U čistidla se nastavuje množství proudícího vzduchu prostřednictvím otáček ventilátoru a otevření nebo zavřením úhrabečného, kláskového a zrnového síta. Vynášecí deska Úhrabečné síto Kláskové síto Ventilátor Kláskový dopravník Zrnový dopravník Ztrátoměr Zrnové síto Obr. 9 - Čisticí ústrojí (Klas - Nekoř, 2009a) 23

24 6 AUTOMATIZAČNÍ A REGULAČNÍ PRVKY SKLÍZECÍCH MLÁTIČEK Automatizační a regulační prvky dnešních sklízecích mlátiček mají za úkol usnadnit obsluze řízení, zefektivnit sklizeň, zvýšit výkonnost, dosáhnout maximálního využití potenciálu sklízecí mlátičky při nejvyšší kvalitě práce a tím snížit náklady na sklizenou plochu. Prvky automatizace a regulace se často prolínají a jejich provázání je nezbytné pro správnou funkci činnosti jednotlivých prvků. Vlhkoměr a výnosoměr Automatická rychlost pojezdu Využití GPS Ztrátoměr Navádění po porostu Nastavení podle plodiny Kopírování terénu Aktivní lapač kamenů Svahové vyrovnávání Obr Automatizační a regulační prvky (CNH Belgium NV, 2012) 6.1 Automatizační a regulační prvky žacího ústrojí Automatické kopírování terénu žacího adaptéru Automatické vyrovnávání výšky žacího adaptéru při kopírování terénu je řešeno elektrohydraulicky a žací ústrojí je k šikmému dopravníku připojeno výkyvně, to umožňuje kopírování jak v podélném, tak v příčném směru. To se děje pomocí dvou nebo více mechanických hmatačů na spodní straně adaptéru, rozmístěných na stranách, popřípadě i uprostřed, které snímají povrch terénu. Ovládání výšky, udržuje předem 24

25 nastavenou výšku strniště a automaticky upravuje její polohu, aby byla výška strniště stejnoměrná a aby žací adaptér neryl zem nebo naopak nezpůsoboval ztráty vysokým řezem. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Přizpůsobení žacího adaptéru na sklizeň olejnin Přestavba žacího adaptéru na sklizeň olejnin, především řepky, spočívá ve správném ukládání rostliny na dno žacího adaptéru, aby se dotýkala průběžného šnekového dopravníku a neležela na něm a montáž aktivních děličů. Zkrácení doby přestavby pro přizpůsobení výšce sklízenému porostu, dosáhnutí nižších ztrát zrna za žacím adaptérem a plynulejšího toku sklízeného materiálu k mláticímu ústrojí slouží mechanismus, který polohu žací lišty žacího adaptéru na obiloviny, plynule vysune až o 575 mm. Toto snadné elektrohydraulické nastavení provádí obsluha z kabiny stroje a vysunování nebo zasunování může probíhat přímo za jízdy. (Sloboda, Jech, Poničan, Sinay, 2001) U tohoto konstrukčního řešení je výhodou bezúdržbový provoz a plynule měnitelná vzdálenost žací lišty od průběžného šnekového dopravníku pro lepší ukládání rostlin na dno žacího adaptéru. Naopak nevýhodou je vyšší hmotnost kvůli dvojitému dnu a přímočarým hydromotorů, které dno vysouvají. Další nevýhodou je konstrukční složitost díky elektrohydraulickému ovládání vysouvání dna adaptéru. Průběžný šnekový dopravník Výsuvné dno žacího adaptéru Obr Výsuvné dno žacího adaptéru s žací lištou (Klas - Nekoř, 2009b) 25

26 Dalším řešením žacího adaptéru pro sklizeň řepky je konstantní vzdálenost žací lišty od průběžného šnekového dopravníku, aby se posečený porost, který je uložen na dno žacího adaptéru, dotýkal průběžného šnekového dopravníku. Naopak při sklizni nízkého porostu, například ječmenu, vyvstával problém v plynulosti toku materiálu k mláticímu ústrojí, a proto byl mezi žací lištu a průběžný šnekový dopravník umístěn pásový dopravník, který je stejně široký jako konstrukční záběr žacího adaptéru. Dopravník zlepšuje posuv materiálu k šnekovému dopravníku. Dále je možnost, tento adaptér vybavit druhým šnekovým dopravníkem nad průběžným šnekovým dopravníkem. To slouží k lepšímu vkládání posečeného materiálu do šikmého dopravníku. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Výhodou je plynulá doprava nízkých, ale i vysokých posečených rostlin díky pásovému dopravníku. To znamená nevýhodu ve vyšší hmotnosti a více rotačních částí, u kterých je potřebná údržba v podobě mazání a čištění prostorů mezi pásy. Průběžný šnekový dopravník Pásový dopravník Žací lišta Obr Pasový dopravník v žacím válu (Fendt, 2012b) Synchronizace otáček přiháněče U žacího adaptéru je možnost synchronizace otáček přiháněče s pojezdou rychlostí sklízecí mlátičky. Tento systém umožňuje nastavit rychlost přiháněče, například 1,5 krát vyšší než je pojezdová rychlost sklízecí mlátičky. To zabezpečuje plynulé a rovnoměrné přihnutí neposečeného porostu, který žací lišta poseče a přiháněč uloží na dno žacího adaptéru. (Heřmánek, Kumhála, 1997) 26

27 6.2 Automatizační a regulační prvky šikmého dopravníku Ochrana proti vniknutí cizího tělesa Hlavní funkcí šikmého dopravníku je dopravit posečenou hmotu od žacího válu k mláticímu ústrojí a při tom ochránit všechny navazující ústrojí před vniknutím a následným poškozením ústrojí cizím tělesem, buď pasivní, nebo aktivní ochranou. (CNH Belgium NV, 2012) U pasivní ochrany před poškozením je za šikmým dopravníkem a před mláticím košem lapač kamenů, ve kterém se cizí těleso zachytí. Údržba a čištění je snadná. Stačí pouze otevřít lapač kamenů a jeho obsah vypadne na zem. (CNH Belgium NV, 2012) Aktivní ochrana obsahuje plný dolní válec šikmého dopravníku, pod kterým je v celé šířce snímací deska, a za ní jsou kamenová dvířka. Při vniknutí cizího tělesa, například kamene, plný dolní válec přitlačí na snímací desku cizí předmět. Snímací deska zareaguje na tvrdý předmět a pošle impuls do řídící jednotky, která zareaguje okamžitým zastavení vkládání, otevře kamenová dvířka a obsluze v kabině se na monitoru ukáže hlášení o problému, společně s akustickým signálem. Citlivost celé soustavy lze plynule regulovat v rozsahu 0-100%, podle sklizňových podmínek s tím, že při nastavení citlivosti 0%, je ochrana proti cizím předmětům vypnutá. (CNH Belgium NV, 2012) Nevýhodou oproti pasivní ochraně je složitější konstrukce. Výhoda aktivní ochrany je v jejím bezúdržbovém provozu, protože se nemusí čistit po vniknutí kamene jako u pasivní ochrany. Řídící jednotka Snímací deska Plný dolní válec Kamenová dvířka Obr Pokročilá ochrana proti kamenům (CNH Belgium NV, 2012) 27

28 6.2.2 Odblokování žacího ústrojí V případě zahlcení nebo zablokování žacího ústrojí je nutné pro odblokování a vyčištění žacího adaptéru nebo šikmého dopravníku změnit směr otáčení. Pro zpětný chod se používá hydromotor umístěný pod šikmým dopravníkem a ovládaný z kabiny pro minimalizování prostojů. (CNH Belgium NV, 2012) 6.3 Vedení sklízecí mlátičky v řádku nebo po porostu Pro lepší využití pracovního záběru a snížení únavy obsluhy při dlouhých žňových dnech se mlátičky vybavují automatickým naváděním po porostu. Už v roce 1978, kdy byla uvedena na trh sklízecí mlátička Fortschritt E-516, se na ní objevila první automatika řízení. Automatika řízení vedla sklízecí mlátičku po porostu pomocí dvou prutových snímačů, umístěných na nosníku na levé straně žacího adaptéru. (Konedata, 2010) Obr Elektronické automatické řízení Fortschritt E-516 (Konedata, 2010) 28

29 Při sklizni obilovin se používá pro vedení laserový scanner, který snímá hranu posečeného a neposečeného porostu před sklízecí mlátičkou. Při sklizni širokořádkových plodin, jako je kukuřice, se využívá dvou snímačů připevněných na děličích, které nepřetržitě sledují polohu rostlin vstupujících do žacího adaptéru a automaticky vedou sklízecí mlátičku tak, aby byla zajištěna skutečná přesnost při špatné viditelnosti nebo vysokých rychlostech. Výhodou využití je, že se obsluha může soustředit na jiné funkce stroje a tím udržovat maximální výkon v co nejvyšší kvalitě. (CNH Belgium NV, 2012) Informace od snímačů pro vedení a natočení kol zadní nápravy zpracovává řídící jednotka, která ovládá hydraulický rozvaděč řízení umístěný pod kabinou, které ovládají na zadní nápravě přímočaré hydromotory a mění směr jízdy. Tím se mlátička automaticky navádí po porostu nebo v řádku. (CNH Belgium NV, 2012) Obr Vedení sklízecí mlátičky v řádku nebo po porostu (CNH Belgium NV, 2012) 6.4 Konstantní průchod mláticím ústrojím Pro co nejvyšší využití mlátičky, snížení nákladů při nasazení během sklizně a zabránění zahlcení mláticího mechanismu jsou mlátičky vyšších tříd vybaveny systémem, který automaticky přizpůsobuje pojezdovou rychlost daným podmínkám, aby byl docílen konstantní průchod mlácené hmoty mláticím ústrojím a nedošlo k zahlcení. (CNH Belgium NV, 2012) Snímač umístěný na pohonu žacího ústrojí a šikmého dopravníku v podobě napínací kladky snímá napnutí klínového řemene. Řídící jednotka ze snímače zatížení umístěné v konzole kladky vyhodnocuje množství vstupující hmoty k mláticímu ústrojí a podle toho zvýší nebo sníží pojezdovou rychlost, aby byla dodržena konstantní, 29

30 nejvyšší průchodnost mlácené hmoty sklízecí mlátičkou a při tom nedošlo k zahlcení mláticího ústrojí. (CNH Belgium NV, 2012) Tento systém je regulovaný podle zatížení motoru nebo podle ukazatele ztrát na čistidlech a mlácení. Mezní zatížení motoru i mezní ztráty si nastaví obsluha sama, podle toho, jaké zatížení a ztráty jsou pro ně akceptovatelné. (CNH Belgium NV, 2012) Nespornou výhodou u tohoto systému je snímání množství vstupujícího materiálu už v žacím ústrojí. To zajišťuje dostatečnou časovou rezervu pro změnu pojezdové rychlosti. Obr Pojezdová rychlost podle přísunu hmoty (CNH Belgium NV, 2012) Další způsob regulování pojezdové rychlosti je snímání otáček řemenic, hnacího řemene mláticího ústrojí. Zde se snímá rozdíl otáček na hnací a na hnané řemenici. Z rozdílu otáček se vyhodnocuje množství hmoty v mláticím ústrojí a podle toho je upravována pojezdová rychlost. (Pekass, 2011) Výhodou je snazší konstrukce, protože jsou snímány pouze otáčky, ale značnou nevýhodou je snímání zatížení až v mláticím ústrojí. To znamená prodlevu upravení rychlosti až je mlácený materiál v mláticím ústrojí a to je pozdě. 6.5 Nastavení sklízecí mlátičky podle typu sklízené plodiny Většina sklízecích mlátiček, které jezdí po světových polích, mají už z výroby v softwaru nahráno základní tovární nastavení pro obvykle sklízené plodiny v daném regionu. Nahraná data se můžou lišit podle toho, do jakého regionu je mlátička konfigurovaná. (CNH Belgium NV, 2012) 30

31 Tato data o základním nastavení jsou pouze orientační a pro obsluhu jsou jako odrazový můstek. Ve většině případů se tovární nastavení neshoduje s okamžitou potřebou nastavení sklízecí mlátičky v odpovídající kvalitě pro dané sklizňové podmínky. (CNH Belgium NV, 2012) Nastavení může být automatické, tedy že obsluha pouze zadá plodinu a mlátička sama nastaví otáčky mláticího bubnu, vůli mláticího koše, otevření horního a spodního síta a nastavení otáček ventilátoru. Většinou s tím je spojena funkce automatické přestavění na souvrati, když mlátičky vyjíždí nebo vjíždí do porostu a není zcela naplněná a v ten okamžik hrozí zvýšení ztrát. Toto automatické přestavění spočívá ve snížení otáček ventilátoru a otevření úhrabečného síta. Dále má obsluha ještě možnost svého třetího nastavení na jednu plodinu. (CNH Belgium NV, 2012) Další možnost nastavení sklízecí mlátičky podle aktuálních podmínek je využití systému, který automaticky upravuje nastavení separačního a čisticího ústrojí. Systém vyhodnocuje data ze zatížení motoru, zatížení kláskového dopravníku, množství vstupující hmoty, nastavení a ztráty zrna čisticího a separačního ústrojí. Po aktivaci automatické funkce obsluhou a vyhodnocení informací, provede systém změnu v nastavení automaticky. Systém je regulovaný podle průchodnosti, zatížení motoru a ztrátami zrna. (WNIF, 2012) Čisticí ústrojí Separační ústrojí Kláskový dopravník Obr Automatické nastavení separačního a čisticího ústrojí (WNIF, 2012) 31

32 6.6 Snímač na měření výnosu a vlhkosti zrna Pro určení okamžitého výnosu zrna na pozemku existuje několik druhů snímačů. Pracují na rozdílném principu podle provedení snímačů, které jsou mechanické, optické, kapacitní, nárazové a paprskové. Informace od snímačů okamžitého průtoku jsou zpravidla zpřesňovány údaji o okamžité vlhkosti sklízeného materiálu. Snímač vlhkosti měří vlhkost každých 30 vteřin a pracuje na principu elektrické vodivosti snímaného materiálu. Okamžitý průtok sklízecí mlátičkou se zjišťuje měřením hmotnostního nebo objemového průtoku vyčištěného zrna, který je ukládán do zásobníku. V zásobníku je u dnešních mlátiček nejméně dvěma snímači sledováno naplnění zásobníku. První snímač snímá 75% a druhý 100% naplnění zásobníku na zrno. Po zaplnění, tyto snímače informují obsluhu o jeho naplnění a zapnou výstražná světla. Snímače vlhkosti a výnosu zrna jsou zpravidla umístěné v zrnovém dopravníku. (Neubauer, Honzík, Břečka, 2001) Obr Vlevo snímač výnosu a vpravo snímač vlhkosti (CNH Belgium NV, 2012) 6.7 Regulace ztrát zrna při sklizni na svahu Při práci sklízecí mlátičky na svahu vzniká problém, kdy se hrubý omlat na vytřásadlech a jemný omlat na čisticím ústrojí sesype k jedné straně a není efektivně využita celá separační a čisticí plocha. Tím se zvyšují ztráty zrna. Snížení ztrát zrna při sklizni na svahu je možné docílit vyrovnáním celé sklízecí mlátičky, kdy jsou vyrovnány všechny pracovní ústrojí do roviny, včetně separačního a čisticího ústrojí. 32

33 Tímto lze využít celé separační a čisticí plochy. Dalším řešením je vyrovnání do roviny pouze čisticí ústrojí, ostatní ústrojí zůstanou nakloněny. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Svahové vyrovnávání celé sklízecí mlátičky Snížení ztrát u sklízecích mlátiček sklízejících na svazích lze dosáhnout vyrovnáním celé sklízecí mlátičky do roviny v příčném nebo i v podélném směru. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Na svazích se sklonem do 20 % v příčném směru, se využívá sklízecích mlátiček s vyrovnáváním pouze přední nápravy. Po aktivaci systému, proces vyrovnávání probíhá zcela automaticky z údajů od snímačů naklonění bez zásahu obsluhy. Vyrovnávání přední nápravy se uskutečňuje tak, že se koncové převody otáčejí okolo osy náprav přímočarými hydromotory. V podmínkách, kde je zapotřebí větší svahová dostupnost a vyrovnávání v podélném směru, se vyrovnává i zadní náprava pomocí přímočarých hydromotorů. Tímto vyrovnáváním lze sklízet na svazích s příčným sklonem 38 % a podélným sklonem při sklizni do svahu 30 % a ze svahu 10 %. (Heřmánek, Kumhála, 1997) Výhoda vyrovnávání celé sklízecí mlátičky spočívá v udržování všech pracovních ústrojí v rovině, která poté pracují efektivněji a s lepší kvalitou práce. To je vykoupeno omezením objemu zásobníku na zrno, také je omezená volba výběru žacího adaptéru s větším konstrukčním záběrem, celkovou vyšší hmotností stroje a konstrukční složitostí, což má za následek vyšší pořizovací cenu. Obr Svahové vyrovnávání přední a zadní nápravy (CNH Belgium NV, 2012) 33

34 6.7.2 Svahové vyrovnávání čisticího ústrojí Čisticí ústrojí na sklízecí mlátičce čistí jemný omlat, který je čištěn přivedeným proudem vzduchu a čištěním na sítech, která vykonávají přímočarý vratný pohyb. (CNH Belgium NV, 2012) Pro stejnou výkonnost čistidla na rovině i na svahu musí být jemný omlat rovnoměrně rozprostřen, aby byla využita celá plocha čištění. To je problém zejména v příčných svazích, kdy se jemný omlat sesype na jednu stranu a tím se zvýší ztráty čištěním. Aby k tomu nedocházelo, tak se celé čisticí ústrojí pomocí elektromotoru automaticky vyrovná do roviny, až do příčného sklonu svahu 17% nebo u jiného provedení sítová skříň zůstane nakloněná, ale začne se pohybovat podélně a příčně přímočarým vratným pohybem. (CNH Belgium NV, 2012) V konstrukčním řešení naklonění celého čisticího ústrojí nebo změny pohybu úhrabečného a kláskového síta je výhoda v jednoduché konstrukce a nižší hmotnosti v porovnání se svahovým vyrovnáváním celé sklízecí mlátičky. Naopak nevýhoda je v tom, že se vyrovnává pouze čisticí ústrojí a ostatní pracovní ústrojí zůstávají nakloněny. Obr Vyrovnávání sítové skříně na svahu (CNH Belgium NV, 2012) Podélná eliminace sklonu svahu se provádí prostřednictvím změny množství proudícího vzduchu přes sítovou skříň. Změna množství proudícího vzduchu se mění otáčkami ventilátoru. Když jede mlátička po rovině, ventilátor má otáčky, které nastavila obsluha a pokud se mlátička pohybuje proti svahu, otáčky ventilátoru se oproti nastaveným otáčkám sníží a tím se sníží množství proudícího vzduchu a naopak, sjíždíli mlátička ze svahu, otáčky ventilátoru vzrostou oproti nastaveným otáčkám. Obsluha může tuto funkci vypnout a podélnou eliminaci svahu vyřadit z provozu, potom otáčky ventilátoru budou stále konstantní, dle nastavení obsluhy. (CNH Belgium NV, 2012) 34

35 Obr Podélná eliminace sklonu svahu (CNH Belgium NV, 2012) 6.8 Indikátory ztrát zrna V průběhu sklizně se ztráty zrna zjišťují indikátorem (ztrátoměrem), který zjišťuje jen část sklizňových ztrát a to za separátorem a čistidlem. Ztráty za čisticím ústrojím snímá snímač za sítovou skříní na konci kláskového nástavce po celé šířce čisticího ústrojí a u tangenciálních sklízecích mlátiček se snímají ztráty za separačním ústrojím na koncích dílů vytřasadla a jsou použity jen dva ztrátoměry, které jsou umístěny na krajních vytřasadlech. Pokud jsou vytřásadla nahrazena axiálními separačními rotory, jsou snímače rovněž umístěny na konci separačních ploch. U axiálních sklízecích mlátiček jsou ztrátoměry umístěny na konci oblasti separační části mláticího axiálního bubnu. (Neubauer, Honzík, Břečka, 2001) Princip práce ztrátoměru je založen na indikaci úderů na snímací desku, která mění údery na elektrické impulsy. Impulsy se vyhodnocují a zesilují v obvodu a liší se od úderů slámy a jiných lehčích nečistot. Tyto upravené informace odpovídají počtu úderů zrna. Podělením hmotnostního toku ztrát zrna s informacemi o okamžitém výnosu, ukazatel ukazuje relativní ztráty v procentech. Obsluha je informována prostřednictvím ukazatelů ztrát v kabině o aktuálních ztrátách. (Neubauer, Honzík, Břečka, 2001) 35

36 6.9 Využití GPS Global Positioning System, zkráceně GPS, byl původně vyvinut v USA pro vojenské účely. Je to vojenský globální družicový polohový systém provozovaný Ministerstvem obrany Spojených států amerických. Část služeb tohoto systému s omezenou přesností je volně k dispozici i civilním uživatelům. Princip GPS je založen na vysílání signálu navigačními družicemi, jeho příjmu a zpracování přijímači GPS. (Neubauer, Honzík, Břečka, 2001) Zemi obíhá na šesti velmi přesných kruhových drahách, které jsou vzájemně posunuty o 60 celkem 24 navigačních družic ve výšce km. Sklon jejich dráhy vzhledem k rovníku je 55 a doba oběhu kolem Země je 11 hodin a 58 minut. Družice nepřetržitě vysílají informace o své poloze. GPS přijímač na Zemi dokáže tyto informace přijmout, dekódovat a zobrazit polohu s přesností 1 až 5 m. Pokud požadujeme maximální přesnost, je nutné použít technologii DGPS (Differential Global Positioning System). Diferenční GPS nebo zkráceně DGPS jsou označovány systémy, které kromě signálu GPS jsou schopny přijímat diferenční signál z pozemní referenční stanice. Stanice zná svojí polohu a tím zlepšuje přesnost určení polohy v systému DGPS. Tímto systémem je možné vybavit většinu strojů používané v zemědělství, samozřejmě i sklízecí mlátičku s potřebnými komponenty. (Neubauer, Honzík, Břečka, 2001) Navádění sklízecí mlátičky v porostu Sklízecí mlátičky mohou být naváděny v porostu nejen díky snímačům namontovaných přímo na nich, ale také signálem z GPS. Navazování pracovních jízd umožňuje s přesností použitého systému od 0,5 m až po 0,01 m. Obsluha je během sklizně nahrazena automatickým řízením v podobě antény umístěné na kabině nebo zásobníku zrna, která přijímá signál a dál putuje do řídící jednotky, která společně se snímačem natočení kol, hydraulických ventilů řízení a spínače aktivace automatického navádění, řídí mlátičku. Systém navádění stroje pracuje s neustálým příjmem GPS signálu. Pro určení polohy systém potřebuje signál nejméně od čtyř družic, díky nim lze stanovit všechny tři souřadnice bodu, kde se stroj nachází a vypočítává jeho budoucí dráhu. (CNH Belgium NV, 2012) 36

37 Hlavním přínosem je zvýšení výkonnosti díky snazšího a rychlejšího otáčení na souvratích a umožnění vyšší pracovní rychlosti. Dalším důležitým faktem je omezení překryvů a vynechávek a tím možnost efektivněji pracovat při snížené viditelnosti, například v noci. (CNH Belgium NV, 2012) Řízení odvozního prostředku sklízecí mlátičkou Řízením odvozního prostředku prostřednictvím sklízecí mlátičky snižuje možnost kolize mezi mlátičkou a odvozním prostředkem. Dalším velkým přínosem je snížení ztrát při překládání zrna za jízdy, kdy se zvyšuje riziko ztráty zrna přesypáním, také umožňuje dokonalé naplněné odvozního prostředku a eliminuje prostoje spojené s vyprazdňováním zásobníku. Pokud se odvozní prostředek nachází v aktivní zóně sklízecí mlátičky, je zahájena komunikace mezi soupravami prostřednictvím bezdrátového připojení, kdy obsluha sklízecí mlátičky synchronizuje výměnu dat a řídí rychlost a směr jízdy odvozního prostředku. Ten je veden podél mlátičky bez zásahu obsluhy odvozu a je dokonale nakládán. (Cooney, 2011) Obr Řízení odvozního prostředku sklízecí mlátičkou (Cooney, 2011) Telemetrické systémy Jde o další z technických řešení, jak pomoci provozovateli stroje dále zvýšit efektivitu nasazení stroje a vhodným zobrazením mu umožnit přijímat vhodná opatření pro snižování prostojů, nákladů a neproduktivních časů. Jedná se o dálkové sledování strojů, ať již on-line nebo zpětně, a následné vyhodnocování jejich pracovních výkonů a efektivity využití pracovní doby. Systém dále umožňuje sledování polohy stroje, 37

38 rovněž on-line nebo dodatečně pro účely pozdějších vyhodnocování, přenášet data výnosů pro potřeby mapování bez použití přenosných datových nosičů a v neposlední řadě i dálkovou diagnostiku elektrických a elektronických závad nebo plánování údržby pro odborný servisní personál. (Agrall, 2011) Tyto systémy mají přispět ke zvýšení sezónní výkonnosti stroje a snižovat provozní náklady. Efektivnost stroje se použitím tohoto systému nezvýší, ale umožní provozovateli zjistit zdroje prostojů nebo nízkých výkonů a minimalizovat jej, ať již optimalizací nastavení sklizňových ústrojí stroje nebo vhodnější organizací práce. (Agrall, 2011) 38

39 7 ZÁVĚR V dnešní době jsou při sklizni zrna nepostradatelnými stroji sklízecí mlátičky. Jedná se o sezónní stroje, které pracují pouze několik dní v roce, a jejich nasazení v době sezóny ovlivňuje především rozmanitost počasí. Proto je u mlátiček kladen důraz na výkonnost, aby byla sklizeň provedena v co nejkratší možné době a bylo přitom dosáhnuta co nejvyšší kvalita sklízeného zrna. Automatizační a regulační prvky použité na sklízecí mlátičce mají usnadnit obsluze práci a snížit únavu při řízení, zvýšit kvalitu práce, zvýšit efektivitu práce sklízecí mlátičky a tím snížit náklady na její provoz. Ke zlepšení kvality práce přispívá automatické nastavení sklízecí mlátičky podle sklízené plodiny a díky tomu je eliminováno poškození a ztráty zrna. Dále pomáhá kopírování žacího ústrojí, aby žací adaptér neryl zem nebo vysokým řezem nezpůsoboval ztráty. Snížení ztrát přispívá přizpůsobení žacího adaptéru sklízené rostlině. Při sklizni na svahu se ztráty zrna eliminují vyrovnáním celé sklízecí mlátičky nebo čisticím ústrojím. Pro zvýšení výkonnosti napomáhá automatické navádění mlátičky do porostu nebo řádku, kdy je lepší využití pracovního záběru, omezení překryvů a vynechávek a umožnění vyšší pracovní rychlost. Další prvek, který napomáhá zvýšení výkonnosti, je konstantní průchod mláceného materiálu mláticím ústrojím. Podle zatížení upravuje pojezdovou rychlost, aby byl docílen konstantní průchod mlácené hmoty a při tom nedošlo k zahlcení, které vede k prostoji stroje, z důvodu odblokování ústrojí. Velké využití ve sklizňové technice má systém GPS, ať v řízení nebo monitorování a sbírání dat o stroji. Do budoucna lze předpokládat další vývoj a rozmach použití automatizačních a regulačních prvků použité na sklízecích mlátičkách, protože se ukázal jejich přínos a pozitivní vliv na ekonomiku provozu. 39