MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE BRNO 2012 TOMÁŠ KLÍMA

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky Sběrací lisy v linkách pro sklizeň stébelnatého materiálu Diplomová práce Vedoucí práce: Doc. Ing. Jan Červinka, CSc. Vypracoval: Bc. Tomáš Klíma Brno 2012

3

4 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Sběrací lisy v linkách pro sklizeň stébelnatého materiálu vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je moje dílo a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího seminární práce a děkana AF Mendelovy univerzity v Brně. dne podpis diplomanta..

5 Poděkování Chtěl bych zejména poděkovat vedoucímu diplomové práce Doc. Ing. Janu Červinkovi, CSc. za vedení, cenné připomínky, a zejména odborné konzultace při zpracování diplomové práce. Také děkuji firmě Agroenergo MD, s.r.o., za možnost praktického měřením a seznámení se sběracím lisem a konzultace. Rovněž bych chtěl poděkovat rodině za podporu.

6 Anotace V diplomové práci jsem se zaměřil na popis a využití sběracích lisů a jejich použití ve strojních technologických linkách na sklizeň slámy a pícnin. Celkový pohled v dané práci je na sběrací lisy a jeho prvky. Zahrnul jsem do práce novinky od výrobců na kulaté balíky. Zmínil jsem se taktéž o využití lisů v lince na biomasu a využití biomasy. Důležitou součásti práce je také, manipulace s balíky. Je také uvedeno polně-laboratorní měření, kde jsem se zaměřil na slisovatelnost při změně lisované hmoty. Klíčová slova Sběrací lisy, lisovaní, manipulace, biomasa, lisovaná hmota, slisovatelnost.

7 Summary In the thesis I focused on the description and use of the Balers and their use in the machinery of technological routes to harvest straw and forage. Overall view of the thesis is on pick-up presses and its elements. To the thesis I included news from producers to round bales. I mentioned it also on the utilization of presses in line on the biomass and biomass use. An important component of the work is also, handling of packages. It is also referred to field and laboratory measurement, where I concentrated on compressibility when the extruded mass is being changed. Keywords Pick-up presses, pressing, handling, biomass, compressed mass, compressibility.

8 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE SBĚRACÍ LISY VE STROJNÍCH LINKÁCH Strojní linka Strojní linky na sklizeň stébelnatého materiálu Strojní linky pro sklizeň slámy Strojní linky pro sklizeň pícnin Strojní linka pro sklizeň přadného lnu SBĚRACÍ LISY Rozdělení sběracích lisů Sběrací lisy na válcové balíky Lisy na válcové balíky s pevnou komorou Lisy na válcové balíky s variabilní komorou Sběrací lisy na malé hranolovité balíky Konstrukce lisu na malé klasické hranolovité balíky Technologický proces lisu na malé hranolovité balíky Funkční skupiny lisu na malé hranolovité balíky Sběrací ustrojí Vkladače (podavače) Lisovací ústrojí Vázací ustrojí Lisy na velkoobjemové hranolovité balíky NOVINKY U LISŮ Lisy Kuhn Lisy John Deere BIOMASA Cíleně pěstovaná biomasa Biomasa odpadní... 40

9 6.3 Energetické využití biomasy Spalování Technika pro získávání a využití biomasy PŘEPRAVA BALÍKŮ A SKLADOVÁNÍ Přeprava balíků Nejpoužívanější způsob Skladování slámy POLNĚ LABORATORNÍ MĚŘENÍ Cíl polně laboratorního měření Metodika polně laboratorního měření Metoda měření Výsledky polně-laboratorního měření ZHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ MĚŘENÍ ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK... 65

10 1 ÚVOD V České republice od roku 1990 neklesá průměrný výnos jen zrna a slámy, ale klesá tak i výnos všech obilovin, luštěnin a olejnin. Výjimkou v této kategorii je pouze řepka, kde stoupá její poptávka jak u nás tak v zahraničí. Když si člověk v historii upravoval planetu pro sebe a pro své potřeby, bylo to převážně pro potřeby vlastní a možnost přebývat na planetě. Proto dříve využití slámy bylo převážně jen v živočišné výrobě a to buď jako stelivo, nebo krmení. Dnešní doba slámu a celkově stébelniny nevyužívá už jen jako stelivo a krmivu v živočišné výrobě. Takovéto využití pokleslo jednak díky snižování stavu jak prasat, tak hovězího dobytka i díky využití stébelnin jako organické hnojivo. Jednak pokles je také kvůli poptávce stébelnin k využití v průmyslu, ale také využití pro energetické účely. Sláma a celkově stébelný materiál při využití pro energetické účely, řeší to, že materiál má nízkou objemovou hmotnost, a proto ho při přepravách řadíme k materiálům s vysokými náklady na ložné a přepravní operace. Při sklizni daného stébelnatého materiálu, je důležité vědět, jak bude následně využíván, aby se zvolil správný postup sklizně slámy nebo stébelnatého materiálu. Slámu lze sklízet jednak sběracími lisy na válcové balíky, klasickým lisem na malé hranolovité balíky, na velkoobjemové balíky nebo také volně loženou slámu sběracím vozem. Sběrací lisy se nevyužívají jen na sklizeň slámy, aby bylo jejích využití maximální během roku, využívají se jednak na sklizeň pícnin, ale také na sklizeň veškerých stébelnatých materiálu jak suchého tak zavadlého. V České republice se kryjí energetické potřeby více jak z 60 % ekologicky poněkud závadným hnědým uhlím a malé využití obnovitelných paliv. Sláma současně s dřevem se podílí necelým 1% na energetických zdrojích, díky tomu také zaostáváme za sousedním Rakouskem s 12% a Německem s 5%, také zároveň za Švédskem a Dánskem s více jak 18%. Daná situace se stále zlepšuje dřevozplyňujicími kotly pro rodinné domy, kotle na spalování slámy. V České republice je současně dostatek nabízených strojů a zároveň i zařízení ke spalování, ale i k dané přípravě biopaliv. Současně se s tím rozšířila poradenská a projektová služba v České republice. Hlavní překážkou pro rozvoj se hlavně požaduje podceňování významu biopaliv jako obnovitelného zdroje energie, biopaliva zároveň mají největší šanci na uplatnění a nedostatek financí pro realizaci větších akcí. Výroba a zároveň využití biopaliv by mohly mít za určitých podmínek jak 10

11 vedle významu ekologického tak i významu ekonomického pro výrobce tak i daného spotřebovatele. 2 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce je zaměřit se na literární přehled sběracích lisů, využití lisů ve strojních linkách. V diplomové práci je uvedeno polně-laboratorní měření, kde jsem se zaměřil na slisovanost velkoobjemových balíku o různých plodinách, naměřené hodnoty jsou uvedené v tabulkách a následně znázorněné v grafech. 11

12 3 SBĚRACÍ LISY VE STROJNÍCH LINKÁCH U sklizně stébelnaté hmoty můžeme využít různě technologické postupy. Jejich charakter je závislý na dalším potenciálním využití a zpracování slisované hmoty. Výstupní slisované produkty sběracích lisů je možné používat jednak pro standartní krmivářské účely, ale v současnosti roste význam stébelnin, jako významné energetické suroviny. 3.1 Strojní linka Strojní linka je spojením několika souprav, nebo mechanizačních prostředků stejného pracovního postupu, které na sebe navazují svoji funkcí a výkonností, rovněž zahrnuje jednotlivé stroje nebo skupiny strojů a vyměnitelná přídavná zařízení. 3.2 Strojní linky na sklizeň stébelnatého materiálu V dnešní moderní době došlo i k modernizaci v technologiích sklizně stébelnatého materiálu a modernizaci všech strojů v těchto linkách. Hlavní jejích přednost je jak výkonost, tak zjednodušení organizace práce při současném zvýšení produktivity a zároveň snížení provozních nákladů. Hlavní podíl na nové technologii májí země Evropské unie, ale i USA. Strojní linky dělíme podle sklizně: - sklizeň slámy - sklizeň lnu - sklizeň pícnin sena a senáže - sklizeň energetických plodin 12

13 3.3 Strojní linky pro sklizeň slámy Zpracovaná sláma se využívá jednak v zemědělství, ale také i v průmyslové výrobě, větší poptávka slámy je dnes v energetickém průmyslu. Rozhodování o způsobu dalšího využití slámy ovlivňuje sestavu strojní linky na slámu. Sláma je určena jako stelivo nebo krmná složka sklizeň je zajišťována soupravou traktor + sběracím vozem nebo sklízecí řezačkou a soupravou traktor + velkoobjemový vůz nebo sběracími lisem (na malé balíky, válcové nebo hranolové velkoobjemové balíky), čelním nakladačem a soupravou traktor (automobil) + přívěs nebo traktor + speciální manipulační přepravník. Sláma je určena pro energetické účely sklizeň je prováděná lisováním do balíku různých velikostí a tvarů. Sláma je skladována v suchém stavu v krytých skladech nebo ve stozích zajištěných proti vniknutí srážkové vlhkosti. Sláma je určena pro výrobu hnojivářských substrátu aerobní nebo anaerobní fermentaci sklizeň slámy k těmto účelům lze provádět všemi výše uvedenými způsoby. Před vlastním zpracováním je třeba slámu upravit drcením nebo řezáním. Skladování pro tyto účely nutně nevyžaduje zakryté skladovací prostory. Sláma je určena k zaorání na poli pro urychlení rozkladu slámy v orniční vrstvě je sláma rozdrcena adaptérem na žací mlátičce nebo mobilním drtiči, sbírajícím slámu z řádku. V obou případech je sláma rovnoměrně rozptýlena po poli. Před zaoráním pluhem předchází aplikace kejdy nebo průměrných hnojiv. (Pastorek, 2002) 13

14 Obr. 1 Schéma sklizeň slámy a následnou manipulace ve strojní lince Sklizeň volné slámy u sklizně volné slámy se stále využívají sběrací vozy, popřípadě návěsy. Danou hmotu z volně ložených řádků přímo sebereme sběracím návěsem, pokud je potřeba tak i částečně nařežeme za sběracím ústrojím a odvážíme přímo na místo určené ke skladování, buď do hal, nebo stohujeme na určeném místě. Obr. 2 Odvoz volně ložené slámy 14

15 Dříve se volně ložená sláma stohovala ručně, dnešní moderní technika tomuto předchází a ke stohování dochází pomoci speciální stohovací nástavby, buď upevněnách na čelních nakladačích nebo na teleskopických manipulátorech. Průběh vytváření stohu je na obr. 3. Obr. 3 Stohování slámy manipulátorem Sklizeň slámy v balíkách Lisování do balíku je více žádané, je to jednak z důvodů zvýší objemová hmotnost materiálu a tím dosáhneme lepších parametrů uskladnění a současně nižších nákladů na dopravu, ale také z důvodu manipulace. Slámu můžeme lisovat jak do malých nebo velkých hranolovitých balíků nebo také do válcových balíků. Tyto lisy jsou návěsné viz. obr.4 - a) Lis na malé hranaté balíky, b) Lis na velkoobjemové hranaté balíky, c) Svinovací lis na válcové balíky (jejich mobilita je zajištěna tažným prostředkem) nebo samojízdné. a) b) c) Obr. 4 Druhy lisů: 15

16 Sklizeň slámy řezačkou Při sběru slámy z řádku je sklízecí řezačka vybavena sběracím ústrojím s pružnými písty. Po sebrání z řádku je sláma dopravena pomocí vkládacího mechanismu do řezacího ústrojí. Konstrukční provedení řezacího ústrojí má několik alternativ, nejčastěji používané způsoby jsou: - bubnové řezací ústrojí, - kolové řezací ústrojí, Sláma se dopravuje na vedle nebo za sebou jedoucím dopravní prostředku, který je upraven jako velkoobjemová nástavba. Obr. 5 Sklizeň slámy samojízdnou řezačkou 3.4 Strojní linky pro sklizeň pícnin Pícniny jsou velmi důležitou plodinou z hlediska zajištění krmivové základny hospodářských zvířat. Jsou základním zdrojem objemných krmiv. Tvoří je travní porosty z travních luk a pastvin, dále víceleté pícniny- jeteloviny (vojtěška, jetel), pícní trávy a jednoleté pícniny (zvláště kukuřice a směsky) z orné půdy. Část píce se využívá ke spotřebování v čerstvém stavu, ale větší část píce musí být uchována správnou formou konzervace na zimní období, jelikož letní krmné období, které lze v našich podmínkách využít je pouze 130 až 160 dnů. (Neubauer, et al. 1989) 16

17 Seno je objemná píce s příznivými nutričními vlastnostmi a vysokým obsahem sušiny získaná sušením konzervaci travin a jetelovin, při které se snižuje obsah vody na 15 až 17 %. Vlastní konzervace sušením se provádí buď přirozeným teplem nebo dosoušením studeným nebo předehřátým vzduchem. (Teksl, 1999) V systémech konzervace podle (Teksla, 1999), převažují u nás tři základní postupy silážování: - čerstvé píce - zavadlé píce - částečně zavadlé píce Kromě konzervace silážováním se používá konzervace píce sušením. - v přírodních podmínkách - v senících - v sušárnách Všechny tři základní principy silážování se mohou vzájemně kombinovat. Silážování zavadlé píce (starší označení senáž) se používá v naších podmínkách již od šedesátých let minulého století a dále bude jednou z hlavních technologii při konzervaci trav a jetelovin. (Teksl, 1999) Ve strojních linkách pro sklizeň píce se používají následující stroje (obr.6 a obr.7) Obr. 6 Schéma strojní linky pro sklizeň pícnin, sena a následnou manipulaci 17

18 Obr. 7 Schéma strojní linka pro sklizeň pícnin na senáž a následnou manipulaci 3.5 Strojní linka pro sklizeň přadného lnu Tyto linky používají ke sklizni sběrací lisy na válcové balíky. Trhání lnu trhači bylo v druhé polovině šedesátých let nahrazeno přímou sklizni kombinovanými sklízeči. Stonek je ihned po vytrhání pokládán k rosení, což usnadňuje i zrychluje sklizeň a umožňuje dobré rosení stonku. Součásti technologie sklizně těmito stroji jsou také obraceče, čechrače, svinovače lnu a sušárny tobolek. ( Od roku 2010 se v České republice přadný len nepěstuje. 4 SBĚRACÍ LISY V podmínkách českého zemědělství u sklizně stébelnatého materiálu je nejčastěji aplikovaná alternativa s využitím sklízecích lisů na hranolovité, případně válcové balíky ve druhé fázi sklizně. V první fázi sklizně jsou oddělena semena nebo celé vrchní části rostlin. První fáze sklizně je zpravidla provedena sklízecí mlátičkou. Lis následně sebere 18

19 materiál z řádku. Abychom dosáhly kvalitních balíku, tak můžeme celou operaci zefektivnit předchozím shrnutím řádků. Je skutečností, že tento způsob sklizně stále ve větší míře nahrazuje ještě v nedávné minulosti častěji využívané alternativy sklizně s využitím sběracího vozu. Jako hlavní důvod je méně efektivní, ale také nákladnější přeprava volně ložené slámy, neboť velikost ložného prostoru dopravních prostředků je především omezena předpisy o provozu na pozemních komunikacích. Dopravní prostředky, které jezdi při dopravě stébelnatých materiálů, jsou vytíženy na 20 až 50 %. Při dopravě zhutněných materiálů je díky vyšší objemové hmotnosti, doprava efektivnější. Při použití sklízecích lisů má výstupní materiál nejčastěji formu velkoobjemových balíků, nebo válcových balíků. Lisované balíky padají na pozemek, odkud jsou pak pomocí nakladače, manipulátoru nebo hydraulické ruky, nebo samonakládacích přepravníků naloženy na a odvezeny na místo skladování. Méně využívané jsou lisy, které slámu lisují do formy malých balíků, paketů, briket nebo pelet. Moderní sklízecí lis musí být podle definice v odborné literatuře schopen plynule sebrat z řádků suchý nebo zvadlý stébelnatý materiál a slisovat jej, případně svázat do stejných výlisků při seřiditelné velikosti a slisovanosti. Úkolem sběracích lisů je podle Břečky plynule sebrat suchý stébelnatý materiál (píci, slámu, len), slisovat jej a svázat stejných balíků, ale při seřiditelné velikosti a slisovatelnosti. Lisováním se zvýší objemová hmotnost materiálu. Úměrně s tím se zlepší využití dopravních prostředků a využití skladovacích prostor. (Břečka a kol. 2001) a) malé, hranolové o hmotnosti 20 kg až 35 kg, umožňující ruční manipulaci, b) velké, válcové, válcového průřezu o hmotnosti 190 kg až 500 kg, c) velké hranolové balíky čtvercového a obdélníkového průřezu o hmotnosti 380 kg až 1000 kg. Lisováním se zvýší objemová hmotnost materiálu. Úměrně s tím se zlepší využití nosnosti dopravních prostředků a skladovacích prostorů. Je usnadněná kontrola množství sklízeného materiálu (počítače- řídící jednotky na lisech), a plánování spotřeby. Sbíraný a lisovaný matriál musí být rovnoměrně proschlý se sklizňovou vlhkosti u píce pod 15 %, u slámy pod 18 %, u roseného lnu pod 16 %, jinak hrozí nebezpečí plesnivění. (Neubauer, et al. 1989) 19

20 Používání sběracích lisů v pracovních postupech sklizně pícnin je kromě lisování sena i při lisování zavadlé hmoty a následným obalením balíku folií (stážování píce v balících). Stále větší je uplatnění sběracích lisů i v linkách při lisování slámy a při lisováni lnu. Pro sklizeň sena je nezbytné, aby sušina sbíraného materiálu dosahovala 81 až 83%, při sušině pod 75% dochází k napadení píce plísněmi a k znehodnocení lisovaného materiálu jimi produkovanými toxiny. Lisování pícní hmoty je v takovém případě možné jen při použití konzervačních přípravků. (Červinka 2002). 4.1 Rozdělení sběracích lisů Dříve se ke klasickému lisování používal pouze lis na malé hranolovité balíky, hmota musela být pouze suchá. Dnešní moderní technikou nelisujeme pouze suchou hmotu, ale může se lisovat i zavadlá hmota (píce) a to lisem na válcové balíky, více obr. 8. Zároveň se lisování může provádět lisem na velkoobjemové balíky, tento typ lisů pronikl do linek na sklizeň stébelnin a začíná v současné době převládat, skrze vysoké výkony. Obr. 8 Schéma rozdělení sběracích lisů 20

21 (Neubauer, 1989) uvádí oproti obr. 8 poněkud jiný pohled členění lisů. Podle mobilnosti dělíme lisy na: Stacionární (k dočasnému uložení s cílem přetvořit na další produkt) lisování senáže do vaků. Mobilní (jezdí po poli a získávají produkt) tzv. sběrací, které mohou být traktorové, zpravidla návěsné (agregované) nebo samojízdné. Nesené například na sklízecí mlátičce, v minulosti byly využívány na sklízecích mlátičkách (výrazným procesním omezením při sklizni je vlhkost lisovaného materiálu) a nízký výkon lisu. Podle druhu a slisovatelnosti hmoty jsou: Nízkotlaké (objemová hmotnost 50 až 100 kg.m -3 ) Vysokotlaké (objemová hmotnost 500 až 1000 kg.m -3 ) Podle velikosti a tvaru slisovaných balíků Na balíky malé hranolovité, rozměrů (0,32 x 0,46) m x (0,4 x 0,5) m x (0,4 x 1,1) m a hmotnosti 20 kg až 35 kg. Na balíky čtvercového průřezu hranolovité o rozměrech (Š x V x D ), ( 0,8; 1; 1,2 x 0,8; 1; 1,2 x 2; 2,5; 3) m o hmotnosti 380 kg až 1000 kg. Na balíky kruhového průřezu válcové o šířce 1,2 m až 1,5 m, průměru 0,6 m až 1,8 m a hmotnosti 150 kg až 1000 kg dle průměru. Podle konstrukčního provedení lisovacího ústrojí Pístové kanálové, které podle pohybu pístu jsou buď s přímovratným pohybem pístu v kanálu podélně nebo příčném uložení, nebo s kývavým pohybem pístu Svinovací rolovací, které podle formování jádra balíku jsou buď s utužovaným jádrem balíku a mají válcové nebo laťkové svinovací ústrojí, nebo s neutužovaným jádrem balíku a mají svinovací válce nebo pásové dopravníky nebo svinovací hrabicový dopravník. Briketovací (pístové, šnekové, prstencové) Granulační (s prstencovou nebo plochou matrací) Peletovací (Neubauer, et al. 1989) Dále můžeme lisy rozdělit: Podle úpravy sklízeného materiálu Lis s řezacím ústrojím Lis bez řezacího ústrojí Podle uspořádání řezacích nožů Řezací nože v jedné řadě Řezací nože ve dvou řadách 21

22 Podle způsobu ovíjení (pouze u lisu na válcové balíky) Ovíjení motouzem Ovíjení síťovinou Ovíjení perforovací folií 4.2 Sběrací lisy na válcové balíky V této době jsou více využívané sběrací lisy na velké balíky. Lis na válcové balíky je energeticky méně náročný, manipulace u válcových balíků ve srovnání s hranolovými balíky je jednodušší, jak na poli, tak i ve skladovacím prostoru. První sběrací lis této koncepce vyrobila firma Claas v sedmdesátých letech minulého století pod označením Rolland a tento lis se stále vyrábí a používá v průběžně modernizovaném provedení. Lisy na válcové balíky se dělí podle konstrukce lisovací komory obr. 9 na: - lis s variabilní komorou - lis s pevnou komorou - lis s polo-variabilní komorou Válcové balíky mají nejčastěji rozměr: průměr 0,6 m až 1,8 m a šířku 1,2 m, vyjímečně až 1,5 m. Hmotnosti válcových balíků se pohybují od 260 kg až 1000 kg, v závislosti na: - druhu lisovaného materiálu (stébelniny) - vlhkosti materiálu - konstrukci lisovací komory a jejího seřízení. - na parametrizaci lisu obsluhou Dříve se vázalo jen motouzem, dnes převažuje vázání do sítě, nebo kombinace motouz - síť. Dnešní lisy jsou vybaveny navíc řezacím ústrojím. Řezacího ústrojí nám podstatně zlepšují proces dalšího zpracování slámy, senáže a stébelnin, jako je např. briketování nebo i přímé spalování. Vyšší hmotnost válcových balíků zlepšuje poměry v dopravě i skladování. Lis na válcové balíky vyžadují rovněž odpovídající výkon tažného systému (traktoru) na vývodový hřídel v rozmezí 30 kw až 80 kw. 22

23 Obr. 9 Rozdělení lisů na válcové balíky podle lisovací komory Lisy na válcové balíky v tomto provedení: Lisy s pevnou lisovací komorou bez řezání Lisy s pevnou lisovací komorou s řezáním Lisy s variabilní lisovací komorou bez řezání Lisy s variabilní lisovací komorou s řezáním Lisy s pevnou lisovací komorou s řezání v kombinaci s balícím ústrojím Lisy s variabilní lisovací komorou s řezání v kombinaci s balícím ústrojím Lisy s laťkovým dopravníkem Lisy na válcové balíky s pevnou komorou Konstantní lisovací komora má neměnný prostor pro lisování materiálu. Materiál přicházející do komory je válci nebo dopravníky umístěnými po jejím obvodě svinován, přičemž střed balíku je stlačen méně, než jeho obvod. Lisy s pevnou (konstantní) komorou jsou vhodné pro zavadlé materiály. Lisovací komora může být tvořena pásovými dopravníky, řetězovými dopravníky nebo kovovými válci, které mohou být různě profilované nebo rýhované. Řetězový dopravník tvoří dva nekonečné řetězy, které jsou navzájem propojeny ocelovými příčkami. Základní části tohoto lisu jsou rám a podvozek s jednoduchou či tandemovou nápravou, sběrací ústrojí, vkládací ústrojí, řezací ústrojí, lisovací komora s odklopnou zadní části, lisovací válec, pohony a ovládání obr. 10. (Břečka, et al. 2001) 23

24 Obr. 10 Funkční schéma lisu s pevnou komorou 1 - hnací hřídel lisu, 2- tažná oj lisu, 3- sběrací ústrojí lisu, 4- řezací ústrojí lisu, 5- lisovací válec, 6- vázací ústrojí lisu, 7- lisovací komora Lisovací komora je tvořena profilovanými válci po celém obvodu pro dokonalé slisovaní hmoty, je zde pohon jak přední, tak i zadní komory. Válce mají profil zubovitý pro dokonale stlačení a dopravu materiál s velkou efektivností. 24

25 Obr. 11 Lis s pevnou komorou Lisy na válcové balíky s variabilní komorou Lisy s variabilní lisovací komorou jsou tvořené pásy. Minimální výška válcových balíku ve variabilní komoře je 0,6 m a maximální výškou 1,8 m. U variabilní komory se sebraná hmota stlačuje od středu balíku rovnoměrně, je to dané tím, že utužení jádra balíku je dáno tlakem napínací kladky pásu v lisovací komoře. Obr. 12 Popis lisu Vicon s variabilní komorou 25

26 Lisovací komora je vybavena několika profilovanými nekonečnými pásy spojenými titanovými spojkami. Je-li lis v provedení s řezáním, pak jsou tyto pásy svařeny. Ani za extrémně suchých podmínek nedochází ke ztrátám odrolem, jelikož pásy pokrývají 91 % plochy. Povrch řemenů zajišťuje jemný pohyb balíku a optimální přenos síly z hnacích hřídelů. (Klíma, 2010) Obr. 13 Lisovací komora Vedle řemenů jsou s balíkem v kontaktu také tři válce. Tyto válce nesou velkou část hmotnosti a zaručují plynulou rotaci pro vytvoření dokonalého jádra balíku. Aby nedocházelo k znečišťování pásů zeminou a mokrou hmotou, je v komoře standardně montován čisticí šnek (stírací válec), který je udržuje v neustálé čistotě. To je velice důležité při vysokém nasazení stroje s minimálními přestávkami na údržbu. Pohon řemenů zajišťuje hlavní hnací pogumovaný válec umístěný v horní části lisu. Pohon integrovaných válců, i hlavního hnacího válce, je zajišťován masivními řetězy, které jsou na přání mazány centrálním mazáním s nastavitelným dávkováním. K odložení hotového balíku slouží odkládací rampa. (Klíma, 2010) 26

27 Obr. 14 Schéma lisovaní a odložení balíků 4.3 Sběrací lisy na malé hranolovité balíky Lisy na malé hranolovité balíky se uplatňují pouze při sklizni slámy a sena. Potřebný výkon traktoru podle Kutzbacha je 60 až 110 kw. (Kutzbach, 1976), (obr. 15.) Obr. 15 Schéma a základní parametry lisů na slámové balíky 27

28 4.3.1 Konstrukce lisu na malé klasické hranolovité balíky Jejich hlavní části jsou: rám se závěsem a pojezdovou nápravou, sběrací ústrojí, dopravní a vkládací ústrojí, lisovací ustrojí, vázací ustrojí skluz, pohony a příslušenství. Páteř rámu tvoří lisovací komora, ke které jsou přišroubovány konzoly navařené na nápravě. K lisovací komoře a ke konzolám nápravy je přišroubován pomocný rám nesoucí příčné žlaby a otočně uložené sběrací ústrojí. V přední části lisovací komory je otočně uložen závěs. Sběrací ústrojí je bubnové s pružnými prsty, vedenými vodící dráhou. Dopravní a vkládací ústrojí tvoří podélný a příčný podavač. Lisovací ústrojí je tvořeno pístem a lisovací komorou, ve které se píst pohybuje na kladkách přímočarým vratným pohybem pomocí klikového ústrojí, poháněného od vývodového hřídele traktoru kloubovými hřídeli přes třecí spojku, setrvačník a převodovku. Na čele pístu je uložen šikmý nůž a dále je píst opatřen svislými drážkami pro průchod jehel vázacího ústrojí. V lisovací komoře obdélníkového nebo čtvercového průřezu jsou otvory, jimiž jsou přístupné stavěcí šrouby kladek a jejich držáků při centrování pístu, a je opatřena na konci vstupního okna nožem. Stěny lisovací komory jsou opatřeny zpětnými přidržovači. Vázací ústrojí je zdvojené, zpravidla typu Deering, (viz. str. 33) uložené nad lisovací komorou se společným zapínacím a hnacím ústrojím, hlavním hnacím hřídelem, klikovým ústrojím pohonu jehel i jejích držákem. Samotné vázací ústrojí tvoří jehla, uzlovač s hnacím talířem a zásobníkem motouzu s brzdou. Po skluzu jsou balíky posouvány na zem nebo do vozu přivěšeného za lis nebo do vedle jedoucího dopravního prostředku. Používá-li se k nakládání vrhač balíků, je třeba pro něj namontovat přídavný převod. K pohonům se používají kloubové hřídele, klínové řemeny, ozubená kola a válečkové řetězy. V převodech jsou vloženy pojistné spojky a střižný kolík. Příslušenství tvoří kryty, ovládací a seřizovací prvky elektroinstalace, návod k obsluze a náhradní díly. Rozměry lisovacího kanálu (0,35 x 0,45) m a nastavitelná délka balíku obvykle 0,8 až 1,2 m umožňují vytvářet balíky o objemu 0,125 m 3 až 0,175 m 3. (Neubauer, et al. 1989) 28

29 4.3.2 Technologický proces lisu na malé hranolovité balíky Technologický proces sběracího lisu na klasické hranolovité balíky je popsán podle obr. 16. Tento stroj je řešen jako nepřímotoký. Sběrací, dopravní a vkládací ústrojí jsou umístěna po straně lisovacího kanálu. Hmota z řádku je sbíraná sběracím ústrojím (6), přičemž pro lepší spojení s prsty sběracího ústrojí je z vrchu přitlačována výkyvným přítlačným roštem (5). Zvednutou hmotu přebírá podélný podavač (9), který hmotu vkládá do lisovací komory (16). Jeho pohyb je koordinován s pohybem pístu (14) tak, aby vložení dávky hmoty do lisovací komory (16) došlo tehdy, když píst (14) je v přední úvrati. Při pracovním zdvihu tlačí píst vloženou dávku hmoty do lisovací komory, nože (15) odřízne a protibřit (17) její přesahující část a dávku přitlačí na předcházející. Stlačená hmota klade pístu odpor, který vzniká deformací lisovaných částic, jejích vzájemným třením a třením o stěny kanálu. Na velikosti odporu působí i délka a sklon skluzu (25) a vlhkosti lisovaného materiálu. Odpor lisovaného materiálu v průběhu zdvihu pístu stoupá a maxima dosahuje před zadní úvratí pístu. V další průběhu zdvihu pístu je slisovaná hmota posouvaná k ústí kanálu. Posunutím lisované hmoty se pootočí odměřovací hvězdice zapínacího ústrojí (21) zabírající shora do posunující se hmoty. Po určitém seřiditelném pootočení hvězdice se zapne, před zadní úvratí pístu, zapínací ustrojí vázacího ústrojí a uvedou se v činnost jehly (23) a uzlovače (22). Slisovaná hmota je zavázaná motouzem do balíku. Klubka motouzu jsou uložena v zásobníku motouzu (24). Slisovanost je závislá na odporu, který musí lisovaná hmota překonávat v lisovacím kanálu a seřizuje se změnou výstupního průřezu kanálu, a to přibližováním dna a stropu kanálu regulačními šrouby s vinutými pružinami. (Neubauer, et al. 1989) Takovéto typy lisů, vyráběli firmy jako např.: Fortschritt, John Deere, Welger, Kuhn, Class a další. 29

30 Obr. 16 Schéma lisu na klasické balíky 1- závěs, 2- podpěra, 3- táhlo závěsu, 4- rám s pojezdnou nápravou, 5- přítlačný rošt, 6- sběrací ústrojí, 7- podpěrné kolo, 8- podélný podavač, 9- příční podavač, 10- příčný žlab, 11- třecí spojka, 12- setrvačník, 13- klikové ustrojí, 14- píst, 15- nůž pístu, 16- lisovací komora kanál, 17- nůž komory, 18- zpětný přidržovač, 19- ližiny komory, 20- regulační šrouby, 21- odměřovací hvězdice, 22- uzlovač, 23- jehly vázacího ustrojí, 24- zásobník na motouz, 25- boční skluz Funkční skupiny lisu na malé hranolovité balíky Tyto typy lisů se řadí do skupiny pístových lisů. Konstrukčně lze rozdělit technologický celek to následujících funkčních skupin: 30

31 Sběrací ustrojí Sběrací ústrojí na obr. 16, pozice 6 nám plynulé zajišťuje zachycení a další vedení píce k pěchovacímu ústrojí. Je optimálně přizpůsobeno na velké pokosy, lze také zachytit široké a nerovnoměrné řádky pokosu. Sběrací ústrojí máme také výškově nastavitelné a používá se bubnový typ s odpruženými prsty, které nám zajišťují dokonalé kopírování nerovností terénu Vkladače (podavače) Vkladače jsou schematicky znázorněny na obr. 16, pozicemi 8 a 9, jejích koncepce je závislá na koncepci lisu. U přímotokých lisů je podavač rotační, hřebenový. U polopřímotokých jsou podavače příčné a podélné. Příčné podavače mohou být šnekové nebo vidlicové. Konstrukčně jednodušší je šnekový podavač, zajišťuje plynulý přívod materiálu. Častěji používaný je vidlicový podavač, je jištěn střižnou pojistkou a poháněn klikovým mechanismem. Jeho pohyb je synchronizován s pohybem pístu Lisovací ústrojí Lisovací ústrojí můžeme rozdělit na dvě klasické proveden, a to s přímoběžným pístem (obr. 17), nebo kývavým pístem (obr. 18). Lis s přímoběžným pístem (označované jako přímoběžné lisy) Tento píst koná přímočarý vratný pohyb ve vodorovném lisovacím kanálu, kde je veden pomocí kladek a koleček. Lisy pístové mají pohon přímovratného pohybu pístu odvozen většinou od klikového hřídele nebo ojediněle hydraulicky. Tyto lisy vytvářejí balíky hranolové a jejich provoz je kontinuální bez nutných zastávek pro zavázání balíku. 31

32 Obr. 17 Nepřímotoký lis s přímoběžný pístem Lis s kývavým pístem, v lisovacím kanále se píst pohybuje, otočným kolem čepu. Dráha je oblouková, píst se pohybuje složitějším pákovým převodem, a to tak, aby nahoru šel rychleji a dolů volněji. Tím to je pak celý mechanismus stejnosměrně zatížen. Lis je řešen jako přímotoký (nízkotlaký) šířka lisovacího kanálu je rovna záběru sběrače, nebo jako polopřímotoký (vysokotlaký) sběrače a podávače jsou před lisovacím kanálem. Obr. 18 Přímotoký a polopřímotoký lis s kývavým pístem Vázací ustrojí Používá se zdvojené vázání systém McCormick nebo Deering umístěné nad lisovacím kanálem. Vázání, jak uvádí (Červinka, 2003) musí umožnit obvázat balík slámy nebo sena motouzem, na dvou či více místech. K vázání slouží vázací ústrojí, vytvoření uzlu musí být synchronizováno s pohybem pístu pomoci tzv. zapínacího (spouštěcího) ústrojí. (Červinka 2003) 32

33 a) Vázací ústrojí McCormik: Vázací ústrojí (obr. 19.) je tvořeno tělesem uzlovače, které je navlečeno na hnací hřídeli (10). Hlavní části vázacího ústrojí jsou vázací jehla (14), svěrka motouzu s pevným nožíkem (9), uzlovač (3,4) a motouzová brzda. Vázací roubík (uzlovák) má nepohyblivou kleštinu (3) a jazýček (pohyblivou kleštinu - 4 ). Unášeč motouzu (člunek - 5), svěrka motouzu (6) a pevný nůž (9) jsou nutné části pro tvorbu uzlu. Pohon vázacího roubíku i pohon unášeče motouzu je pomocí pastorku. (Červinka 2003) Obr. 19 Vázací ústrojí MacCormik b) Vázací ústrojí Deering: Vázací ústrojí Deering (obr. 20.) má všechny části jako vázací ústrojí MacCornik, jinak je řešen unášeč a svěrka motouzu, má výkyvné rameno, které nese nůž motouzu (8). Po zapnutí pohonu hnacího hřídele uzlovače se nejdříve zvedá jehla (1), aby obepnula svinovací materiál. Při dalším pohybu uloží motouz (2) přes kleštiny (3)vázacího roubíku do horního unášeče motouzu. V nejvyšší poloze jehly se pootáčí unášecí kotouč motouzu o jeden zářez, bere s sebou oba motouzy a unáší 33

34 je k motouzové svěrce (6). Otáčí-li se unášeč motouzu, začne se otáčet vázací roubík a oba motouzy ležící na kleštích se kolem nich obtočí. Kleštiny se rozevřou (asi po ¾ otáčky) a oba motouzy mezi vázacím roubíkem a svěrkou motouzu vklouznou mezi kleštiny. Vlivem svěrky vázacího roubíku, se kleštiny při dalším otáčení sevřou a po sevření kleštin se vykývne rameno a připevněným nožem přeřízne oba motouzy mezi vázacím roubíkem a svěrkou motouzu. Při dalším pohybu rameno stáhne otočný motouz z kleštin vázacího roubíku, a protože jsou oba konce kleštinami pevně drženy, provlékne se motouzem a tím utvoří uzel. Větší využití vázacího ústrojí Deering je dáno tvorbou uzlu, který drží spolehlivě než uzel Cormik. Použití stahovače uzlu (7) u vázacího ústrojí. Deering umožňuje větší sílu k držení tvořícího uzlu na roubíku a tím je i spolehlivější jeho tvoření a stažení z roubíku. (Červinka 2003) Obr. 20 Vázací ústrojí Deering 4.4 Lisy na velkoobjemové hranolovité balíky Lisi na velkoobjemové hranolovité balíky se dnes využívají pro lisování slámy v zemědělství tak energetické účely. 34

35 Obr. 21 Lis na velkoobjemové hranolovité balíky Hmota z řádku je sbírána sběracím ústrojím, přičemž pro lepší spojení s prsty sběracího ústrojí je z vrchu přitlačována výkyvným usměrňovacím krytem. Zvednutou hmotu přebírá předlisovací ústrojí a po pořezání dopravuje do předlisovací kanálu, kde po přepěchování je hmota podavačem vkládána do lisovací komory. Jeho pohyb je koordinován s pohybem pístu tak, aby nejdříve komoru pístu uzavíral a dále otevíral k vložení dávky hmoty do lisovací komory, když píst jde do přední úvrati. Při pracovním zdvihu tlačí píst vloženou dávku hmoty do lisovací komory, nožem odřízne a protivit její přesahující část a dávku přitlačí na předcházející. Stlačovaná hmota klade pístu odpor, který vzniká deformací lisovacích částic, jejich vzájemným třením a třením o stěny kanálu. Na velikost odporu působí i délka a sklon skluzu a vlhkosti lisovaného materiálu. Odpor lisovaného materiálu v průběhu pracovního zdvihu pístu stoupá a maxima dosahuje před zadní úvrati pístu. Tato maxima odporu v ústí se automaticky regulují (udržují konstantní slisovanou), aby nedocházelo k přetěžování pohonu lisu. V dalším průběhu zdvihu pístu je slisovaná hmota posouvaná k ústi kanálu. Posunem slisované hmoty se pootočí odměřovací hvězdice zapínacího ústrojí zabírající shora do posunující 35

36 se hmoty. Po určitém seřiditelném pootočení hvězdice (mírou pootočení je dána frekvence zapínání vázacího ústrojí, a tím i délka balíků. Zapínací ústrojí je synchronizováno s pohybem pístu a zapne se před jeho zadní úvratí, když se uvede v činnost jehly a uzlovače. Slisovaná hmota je zavázána sisalovým nebo polyetylénovým motouzem do balíku. Klubka motouzu jsou uložena v zásobníku motouzu. Slisovanost je závislá na odporu, který musí slisovaná hmota překonávat v lisovacím kanálu a seřizuje se změnou výstupního průřezu kanálu. (Břečka, et al. 2001) Obr. 22 Technologické schéma lisu na velké hranolovité balíky Lisy se skládají z rámu s jednonápravovým nebo dvou nápravovým podvozkem a závěsem (1), sběrací ústrojí (2), usměrňovacího krytu (3), plnící komory (4) s pěchovacím (5) a řezacím (6) ústrojím, podavačem (7), lisovacího ústrojí tvořeného pístem (8) a lisovací komorou (9), vázacího ústrojí (10) a pohonu se setrvačníkem (12) a skříní s klikovým mechanismem (11) 5 NOVINKY U LISŮ Na český trh a celkově evropský trh pro zemědělské podmínky bylo zveřejněno několik novinek, zmíním v diplomové práci novinku od společnosti Kuhn a John Deere. 36

37 5.1 Lisy Kuhn Společnost Kuhn, vyrábí stroje jak na zpracování půdy a setí, zároveň stroje na sklizeň píce. Jejich novinou je kompaktní kombinované lisy s baličkou s pevnou lisovací komorou. Obr. 23 Kompaktní kombinovaný lis s baličkou KUHN Tab. 1 Technická data lisu KUHN Technická data Průměr balíku x šířka (cm) 125 x 120 Šířka sběracího ústrojí (cm) 230 Počet řad prstů sběracího ústrojí 5 Typ vázání síť Typ vkládání integrální rotor Počet nožů řezání 14 nebo 23 Délka nařezané hmoty (mm) 70 nebo 45 Jištění nožů pružinami Typ ovládání ISOBUS Maximální velikost pneumatik 600/ Balička integrovaná Minimální příkon (kw) 80 37

38 Jedná se o lis s pevnou komorou, který lisuje balíky do průměru 125 mm, kde je kombinován přímo s baličkou, na lisovacím stole dochází rovnou k zabalení balíků zavadlé píce do fólie. Díky tomu jsou minimální ztráty u kvality a prostoje u zabalení zavadlé píce. Obr. 24 Balení do folie 5.2 Lisy John Deere Společnost John Deere přišla na trh s novou řadou John Deere 900. Jedná se o lis, co má celorámovou konstrukci, jedná se o jedinečnou koncepci plného rámu, který chrání všechny ostatní komponenty lisu od náporu a zátěže, kterým musí obvykle vzdorovat. Nadále lis má nezávislou balící komoru, která nemá vůbec roli opěrného komponentu, proto tato komora trpí mnohem méně náporem a zátěži než je tomu u konvenčních lisů. 38

39 Obr. 25 Lis John Deere 900 John Deere se nadále zaměřil na rychlejší vykládání balíků, bez těžké zadní brány, která se díky své hmotnosti pomalu zvedala i zavírá, tak lis řady 900 se vrátí do práce dříve jak za 5 sekund, díky lehké zadní brány. 6 BIOMASA Biomasa je popsaná jako hmota organického původu (rostlinná či živočišná). Energie biomasy má původ ve slunečním záření a lze ji oproti energii z fosilních paliv obnovovat, proto patří mezi obnovitelné zdroje energie. Pro energetické účely se využívá cíleně pěstovaná rostlinná biomasa (tzv. energetické plodiny) a odpady zemědělské, lesní, popř. potravinářské produkce. 6.1 Cíleně pěstovaná biomasa Mezi cíleně pěstované plodiny energeticky využívané patří jednak rychle rostoucí topol tak rostliny celulózové, olejnaté a škrobové. Z celulózových rostlin se v tuzemsku využívají dřeviny, obiloviny, travní porosty, popř. konopí či netradiční ozdobnice čínská. 39

40 Mezi olejnatými rostlinami dominuje řepka olejka, dále pak slunečnice nebo len. Také pěstování brambor, cukrové řepy a kukuřice (škrobeno-cukernaté rostliny) má v ČR dlouhou tradici. 6.2 Biomasa odpadní Odpadní biomasu bereme jako zbytek rostlinného i živočišného původu. Větší část tvoří rostlinný odpad ze zemědělství. Mezi tento odpad se bere sláma, řepka, seno. Tento zemědělský odpad využíváme. Obr. 26 Biomasa pro energii 6.3 Energetické využití biomasy Biomasa může být využita pro výrobu elektřiny, tepla a může sloužit k pohonu vozidel. Energii z biomasy lze získat chemickými, popř. bio-chemickými procesy. Základní technologií je spalování. Doplňují ho další technologie, jako jsou zplyňování, pyrolýza, zkapalňování, esterifikace, fermentace, lisování, kvašení aj. ( 40

41 6.4 Spalování Třetí podmínkou efektivního používání biopaliv je použití vhodných skladovacích a dopravních zařízení u kotlů, jejichž konstrukce, sestava a investiční náročnost závisí na tepelném výkonu kotlů a způsobu používání a zejména systému topenišť. Je to relativně nízká objemová hmotnost a nízká koncentrace energie v jednici paliva a vysoký podíl zplyňujících látek, kterými se biopaliva podobají plynným palivům. Při teplotách nad 200 C dochází postupně ke zplynování biopaliv, kdy se až 80 i více % hmoty mění v plyn, který by měl perfektně prohořet dříve, než vzniklé teplo přejde v teplosměnných plochách do topného media. Toto zplynování trvá řádově jen několik minut. Topeniště i uspořádání kotlů musí proto vyhovovat požadavkům na prostor jednak lehčího paliva, ale zejména požadavkům na prohoření vznikajících spalných plynů. (stary.biom.cz) 6.5 Technika pro získávání a využití biomasy Na zpracování stébelné biomasy, musí bát sklizňová linka a správně zvolené zpracovatelné stroje, žací stroje, lisy, doprava, ale také musí být dobře volené uskladnění, nejlépe přímo v areálu. Pokud by doprava byla příliš velká, došlo by k prodražování. Stébelniny mají v současné době jako rozhodující sklizňové stroje lisy na obří válcové nebo kvádrové balíky s hmotností 300 kg až 500 kg, doplněné rozpojovacím zařízením v linkách zpracování slámy do briket nebo před spalovacím zařízením. (stary.biom.cz) 41

42 Obr. 27 Technologie sklizně a zpracování energetických stébelnin A - sklizeň zrnin sklízecí mlátičkou - odložení slámy na řádek; B - sečení energetických obilovin a travin žacím řádkovačem, odložení stébelnin na řádek k proschnutí, sběrací lis; C - sklizeň sklízecí řezačkou - přímé sečení nebo sběr ze řádku; D - přímá sklizeň nebo sběr ze řádku samojízdným nebo taženým lisem; E - přímá sklizeň nebo sběr ze řádků samojízdným peletizačním briketovacím lisem; F - svinování stébelnin ze řádků svinovacím kompaktorem. Výhledově je možno předpokládat, že energetické stébelniny sklízené v suchém stavu z řádků budou sklízeny také samojízdnými briketovacími nebo peletovacími stroji a z polí se bude vozit také již hotové palivo. Nezbytnou ekonomickou podmínkou však je, aby tyto stroje byly využity pro výrobu během celého roku jako stacionární v tvarovacích linkách biopaliv. (stary.biom.cz) 42

43 Obr. 28 Schéma samojízdného sklízecího briketovacího lisu 1 žací nebo sběrací ústrojí, 2 dvoustupňový drtič s metačem, 3 čtyřkolový podvozek, 4 nádrž paliva a oleje, 5 motor, 6 granulační protlačovací lis, 7 zásobník granulí (pelet), 8 kloubový otočný závěs, 9 kabina řidiče 7 PŘEPRAVA BALÍKŮ A SKLADOVÁNÍ Doprava balíků je technologicky spojovacím článkem strojní linky na posklizňové zpracování stébelnin. Konečným technologickým článkem stojní linky je proces uskladnění. Tomu se bude přizpůsobovat jak doprava a skladování, popřípadě i dávkování, pří přepravě se musí maximálně využít ložná plocha, aby se na dopravě ušetřilo. 7.1 Přeprava balíků Nesystematickým nakládáním se slámou dochází ke ztrátám. Možnosti ke zpracování a využití slámy v zemědělské výrobě či v energetice i průmyslové výrobě jsou široké, současný stav v této oblasti lze však v celorepublikovém měřítku označit za nekoncepční a málo efektivní. Ani výjimku netvoří situace, kdy je realizován velký projekt zařízení (například velkokapacitní výkrmna nebo spalovací zařízení na výrobu elektřiny a tepla) a potřebná vstupní surovina, často sláma, je dopravována z velikých 43

44 vzdáleností, protože v blízkosti není možnost sehnat žádnou slámu za přijatelných podmínek Nejpoužívanější způsob Pro sklizeň slámy je v podmínkách českého zemědělství nejčastěji aplikována alternativa s využitím sklízecích lisů na hranolové, případně válcové balíky. Jak již bylo zmíněno, tento způsob sklizně stále ve větší míře nahrazuje ještě v nedávné minulosti častěji využívané alternativy sklizně s využitím sběracího vozu. Hlavním důvodem je fakt, že přeprava volně ložené slámy je méně efektivní a nákladnější, protože velikost ložného prostoru dopravních prostředků je omezena předpisy o provozu na pozemních komunikacích. Dopravní prostředky jezdí při dopravě stébelnatých materiálů vytíženy na 20 až 50 %. Doprava zhutněných materiálů je vzhledem k vyšší objemové hmotnosti efektivnější. V případě využití sklízecích lisů má výstupní materiál nejčastěji formu velkoobjemových balíků. Lisované balíky padají na pozemek, odkud jsou pak pomocí nakladače, manipulátoru nebo hydraulické ruky naloženy na dopravní prostředek a odvezeny na místo skladování. Po slisování nebo během lisování na předepsanou slisovanost se balík převazuje provázkem nebo sítí. Systémů dopravy balíkované slámy existuje víc. Aby bylo využití dopravního prostředku co nejvyšší, musí být vybrán nejvhodnější typ a provedení dopravního prostředku z hlediska agregace s tažným prostředkem a jeho povolené rychlosti. V úvahu je nutné vzít možnosti využití automobilní techniky. Významným kritériem výběru je i možnost a způsob případné výměny mezi taženým dopravním prostředkem při pohybu v terénu a na krátké vzdálenosti a dopravním prostředkem určeným pro silniční dopravu na delší vzdálenosti. S ohledem na převažující podíl jízd po zpevněných komunikacích a měnící se dopravní vzdálenosti podle místa pracovního nasazení je vhodné, aby přípojná vozidla disponovala povolenou rychlostí nejméně 40 km.h -1. V případě využití velkoobjemové nástavby musí být v její konstrukci zohledněny vlastnosti přepravovaných balíků. Z hlediska vyprazdňování musí být zase zohledněn způsob následné manipulace s materiálem. V provozu je pak třeba zohlednit, zda se jedná o vykládání na volné ploše, které je v podstatě bez omezení, či pod střechou, kde je třeba 44

45 ověřit výškový i průjezdný profil. Provozně jednodušším řešením je průjezdné uspořádání hal, které minimalizuje manévrování soupravy uvnitř a odstraňuje kolizní situace. Zkracuje rovněž čas vykládky. Obr. 29 Přepravník na velkoobjemové balíky S rozšiřováním metody sklizně slámy s využitím lisů se rozvíjí skupina speciálních přípojných vozidel na přepravu balíkovaných velkoobjemových hmot. Jejich provedení je přívěsové nebo návěsové. Z hlediska manipulace s balíky existuje ve spojení s dopravním prostředkem několik konstrukčních řešení: - plošinové traktorové přívěsy s nakládkou mobilním nakladačem na poli nebo na překladišti, - traktorové návěsy vybavené vlastním nakládacím zařízením, - speciální traktorové návěsy vybavené automatizovaným nakládáním a stohováním. Příkladem jsou typy balíkových přívěsů s užitečným zatížením 7,3 až 14 t a kapacitou 30 až 44 kusů válcových nebo hranolových balíků. Ložná plocha má délku 7,6 nebo 11,8 m při výšce nad zemí 1,1 m. Provedení podvozku je dvou- nebo třínápravové. Na trhu v ČR jsou k dispozici přívěsy na přepravu balíků s kapacitou zpravidla 21 velkých hranolových balíků nebo 26 válcových balíků o průměru do 1,5 m. Vyrábí se variantně s nápravami pro rychlost 40 nebo 80 km*h -1, pérováním parabolickými pružinami nebo vzduchovými 45

46 vlnovci. Tato vozidla se využívají vesměs na svoz balíků z pole do zemědělského závodu na kratší dopravní vzdálenosti (5 až 6 km). Nakládku i vykládku zajišťují zpravidla samojízdné nakladače. Obr. 30 Přepravník na kulaté balíky S variantou přívěsu pro vyšší přepravní rychlost než 40 km.h -1 lze uvažovat i o agregaci s nákladním automobilem na větší dopravní vzdálenosti (nad 20 km). Návěsy s vlastním nakládacím zařízením sbírají válcové balíky po poli, přemístí je na návěs, vytvoří obyčejně dvojici (dva balíky vedle sebe nebo na sobě), odsunou je pomocí podlahového dopravníku směrem dozadu, a tak postupně naplní celý návěs. Balíky jsou vykládány směrem vzad, na zem, opět pohybem podlahového dopravníku. Takto řešené stroje mají nejčastěji ložnou kapacitu 14 válcových balíků ukládaných po dvou na sebe. Typ o největší ložné kapacitě dokáže naložit 32 balíků. Samočinné nakládání balíků do přepravníku zajišťuje obdobně další skupina strojů, která je však navíc vybavena sklápěním dozadu celého ložního prostoru, takže náklad postaví za sebe a vytváří tak postupně stoh z balíků. Vytváření stohu balíků např. na okraji pole lze také využít pro variantu odvozu balíků na větší vzdálenost, kdy se balíky teleskopickým nakladačem ze stohu přeloží na soupravu. V obchodním styku by mělo být součástí dopravního cyklu vážení na mostové váze a dohoda dodavatele s odběratelem 46

47 o uznání navážených hodnot. Alternativní variantou je vážení náprav na tenzometrických přejezdových vahách. Součástí podnikové strategie je optimalizace dopravní vzdálenosti a způsob dopravy, neboť náklady na dopravu tvoří stále významnější podíl logistických nákladů. Tento fakt je důsledkem nezanedbatelné ceny pohonných hmot, zavádění zpoplatnění dálnic a silnic pro nákladní vozidla (mýtné) a v neposlední řadě i rostoucích osobních nákladů při obsluze a údržbě dopravních prostředků. Dopravní vzdálenost bezprostředně ovlivňuje i spotřebu času vynakládaného na dopravu. 7.2 Skladování slámy Skladování slámy k energetickým a průmyslovým účelům se řídí stejnými zásadami jako při využití ke stelivovým nebo krmivářským účelům. Hlavním parametrem je udržení obsahu vody na nízkých hodnotách (do 17 %), které minimalizují riziko napadení plísněmi, hnilobou, houbami nebo jinými škodlivými činiteli. V případě zvýšeného obsahu vody je třeba materiál dosušit. Při využití sklízecích lisů je nejefektivnější dosušit materiál na požadovanou vlhkost v řádcích na pozemku před lisováním. Dostatečně slisované balíky pak navlhají pouze na povrchu a do vnitřních vrstev voda neproniká. To je výhodou při nutnosti venkovního skladování. Zároveň tento fakt přináší nevýhodu, že v případě slisování mokrého materiálu nadměrnou vlhkost z vnitřních vrstev balíku prakticky nelze odstranit. Obr. 31 Manipulace s balíky 47

48 Obsah vody v materiálu je jedním z nejdůležitějších kvalitativních parametrů slámy v obchodním styku. Zvýšený obsah vody znamená zpravidla nižší výkupní cenu suroviny. Přesnou kontrolu je nutné provést stanovením obsahu sušiny v laboratoři. Pro orientační měření jsou na trhu k dispozici zapichovací vlhkoměry. Zkušení pracovníci poznají zpravidla zvýšený obsah vlhkosti i podle vyšší hmotnosti balíků. Hmotnost balíku je ovšem vedle obsahu vody v surovině ovlivněna rovněž slisovaností balíku a druhem slámy. Pro účely skladování lze i při energetickém nebo průmyslovém využití slámy použít standardní zařízení pro skladování zemědělských produktů, např. zastřešené zpevněné plochy, seníky atd. Výhodná je možnost skladování s možností aktivního provzdušňování, kdy lze slámu se zvýšeným obsahem vody dosoušet i v průběhu skladování. Nouzově lze využít i venkovní skladování. 48

49 8 POLNĚ LABORATORNÍ MĚŘENÍ Měření jsem provedl ve společnosti Agroenergo MD, s.r.o., tato společnost je dodavatelem energetické biomasy. Firma byla založena v roce 2007 vzhledem k vzrůstající poptávce po energetické biomase v Jižních Čechách. Specializují se na výrobu velkých hranolovitých balíků odpadní zemědělské produkce, různých druhů slámy, sena, travin nebo cíleně pěstovaných energetických plodin. Generálním odběratelem je pro ně elektrárna BIOWATT - Energetické centrum, spol. s r.o., Jindřichův Hradec. Vykupují seno a slámu v okresech Jindřichův Hradec, České Budějovice, Tábor, Písek, Jihlava, Třebíč a Pelhřimov. Pokud společnost chce plně využít svojí techniku, tak nabízí svým a i ostatním zákazníkům další služby v oblasti: - Lisování slámy a sena, svoz, vystohování zabalení do POMI - Rozmetání hnoje, nakládka manipulátorem na rozmetadlo - Vápnění,,vlhčeným dolomitickým vápencem,,,cukrovou šámou - Sklizeň a doprava senážním vozem - Lisování hranatých senážních balíků - Polní práce podmítka radličkovým nebo diskovým podmítačem - Sečení luk, obracení sena - Shrnování nebo přehrnování slámy a sena Jako jediná firma v ČR vám může nabídnout balení celých stohů slámy do stretchové folie systémem POMI WRAP. Je možno zabalit hranolovité i válcové balíky. Obr. 32 Balení do POMI 49

50 8.1 Cíl polně laboratorního měření Cílem polně laboratorního měření bylo, sledovat změnu slisovanosti balíku při stejných rozměrech, stejném tlaku, ale při změně lisovaného materiálu. 8.2 Metodika polně laboratorního měření Základem pro provedení měření byla příprava balíků o stejném rozměru, ale o třech různých plodinách. Byla lisováná: - řepková sláma - žitná sláma - seno Od každé plodiny bylo slisováno po třech balících, pro velké množství dat, jsem uvedl od každé plodiny jednu tabulku, kde jsou průměrné naměřené hodnoty. Lisování a měření řepkové slámy bylo provedené , žitné slámy , a seno Použité stroje: Traktor Challenger lis Challenger LB 34 Nastavení lisu: Lis během lisování byl nastaven na jednotný tlak a to 200 barů, rozměry balíku byli během lisování také stejné ( viz. tab. 1) z důvodů, že tyto balíky se v těchto rozměrech dodávají do teplárenské společnosti v Jindřichově Hradci. Obr. 33 Měření pomoci penetrometru 50

51 Po nalisování balíku jsem vždy provedl vlastní měření (obr. 34). Na daném balíku jsem si vytvořil měřící body, které jsou znázorněné na (obr. 35). Počet měřených bodů, bylo u všech balíků stejné, při měření se měnili pouze hroty. Obr. 34 Schéma bodu měření 8.3 Metoda měření Při měření a zjištění slisovanosti balíku jsem použil penetrometr Eikelkamp typ od Dánské firmy Agrisearch Equipment. Během měření byly použity hroty o ploše 1 cm 2, 3 1 / 3 cm 2 a 5 cm 2. U každého vpichu byla odečtená hodnota na penetrometru a zapsána do tabulky. Poté byl každý balík změřen a zvážen. Nalisované balíky jsem si rozměřil, tak abych každý balík měřil ve stejných místech, délku 2400 mm, byla rozdělena na 3 stejné díly a to po 800 mm, šířku 1200 mm, jsem rozdělil na polovičku po 600 mm a výšku 900 mm jsem také rozdělil na polovinu 450 mm. V každém měřeném bodě jsem zasunoval penetrometr po 50 mm do daného měřeného místa na balíku. Při každém měření jsem penetrometr do měřeného balíku zasunoval po 50 mm a to po deseti etapách, celkem do hloubky balíku 500 mm. Po každých 50 mm, jsem zaznamenal naměřenou hodnotu a zapsal do tabulky. Toto jsem provedl v každém měřeném bodě a v každém balíku. Vlhkost byla provedena v Jindřichově Hradci. Nakonec měření, byli balíky zváženy. 51