Mendelova univerzita v Brně AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO 2010 TOMÁŠ KLÍMA

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky Sběrací lisy Bakalářská práce Vedoucí práce: Doc. Ing. Jan Červinka, CSc. Vypracoval: Tomáš Klíma Brno 2010

3

4 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci na téma Sběrací lisy vypracoval samostatně a pouţil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloţeném seznamu literatury. Bakalářská práce je moje dílo a můţe být pouţita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího seminární práce a děkana AF Mendelovy univerzity v Brně. dne. podpis bakaláře..

5 Poděkování Chtěl bych zejména poděkovat vedoucímu bakalářské práce Doc. Ing. Janu Červinkovi, CSc. za vedení, cenné připomínky, a zejména odborné konzultace při zpracování bakalářské práce. Také děkuji firmě Farma-Jiří Klíma za moţnost praktického seznámení se sběracím lisem a konzultace. Rovněţ bych chtěl poděkovat panu Ing. Zdeňku Kříţovi za poskytnuté materiály pro zpracování bakalářské práce, za veškeré cenné rady a připomínky a také za jeho odborné technické konzultace.

6 Anotace Práce se zaměřuje na sběrací lisy a jejich vyuţití ve strojních technologických linkách na sklizeň slámy a pícnin. Práce zahrnuje rovněţ přehled konstrukcí lisů různých provedení a systémů, představuje významné výrobce a jejich produkty z této oblasti. Celkový pohled na sběrné lisy se věnuje základním prvkům a systémům, popisuje nové a moderní stroje. Speciální pozornost je věnována technické a procesní analýze důleţitých funkčních skupin lisů. Je také uvedeno provozně-ekonomické hodnocení sběracích lisů. Klíčová slova Sběrací lisy, lisovací mechanismus, slisovaní, manipulace, řezací mechanismus a slosovatelnost, specifická (měrná) hmotnost balíků.

7 Summary The bachelor thesis focuses on the overview of the pick-up balers and their usage for the harvest of the stalky material and their utilization in technology lines for straw and fodder crops harvestry.the thesis offers the constructional overview of the balers and a resumption of the important makers and their products. The detailed description of pickup balers is focused on substantial functional components and systems. Special atention was payed to the technical and process analysis of important operative part presser. The source data and economic evaluation of some operation costs concerning pick-up balers have been added. Keywords Pick-up balers, dressing mechanism, compression, manipulation, cutting, mechanism on compressibility, specifie weight of balers

8 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LISY VE STROJNÍCH LINKÁCH Strojní linka Strojní linky na sklizeň stébelnatého materiálu Strojní linka pro sklizeň píce Strojní linka na sklizeň slámy a lnu Strojní linka na sklizeň slámy Strojní linka na len SBĚRACÍ LISY Rozdělení sběracích lisů Základní kritéria pro volbu lisu při strojní investici Koncepční řešení sběracích lisů Lisy na malé klasické hranolovité balíky Technologický proces lisu na malé klasické balíky Konstrukce lisu na malé klasické hranolovité balíky Funkční skupiny lisu na malé hranolovité balíky Sběrací ustrojí Vkladače (podavače) Lisovací ústrojí Vázací ustrojí Lisy na velkoobjemové hranolovité balíky Technologický proces sběracího lisu na velkoobjemové hranolovité balíky Konstrukce lisu na velkoobjemové hranolovité balíky Sběrací ústrojí Předlisovací a řezací ústrojí Řezací ústrojí Lisovací ústrojí Vázací ústrojí Lisy na válcové balíky (svinovací lisy) Lis na válcové balíky s pevnou lisovací komorou... 51

9 Konstrukce lisu na válcové balíky s pevnou lisovací komorou Rám a podvozek Sběrací ústrojí Řezací ústrojí Svinovací komora Vázací ústrojí Lis na válcové balíky s variabilní lisovací komorou Konstrukce lisu na válcové balíky s variabilní lisovací komorou Variabilní lisovací komora Lis na válcové balíky s polo-variabilní komorou Kombinovaný lis s balícím ústrojím ELEKTRONICKÉ OVLÁDÁNÍ A KONTROLNÍ SYSTÉM DOPRAVA A SKLADOVÁNÍ Doprava stébelnin Skladovací prostory TECHNICKOEKONOMICKÉ ZHODNOCENÍ ZÁVĚR SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK... 93

10 1 ÚVOD Zemědělská technika významným způsobem ovlivňuje produktivitu práce, ekonomiku výroby a konkurenceschopnost zemědělského podniku. Proces mechanizace českého zemědělství byl v rozhodujících odvětvích prakticky dovršen v sedmdesátých letech za účinné podpory strojních investic formou dotací. Úroveň technického vybavení zemědělských podniků byla před rokem devadesátým a je i v současnosti odrazem nejen ekonomické situace zemědělských podniků, ale i technické politiky resortu. V současné době se obchodem se zemědělskou technikou zabývá u nás více jak několik výrobců, dovozců a prodejců. Nabídka strojů na trhu je velmi široká a pokrývá potřeby zemědělských podniků. Obnova zemědělské techniky je však pomalá a nezaručuje ani prostou reprodukci. V současnosti jsou stébelniny vyuţívány nejen a pouze pro krmivářské účely, ale významně vzrostl jejich význam i jako plnohodnotné energetické suroviny, zejména po vstupu naší země do Evropské unie. Závazné směrnice Evropské unie kladou mimořádný důraz na rozvoj alternativních zdrojů energií, mezi které náleţí i biopaliva. Poţadavky racionalizace sklizně a dopravy stébelnin, zejména slámy obilnin a řepky, vedou u všech typů sklizňových strojů k technickému pokroku, a to nejen pro energetické, ale i průmyslové vyuţití. U stávajících strojů, jako jsou sběrací vozy, sběrací lisy svinovací a pístové, je to především zavedení řezacího ústrojí a automatických prvků kontroly. Další oblast tvoří zcela nové stroje, jako jsou mobilní briketovací (peletovací) stroje nebo svinovací kompaktory, zaměřené na podstatné zvýšení objemové hmotnosti materiálu s ohledem na úspory při dopravě. Zatímco zahraniční zkušenosti technické a technologické lze přejímat bez zásadních korekcí, nelze stejně přejímat ekonomická hodnocení, protoţe ekonomické podmínky jednotlivých států se mohou výrazně odlišovat, coţ je významné zejména z pohledu evropské integrace. Pro sklizeň energetických stébelnin v suchém stavu, tj. slámy obilnin a olejnin, energetických obilnin, rákosovitých travin, ale i lnu a konopí, se stále více pouţívají sběrací lisy na velkoobjemové hranaté nebo válcové balíky. 10

11 Technický vývoj sběracích lisů je veden těmito směry: hlavní výrobci se snaţí dodávat celou výkonovou řadu lisů podle potřeb uţivatelů, tím jsou ovlivněny zejména rozměry balíků zlepšuje se komfort obsluhy a kontroly chodu lisů, zavádí se přídavné řezací ústrojí ke sběracím lisům, jako předpoklad větší hmotnosti balíků a vyšší objemové hmotnosti slámy, lepší manipulovatelnosti na místě dalšího zpracování, slámy obilovin a řepky a řada dalších stébelnin se sklízí i pro energetické účely v létě bezprostředně po sklizni zrna, a to výhradně z řádků poloţených za sklízecí mlátičkou na relativně vysoké strniště, umoţňující proschnutí stébelnin během několika dnů pěkného počasí. Stébelniny se sklízí z pokosů při vlhkosti %. V současné době se kromě taţených sklizňových strojů na stébelniny vyvíjejí a ověřují i samojízdné sklizňové stroje s vyšší kulturou práce a vyšším výkonem. Kromě toho se objevily i stroje, které některé energetické plodiny, například energetické TRITICALE (celá rostlina, sláma i zrno) sklízejí jako ţací stroje "nastojato". Výjimečným strojem je kombinace sklízecí řezačky s briketovacím lisem, umoţňujícím výrobu topných slaměných briket nebo pelet přímo při sklizni na poli s výkonností kolem 5 t za hodinu. Podmínkou jeho efektivního vyuţívání je maximální vyuţití během sklizně i během roku jako stacionárního zařízení v tvarovacích linkách biopaliv, protoţe jeho pořizovací cena je zatím vysoká. Systém však přináší mnoho provozních výhod, především na větší přepravní vzdálenosti podstatnou úsporu skladovacího prostoru, jakoţ i následné vyuţití bez zbytečných technologických mezičlánků. V případech, kdy je pro stébelniny k dispozici vhodné vyuţití, je jejich zpracování zaměřeno na efektivní sklizeň, transformaci do poţadovaného stavu a racionální dopravu do místa skladování. V takovém případě jsou téměř výhradně vyuţívány technologie sklizně s vyuţitím sklízecího lisu nebo sklízecí řezačky. Tyto způsoby v celorepublikovém měřítku téměř vytlačily v minulosti hojně vyuţívaný systém sběru a dopravy pomocí klasických sběracích vozů. V současné době se na jejich místě uplatňují sběrací vozy doplněné řezacím ústrojím. 11

12 2 CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce je zpracování problematiky sběracích lisů na sklizeň stébelnin; dále zpracování literárního přehledu sběracích lisů, jejich konstrukce, technický rozbor základních funkčních skupin, specifikace základních technických parametrů, jejich postavení ve strojních sklizňových linkách. V závěru práce je uvedeno technickoekonomické zhodnocení vybraných sběracích lisů předních výrobců. 12

13 3 LISY VE STROJNÍCH LINKÁCH Ke sklizni stébelnaté hmoty je moţno vyuţít různě technologické postupy. Jejich charakter je závislý na dalším potenciálním zpracování slisované hmoty. Slisované výstupní produkty sběracích lisů je moţno pouţít jednak pro standartní krmivářské účely, ale v současnosti roste význam stébelnin, jako významné energetické suroviny. Tab. 1 Rozdělení stébelní využitelných pro energetické učely STÉBELNINY Obilniny Sláma Pšenice Odpadní Biomasa Olejniny Sláma Řepka olejná Zbytky po Len setý zpracování Kukuřice Laskavec- Amaranthus Obilniny Celé rostliny Pšenice Záměrně pěstovaná Celé rostliny Triticale biomasa Jednoleté plodiny Celé rostliny Slez krmný Víceleté plodiny Celé rostliny Šťovík krmný Výše uvedená tabulka uvádí přehled stébelnin pouţívaných pro energetické účely 3.1 Strojní linka Strojní linka je sestavení strojů pro zajištění technologického postupu. Také můţe být strojní linka spojením několika souprav nebo mechanických prostředků stejného pracovního postupu, které na sebe navazují svoji funkcí a výkonností. Termín strojní linka zahrnuje rovněţ jednotlivé stroje nebo skupiny strojů a vyměnitelná přídavná zařízení. Jako linka je chápán výrobek sestavený ze součástí nebo částí, z nichţ alespoň jedna je pohyblivá, příslušných pohonných jednotek, ovládacích (řídících) a silových obvodů a jiných částí vzájemně spojených za účelem přesně stanoveného pouţití, především zpracování, úpravy, dopravy nebo balení materiálu. 13

14 3.2 Strojní linky na sklizeň stébelnatého materiálu V technologii sklizně stébelnatého materiálu došlo v posledních letech k výrazné modernizaci technologie všech strojů zúčastněných v této sklizni. Jejích předností je především výkonnost, zjednodušení organizace práce při současném zvýšení produktivity a zároveň sníţení provozních nákladů. Významný a v současnosti rozhodující podíl na technologickém zajištění zemědělství mají stroje importované ze zemí Evropské unie, ale i USA. Strojní linky dělíme podle sklizně: - sklizeň píce - sklizeň lnu - sklizeň slámy 3.3 Strojní linka pro sklizeň píce Pícniny jsou velmi důleţitou 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 vyuţívá ke spotřebování v čerstvém stavu, ale větší část píce musí být uchována správnou formou konzervace na zimní období, jelikoţ letní krmné období, které lze v našich podmínkách vyuţít je pouze 130 aţ 160 dnů. (Neubauer, et al. 1989) Seno je objemná píce s příznivými nutričními vlastnostmi a vysokým obsahem sušiny získaná sušením konzervaci travin a jetelovin, při které se sniţuje obsah vody na 15 aţ 17 %. Vlastní konzervace sušením se provádí buď přirozeným teplem nebo dosoušením studeným nebo předehřátým vzduchem. Kaţdý z uvedených způsobů konzervace vyţaduje vlastní technologii sklizně a posklizňové úpravy píce (Teksl, 1999) V systémech konzervace podle (Teksla, 1999), převaţují u nás tři základní postupy siláţování: - čerstvé píce - zavadlé píce - částečně zavadlé píce 14

15 Kromě konzervace siláţováním se pouţívá konzervace píce sušením. - v přírodních podmínkách - v senících - v sušárnách Všechny tři základní principy siláţování se mohou vzájemně kombinovat. Siláţování zavadlé píce (starší označení stáţování a senáţ) se pouţívá v naších podmínkách jiţ 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 pouţívají následující stroje (obr.1 a obr.2): - Rotační ţací stroje (bubnové diskové); tyto stroje nám realizují první operaci sklizně píce, tj. sečení porostu a jeho úpravu buď k další manipulaci (rozprostření na široko) nebo jeho uloţení na podélný řádek zvaný pokos. - Rotační ţací stroje (nesené, návěsné, samojízdné) se zařízením pro úpravu pokosu (mačkače, kondicionéry); účelem je relativně větší narušení pletiv stonků a stébel neţ lístků pícnin. Cílem je dosáhnout stejnoměrného urychleného vysychání celých rostlin. - Rotační ţací stroje s odkládacím dopravníkem. - Obraceče a shrnovače (nesené, návěsné, přívěsné), jejím úkolem je rovnoměrně rozhodit pokos, dále obrátit píci uloţenou v řádku nebo na široko tak, aby spodní vrstva vlhčí vrstva byla uloţena nahoru a tím rychleji vyschla. - Sklízecí řezačky (nesené, návěsné, samojízdné) s příslušnými adaptéry. Tyto řezačky se pouţívají na sklizeň pro denní krmení, na siláţ, k horkovzdušnému sušení a k mechanické dehydrataci. Úkolem je sloučit operace při získávání porostu ze strniště sečením nebo sběrem, jeho pořezání a naloţení do dopravního prostředku. - Sběrací návěsy, přívěsy a vozy (traktorové nebo samojízdné); jsou určeny pro sběr, nakládku, pořezání a dopravu objemných hmot leţících na řádcích, jak zelené, tak i zvadlé píce. 15

16 - Sběrací lisy na válcové či hranolovité balíky, úkolem je plynule sebrat ze shrnutých řádků zavadlý nebo častěji suchý produkt, slisovat jej a svázat do stejných balíků, ale s moţností parametrizovatelné velikosti a slisovatelnosti. Obr. 1 Schéma strojní linky pro sklizeň pícnin, sena a následnou manipulaci 16

17 Obr. 2 Strojní linka pro sklizeň pícnin na senáž a následnou manipulaci 3.4 Strojní linka na sklizeň slámy a lnu Strojní linka na sklizeň slámy Termínem sláma se označují zcela vymlácené vyschlé stonky a stébla, v širším významu ze všech polních plodin a v uţším významu pouze z obilnin. 17

18 Moţnosti zpracování a vyuţití slámy v zemědělské výrobě, v energetice i průmyslové výrobě jsou široké, současný stav v této oblasti lze však v celorepublikovém měřítku označit za nekoncepční a málo efektivní. Rozhodování o způsobu dalšího vyuţití 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 sráţkové 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 nevyţaduje zakryté skladovací prostory. - Sláma je určena k zaorání na poli pro urychlení rozkladu slámy v orniční vrstvě je sláma rozdrcena adaptérem na ţací 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) 18

19 Obr. 3 Schéma strojní linky pro sklizeň slámy a následnou manipulaci Sklizeň slámy je moţná více způsoby: a) Sklizeň volné slámy k této sklizni se vyuţívají sběrací vozy, návěsy a přívěsy. Hmotu z řádků přímo sebereme sběracím návěsem, pokud je potřeba tak i nařeţeme a odváţíme přímo na místo určené ke skladování, buď do hal nebo stohujeme přímo na poli. Obr. 4 Sběr slámy z řádku sběracím návěsem 19

20 Ruční dopravu slámy na stoh nahradili dnes uţ klasicky pouţívané stohaře, stohuje se pomocí stohařů upevněných na čelních nakladačích. Dnes se na stohování vyuţívají převáţně manipulátory. Obr. 5 Stohování slámy stohařem b) Sklizeň slámy sklízecí řezačkou Sláma se sbírá z uloţených řádků samojízdnou nebo návěsnou řezačkou a nakládá se na vedle nebo za sebou jedoucí dopravní prostředek. Pořezaná sláma se vyuţívá jako krmivo, tyto linky jsou energeticky náročné a dnes jsou spíš výjimečně vyuţívané. Samojízdné sklízecí řezačky (s noţovým řezacím ústrojím) jsou řešeny stavebnicově. Skládají se ze základní jednotky, jednotlivých sklízecích ústrojí (adapterů) a příslušenství. Základní jednotku tvoří maximálně tři pracovní ústrojí (podavače, řezací a dopravní), motory, pohony, rám základní jednotky s podvozkem a kabinou, ovládací a řídící ústrojí. (Neubauer, et al. 1989) 20

21 Obr. 6 Sklizeň slámy samojízdnou řezačkou c) Sklizeň slámy lisováním do balíku - Lisováním se nám zvýší objemová hmotnost materiálu a tím dosáhneme lepších parametrů uskladnění a současně niţších nákladů na dopravu. Slámu lze lisovat do malých nebo velkých hranolovitých balíků nebo do válcových balíků pomocí sběracích lisů. Tyto lisy jsou návěsné (jejich mobilita je zajištěna taţným prostředkem) nebo samojízdné. Schematicky je strojní linka na sklizeň slámy znázorněna na obr. 2. a) b) c) Obr. 7 Druhy lisů a) Lis na malé hranaté balíky, b) Lis na velkoobjemové hranaté balíky, c) Svinovací lis na válcové balíky 21

22 3.4.2 Strojní linka na len Trhání lnu trhači bylo v druhé polovině šedesátých let nahrazeno přímou sklizni kombinovanými sklízeči. Stonek je ihned po vytrhání pokládán k rosení, coţ usnadňuje i zrychluje sklizeň a umoţňuje dobré rosení stonku. Součásti technologie sklizně těmito stroji jsou také obraceče, čechrače, svinovače lnu a sušárny tobolek. Schéma současných sklizňových postupů u přadného lnu je na obr. 8. ( Obr. 8 Schéma současných sklizňových postupů přadného lnu.( Přímá sklizeň Je technologický postup, jehoţ podstatou je trhání lnu za současného očesávání tobolek a pokládání stonku na pozemek do řádků k rosení. Ke sklizni se pouţívá 22

23 kombinovaný sklízeč vykonávající uvedené pracovní operace při jedné jízdě stroje. Tobolky jsou dopravovány do závěsného vleku a odváţí se k dosoušení na sušárny různých typů. Přímá sklizeň je zajišťována převáţně kombinovanými sklízeči ve všech výrobních podmínkách, kde se len pěstuje. Přímá sklizeň je v porovnání s jinými sklizňovými postupy v našich podmínkách efektivní vzhledem k niţším nárokům na potřebu lidské práce. Umoţňuje velmi dobré trhání porostů od ţluté do plné zralosti při délce stonku cm a svaţitosti pozemku aţ do 12 o. ( Separace a dosoušení výčesků: Výčesky obsahují rozdílné mnoţství příměsí stonků a plevelů, které je závislé na technickém stavu a seřízení kombinovaných sklízečů (seřízení bubnu), zralosti, polehlosti a zaplevelenosti porostu. Separace sniţuje (podle sloţení výčesků) celkový objem hmoty určené k sušení o % a celkovou vlhkost materiálu o 5-20 %. Separace výčesků je potřebná tam, kde nedostatečná kapacita sušáren brzdí plynulý postup sklizně. Ztráty tobolek a semene (7-12 %) při separaci výčesků jsou nesrovnatelně menší neţ ztráty při ručním vytřásání na poli nebo náklady a ztráty spojené s dosoušením veškeré hmoty. K separaci se pouţívá upravený dávkovací stůl s navazující vytřásací sekcí. ( Výmlat výčesků: Výčesky z desikovaných ploch se mohou jednak uskladnit na roštové sušárně nebo ihned mlátit na poli nebo při odvozu z pole. Výmlatová vlhkost je %. K výmlatu se však více pouţívají obilní sklízecí mlátičky ve stacionální úpravě. Výčesky se transportují plynule pásovým dopravníkem. Semeno je předčištěno a při vlhkosti 9 % uskladněno v silech s moţností provzdušňování. ( Dělená sklizeň Trhá se stonek s tobolkami (1. fáze). Za 5 dnů po vytrhání se stonek odsemeňuje (2. fáze). Předností dělené sklizně: - zahájení trhání porostů běţného pěstování (na vlákno) jiţ od konce fáze 23

24 zelené zralosti ve všech oblastech pěstování - postupné dozrání semen v tobolkách - dřívější období rosení i sběr stonku - předpoklady vyšší jakosti vlákna Nevýhody dělené sklizně: - velká závislost na klimatických podmínkách a bezesráţkovém období při odsemeňování - rozdílná kvalita semene - technologie je pro svou závislost na počasí nevhodná - vysoká cena strojů a pomalá návratnost vloţených prostředků Stonek v závislosti na stupni zralosti se po vytrhání za 5-10 dnů na poli odsemeňuje a zároveň obrací, coţ je nejčastější postup. U méně kvalitních porostů bude moţné vyuţití i druhého postupu, kdy stonek se na poli bude rosit s tobolkami, po urosení se bude neodsemeněný sbírat a odsemeňovat v tírně před zpracováním na potěrací turbíně. K dělené sklizni se pouţívají dováţené samojízdné trhače typu ARA.HY. Dělená sklizeň lnu se začínala uplatňovat v ČR od roku ( Rosení a obracení stonků: Vlákno ve stonku se uvolňuje procesem rosení za přispění obracení vrstvy stonku. Rosení je biochemický proces rozkladu pektinových látek, které spojují svazky vláken s pletivem lýkové kůry a dřevovinou. Probíhá ve dvou etapách nejprve za účasti bakterií působících na povrchu stonku, které připravují podmínky na povrchu stonku pro uchycení plísní a hub. Druhá etapa zahrnuje bouřlivou činnost plísní rodu Mucor, Rhizopus a hub Aureobasidium pulluans, které rozkládají pektinové látky. Třetí etapa rosení znamená jiţ rozklad celulózy a destrukci lýkového vlákna - fáze přerosení. ( Sběr stonku svinovacími lisy a doprava balíků Před sběrem je nutné urosený stonek obrátit nebo načechrat, aby vlhkost dosahovala maximálně %. Sběr stonku se v souladu se světovým trendem provádí většinou do válcovitých balíků. V ČR se začalo se svinováním v r Pro uplatnění sklizňové technologie je nutné respektovat tyto podmínky: svahová dostupnost 8 o, urovnaný pozemek, minimum kamení, záhonový způsob 24

25 sklizně, podsev trav, přímé nepřekříţené řádky, délka stonku cm, výnos stonku alespoň 2,5 t.ha -1. Urosený stonek se v ČR sbírá závěsnými svinovacími lisy typu Hesston 5700 a Unibal. Ze samojízdných svinovacích lisů se od roku 1995 uplatní především typ Depoortére ZOR.HY. Svinovací lisy v jedné operaci sbírají a svinují vrstvu stonku za současného prokládání vrstvy dvěma lněnými motouzy. Balík je v konečné fázi převázán motouzem zařízením upevněným na svinovači a vyklopen mimo sbíraný řádek. K prokládání vrstvy stonku v balíku a omotávání se můţe pouţívat pouze motouz z přírodních vláken - lněný a lněnokonopný. Svinovací lis Hesston 5700 je konstruován pro sběr slámy a pícnin a pro sběr lnu je třeba provést tyto úpravy: - úprava aktivního záběru sběracího ústrojí - montáţ zařízení pro prokládání motouzem - zúţení svinovací komory lisu - redukce pohonu svinovacího lisu Rozměry svinutého balíku jsou: šířka 0,8-1,2 m, průměr do 1,8 m, hmotnost 0,2-0,35 t. Objemová hmotnost je do 130 kg.m -3. Balíky se buď seskupují na více místech k nakládce, nebo se dopravují do vzdálenosti 4-5 km přímo samonakládacími manipulačními vozy. Balíky se skladují v uzavřených skladech a kolnách komínovitě na sebe ve 4-8 vrstvách podle dostupnosti pouţitých mechanizmů a výšky skladu. K dopravě balíků do tírny je nejlépe vyuţít nákladních automobilů s vlekem. ( 25

26 Obr. 9 Formování balíku při svinování lnu A tvorba jádra balíku a zavedení motouzu, B- utváření balíku s nabalováním vrstev stonku, C ukončení nabalování stonku a zajištění balíku motouzem. 1 rozpínací válec pásu, 2 náhonové válce, 3 napínací páka pásu, 4 válce zadní klapky, 5 stěrač přítlačného válce, 6 přítlačný válec, 7 sběrač, 8 vtahovací válce, 9 napínací páka s napínacími válci v předním koncovém postavení na dorazu, 10 doraz napínací páky ( 26

27 4 SBĚRACÍ LISY Pro sklizeň stébelnin je v podmínkách českého zemědělství nejčastěji aplikována alternativa s vyuţitím sklízecích lisů na hranolové, 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 sbírá materiál z řádku. Operaci lze zefektivnit předchozím shrnutím řádků. Je skutečností, ţe tento způsob sklizně stále ve větší míře nahrazuje ještě v nedávné minulosti častěji vyuţívané alternativy sklizně s vyuţitím sběracího vozu. Hlavním důvodem je méně efektivní a nákladnější přeprava volně loţené slámy, neboť velikost loţného prostoru dopravních prostředků je omezena předpisy o provozu na pozemních komunikacích. Dopravní prostředky jezdí při dopravě stébelnatých materiálů vytíţeny na 20 aţ 50 %. Doprava zhutněných materiálů je vzhledem k vyšší objemové hmotnosti efektivnější. V případě vyuţití sklízecích lisů má výstupní materiál nejčastěji formu velkoobjemových balíků. Lisované balíky padají na pozemek, odkud jsou pak pomocí nakladače, manipulátoru nebo hydraulické ruky naloţeny na dopravní prostředek a odvezeny na místo skladování. Méně vyuţívané 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. Slisovaný materiál, nejčastěji balíky, jsou buď umístěny na strniště, nebo naloţeny na dopravní prostředky. V současnosti jsou pouţívány lisy, které lisují sebrané suroviny do následujících forem balíků: a) malé, hranolové o hmotnosti 20 aţ 35 kg, umoţňující ruční manipulaci, b) velké, válcové, válcového průřezu o hmotnosti 190 aţ 500 kg, c) velké hranolové balíky čtvercového a obdélníkového průřezu o hmotnosti 380 aţ 1000 kg. K lisování jsou pouţívány svinovací lisy na válcové balíky (ty lze podle konstrukčního řešení rozdělit na lisy s pevnou lisovací komorou a lisy s variabilní lisovací komorou, (které mohou při stejné slisovatelnosti produkovat balíky o různé velikosti), pístové lisy a v malé míře i lisy šnekové. Manipulace s velkými balíky vyţaduje pouţití mechanizačních prostředků. Objemová hmotnost balíků suché slámy je 50 aţ 27

28 250 kg.m -3. Objemová hmotnost se zvýší řezáním před vstupem do lisu. V současnosti je řezání u některých lisů řešeno včleněním řezacího zařízení mezi sběrací ústrojí a vstup do lisovací komory. Po slisování nebo během lisování na předepsanou slisovanost se balík převazuje motouzem nebo sítí. Lisováním se zvýší objemová hmotnost materiálu. Úměrně s tím se zlepší vyuţití nosnosti dopravních prostředků a skladovacích prostorů. Je usnadněná kontrola mnoţství 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) Klasické zpracování suchých objemných hmot, bylo realizováno lisem na malé hranolovité balíky (obr. 7, a)). Tyto typy, jsou jiţ dnes nahrazovány lisy na velkoobjemové balíky, a to hranatého a válcového tvaru (obr. 7, b), c)). Lisy na velkoobjemové balíky (válcové nebo kvádrové balíky s hmotností do 1000 kg) pronikají i do linek na sklizeň píce. Technologie "velkoobjemových" balíků začíná v současné době převládat, neboť je vysoce výkonná (aţ 3 ha za hodinu) a balíky se mohou přepravovat i na velké vzdálenosti a při skladování zabírají zlomek prostoru na rozdíl od ostatních velikostí balíku. Pouţívání sběracích lisů v pracovních postupech sklizně pícnin je kromě lisování sena i při lisování zavadlé hmoty a následným obalením balíku folií (stáţování 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 81-83%, při sušině pod 75% dochází k napadení píce plísněmi a k znehodnocení lisovaného materiálu jimi produkovanými toxiny. Lisování pícní hmoty je v takové případě moţné jen při pouţití konzervačních přípravků. Při sklizni pícnin se kromě lisů vytvářejících klasické balíky rozměrů (0,4 x 0,2 x 1,2m) o hmotnosti 20 aţ 35 kg se pouţívají i lisy vytvářející velké balíky válcového nebo hranolovitého průřezu. (Červinka 2002). 28

29 4.1 Rozdělení sběracích lisů Rozdělení sběracích lisů je schematicky znázorněno na obr. 10. Jednotlivé úrovně členění jsou dány technologickou a procesní parametrizací. Obr. 10 Rozdělení sběracích lisů Nízkotlaké lisy - materiál je podáván přímo do komory bez předlisování. Dnes se tyto lisy nevyuţívají v takové míře jako vysokotlaké, tyto lisy pouţívají převáţně malí zemědělci nebo chovatelé koní pro snadnou manipulaci s těmito balíky. Jejich cena se pohybuje řádově v desetitisících korun (u pouţitých) a opravy jsou opravdu pro ně ekonomické a to nejen z důvodu snadného obstarání levných náhradních dílů. Nepouţívají se jiţ, ale ve větší míře z důvodu nízké slisovatelnosti hmoty a v současné době i náklady na lisování a ekonomiku pouţití těchto lisů. Vysokotlaké lisy lis má předlisovací kanál, kde se materiál předlisuje po jeho vyplnění a následně podá do hlavního lisovacího kanálu. Tento druh lisu se dnes vyuţívá jak na hranolovité, tak na válcové balíky ve velké míře ne jen na lisování slámy, ale i píce. 29

30 (Neubauer, 1989) uvádí oproti obr.č.10 poněkud jiný pohled členění lisů. V jeho popisu jsem provedl některé aktualizace. a) Podle mobilnosti dělíme lisy na : - Stacionární (k dočasnému uloţení s cílem přetvořit na další produkt) lisování senáţe 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 vyuţívány na sklízecích mlátičkách (výrazným procesním omezením při sklizni je vlhkost lisovaného materiálu) a nízký výkon lisu. b) Podle druhu a slisovatelnosti hmoty jsou: - Nízkotlaké (objemová hmotnost 50 aţ 100 kg.m -3 ) - Vysokotlaké (objemová hmotnost 500 aţ 1000 kg.m -3 ) a) Podle velikosti a tvaru slisovaných balíků - Na balíky malé hranolovité, rozměrů (0,32 x 0,46) x (0,4 x 0,5) x (0,4 x 1,1) m a hmotnosti 20 aţ 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 aţ 1000 kg - Na balíky kruhového průřezu válcové o šířce 1,2 aţ 1,5 m, průměru 0,6 aţ 1,8 m a hmotnosti 150 aţ 1000 kg dle průměru b) Podle konstrukčního provedení lisovacího ústrojí - Pístové kanálové, které podle pohybu pístu jsou buď s přímovratným pohybem pístu v kanálu podélně nebo příčném uloţení, nebo s kývavým pohybem pístu - Svinovací rolovací, které podle formování jádra balíku jsou buď s utuţovaným jádrem balíku a mají válcové nebo laťkové svinovací ústrojí, nebo s neutuţovaným jádrem balíku a mají svinovací válce nebo pásové dopravníky nebo svinovací hrabicový dopravník. - Briketovací (pístové, šnekové, prstencové) 30

31 - Granulační (s prstencovou nebo plochou matrací) - Peletovací (Neubauer, et al. 1989) Dále můţeme lisy rozdělit: a) Podle úpravy sklízeného materiálu - Lis s řezacím ústrojím - Lis bez řezacího ústrojí b) Lis podle lisovací komory, vice obr. 22. c) Podle uspořádání řezacích noţů - Řezací noţe v jedné řadě - Řezací noţe ve dvou řadách a) Podle způsobu ovíjení (pouze u lisu na válcové balíky) - Ovíjení motouzem - Ovíjení síťovinou - Ovíjení perforovací folií Základní kritéria pro volbu lisu při strojní investici Při výběru lisu je nutné zváţit více kritérií. Výhody a nevýhody sklizně s vyuţitím sklízecích lisů jsou zřejmé. V případě, kdy je rozhodnuto, ţe technologie sklizně lisováním je ta nejoptimálnější varianta zpracování v daném zemědělském podniku, je nutno zvolit optimální sběrací lis. Kritérií, kterými je nutné nebo vhodné se řídit, je hned několik. Důleţitým kritériem je například mnoţství suroviny, které je nutné během sezóny slisovat. Výkonnost lisu musí zaručit, ţe potřebné mnoţství suroviny bude slisováno v přiměřeně dlouhém časovém úseku, který přibliţně odpovídá délce sklizně hlavní plodiny na inkriminované výměře. Do rozhodovacího procesu je samozřejmě nutné zakalkulovat přiměřenou rezervu na údrţbu, opravy, ale i nepřízeň počasí. Je nutno uváţit i fakt, ţe (pokud se nejedná o samojízdný lis) lis je nutné agregovat s traktorem o potřebném výkonu motoru, který je 31

32 vybaven všemi druhy energetických, případně datových výstupů potřebných pro provoz lisu. Veškeré parametry, včetně kalkulace nákladů, je pak nutné rozpočítávat na kompletní soupravu. Dalším důleţitým kritériem je volba vhodného typu balíků. V podmínkách menších farem dosud přetrvává technologie lisování do malých hranolových balíků. Výhoda této technologie je v moţnosti ruční manipulace s balíky a relativně nízká pořizovací cena. Jako pohonná jednotka můţe slouţit traktor niţší výkonové třídy. Pochopitelnou nevýhodou je nízká výkonnost lisování i následujících operací. Nejčastěji pouţívané jsou v podmínkách českého zemědělství svinovací lisy na válcové balíky. Jejich výhodou je vysoká výkonnost a moţnost utuţení, které nouzově dovoluje venkovní skladování balíků bez nutnosti pouţívat speciální mechanizaci na jejich ukládání do stohů. Válcový tvar je mírnou nevýhodou při dopravě, manipulaci a skladování z hlediska efektivity vyuţití prostoru. Zvýšené nároky jsou rovněţ kladeny na rozdruţení válcových balíků, zejména při průmyslovém a energetickém vyuţití a jsou-li baleny v síti. Lisy na hranolové balíky mají nezastupitelnou úlohu v oblasti energetického a průmyslového vyuţití slámy, neboť naprostá většina zpracovatelských technologií je konstrukčně uzpůsobena právě pro příjem hranolových balíků. Nevýhodou lisů na hranolové balíky je vyšší pořizovací cena. Při volbě zařízení je nutno přihlédnout téţ k poţadavkům případných odběratelů. Z hlediska provozních vlastností mobilních agregovaných lisů jsou nejdůleţitější tato hodnotící kritéria: - velikost, objemová hmotnost a tvar balíku - poţadavky na traktor s pohledu vyuţitelného výkonu - doporučený výkon agregačního prostředku - poţadovaný rozsah otáček vývodového hřídele - způsob ochrany pohonu před přetíţením - počet hydraulických okruhů - sběrací ústrojí podle rozměrů - konstrukční řešení sběracího ústrojí - způsob ochrany sběracího ústrojí při jeho zablokování sbíranou hmotou - konstrukční provedení vkládací ústrojí - typ vkládacího ústrojí - šířka vkládacího ústrojí 32

33 - konstrukční provedení řezacího ústrojí - celkový počet noţů řezacího ústrojí - způsob aktivace noţů (zpuštění řezacího ústrojí centrálním řízením, a nebo autonomně) - způsob jištění noţů (proti samovolnému zpuštění při vniku cizího tělesa do ústrojí) - způsob lisování - s řezáním, bez řezání - typ lisovacího ústrojí a systém lisování - regulace hustoty balíku (centrální řídící jednotkou, a nebo autonomně) - způsob regulace (mechanický nebo elektronický) - vázací systém - způsob řízení vázání (automatický, resp. manuální) - vázací materiál (motouz nebo síť) - počet ovinutí balíku (základní technicko-ekonomický parametr) - rozměry lisu: - celková délka - celková výška - celková šířka - hmotnost lisu - poţadované pneumatiky (typ a rozměry, jedná se o provozní nákladovou komponentu) - ostatní příslušenství (charakterizuje celkovou vybavenost lisu, je důleţitým kritériem při posuzování pořizovací ceny ve vztahu k uţitné hodnotě lisu) například: - automatické mazání řetězů - automatické mazání loţisek - osvětlení - vyhazovací rampa - vzduchové brzdy - hydraulická reverzace vkládacího ústrojí - řízená náprava - připojení manipulačního vozíku ( doplněno o aktuální údaje dle katalogových listů různých výrobců) 33

34 Sklizeň slámy je nutné řešit komplexně. Ve sklizňové lince následuje po lisování doprava balíků ze sklízeného pozemku do místa skladování a související manipulace. Řešení celé linky od momentu sklizně aţ po fázi skladování musí být komplexní a musí umoţňovat plynulé vzájemné navazování jednotlivých operací. To je další kritérium při volbě sklízecího lisu. V případě, ţe nový lis bude součástí stávající technologické linky, je nutné, aby objem, hmotnost a tvar balíků odpovídal kapacitním moţnostem stávající linky, tzn., aby následující manipulační systémy byly schopny balíky zpracovat. Dalším alternativním řešení je kompletní výměna strojní linky včetně systému dopravy a manipulace. Při volbě nového zařízení je nutné obě alternativy důkladně zváţit, včetně varianty, zda nebude efektivnější řešit sklizeň stébelnin formou externích subdodavatelských sluţeb (outsourcing) 4.2 Koncepční řešení sběracích lisů Sběrací lisy v současnost jsou řešené převáţně jako návěsné stroje s jednonápravovým nebo dvounápravovým podvozkem, případně i s řiditelnou nápravou. Objevují se opět lisy samojízdné, například lis Deutz Fahr Power Press 120H, viz.obr.11. Obr. 11 Samojízdný lis Deutz-Fahr PowerPress 120 H 34

35 4.3 Lisy na malé klasické hranolovité balíky Lisy na malé hranolovité balíky se uplatňují pouze při sklizni slámy a sena. Potřebný výkon traktoru podle Kutzbacha je 60 aţ 110 kw. (Kutzbach, 1976), (obr. 12) Obr. 12 Schéma a základní parametry lisů na slámové balíky Technologický proces lisu na malé klasické balíky Technologický proces sběracího lisu na klasické hranolovité balíky je popsán podle obr. 13. 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), přičemţ 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 vloţení dávky hmoty do lisovací komory (16) došlo tehdy, kdyţ píst (14) je v přední úvrati. Při pracovním zdvihu tlačí píst vloţenou dávku hmoty do lisovací komory, noţe (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 35

36 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). Slosovaná hmota je ve dvou místech zavázaná motouzem do balíku. Klubka motouzu jsou uloţena 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 přibliţováním dna a stropu kanálu regulačními šrouby s vinutými pruţinami. (Neubauer, et al. 1989) S takovým to technologickým procesem, byli vyráběné lisy na malé klasické hranolovité balíky pod značkou: Fortschritt, John Deere, Welger, Kuhn, Class a další 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 ţlaby a otočně uloţené sběrací ústrojí. V přední části lisovací komory je otočně uloţen závěs. Sběrací ústrojí je bubnové s pruţnými 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 uloţen šikmý nůţ a dále je píst opatřen svislými dráţkami pro průchod jehel vázacího ústrojí. V lisovací komoře obdélníkového nebo čtvercového průřezu jsou otvory, jimiţ jsou přístupné stavěcí šrouby kladek a jejich drţáků při centrování pístu, a je opatřena na konci vstupního okna noţem. Stěny lisovací komory jsou opatřeny zpětnými přidrţovači. Vázací ústrojí je zdvojené, zpravidla typu Deering, (popis. str. 42) uloţené nad lisovací komorou se společným zapínacím a hnacím ústrojím, hlavním hnacím hřídelem, klikovým ústrojím pohonu jehel i jejích drţákem. 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. Pouţívá-li se k nakládání vrhač balíků, je třeba pro něj namontovat přídavný 36

37 převod. K pohonům se pouţívají kloubové hřídele, klínové řemeny, ozubená kola a válečkové řetězy. V převodech jsou vloţeny pojistné spojky a střiţný 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 aţ 1,2 m umoţňují vytvářet balíky o objemu 0,125 m 3 aţ 0,175 m 3. (Neubauer, et al. 1989) Obr. 13 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 ţlab, 11- třecí spojka, 12- setrvačník, 13- klikové ustrojí, 14- píst, 15- nůţ pístu, 16- lisovací komora kanál, 17- nůţ komory, 18- zpětný přidrţovač, 19- liţiny komory, 20-37

38 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 Tento typ lisů se řadí do skupiny pístových lisů. Konstrukčně lze rozdělit technologický celek to následujících funkčních skupin: Sběrací ustrojí Zajišťuje plynulé zachycení a další vedení píce k pěchovacímu ústrojí. Je optimálně přizpůsobeno na velké pokosy, lze jí zachytit také široké a nerovnoměrné řádky pokosu. Ústrojí je výškově nastavitelné a pouţívá se bubnový typ s odpruţenými prsty, které zajišťují dokonalé kopírování nerovností terénu. Sběrací ústrojí je schematicky znázorněno na obr. 13, pozicí Vkladače (podavače) 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 pouţívaný je vidlicový podavač, je jištěn střiţnou pojistkou a poháněn klikovým mechanismem. Jeho pohyb je synchronizován s pohybem pístu. Vkladače jsou schematicky znázorněny na obr. 13, pozicemi 8 a Lisovací ústrojí Lisovací ústrojí lze rozdělit na dvě standartní proveden, a to s přímoběţným (obr. 14), nebo kývavým pístem (obr. 15) a) Lis s přímoběţným pístem (označované jako přímoběţné lisy) Píst koná přímočarý vratný pohyb ve vodorovném lisovacím kanálu, kde je veden pomocí kladek a koleček. 38

39 b) 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. Jejích předností je velká slisovatelnost balíku a jeho pravidelný tvar. Nevýhodou těchto strojů je jejich vyšší pořizovací cena oproti lisům na válcové balíky a energetická náročnost. Lisovací ústrojí sloţené z pístu a komory lisuje hmotu po určitých dávkách. Lisovací ústrojí má převáţně klikový mechanizmus a lisovací komora umoţňuje lisovat rovnoměrně balíky, i kdyţ se průřez sbíraného řádku mění. Píst se v lisovací komoře pohybuje na kladkách přímočarým vratným pohybem. Na spodním čele pístu je šikmý nůţ a dále má píst svislé dráţky pro průchod jehel vázacího ústrojí. Stěny lisovací komory jsou opatřeny zpětnými přidrţovači, který zabraňují zpětnému pohybu slisované hmoty. Lisovací ústrojí včetně jeho pohonu je chráněno před přetíţením automatickou regulací tlaku. Automatická regulace vychází z maximálního tlaku na píst. Tento tlak lze udrţovat na poţadované úrovni, která také umoţňuje i konstantní slisovanost materiálu. Překonávání špičkových tlaků umoţňuje v převodu setrvačník s dvojitou třecí spojkou. Automatická regulace tlaku konstantní slisovanost v současné době umoţňují dva systémy automatické regulace, a to: plně hydraulický a elektrohydraulický. Oba systémy mají řídící jednotku, z které vychází obvod řídící a obvod ovládací. Plně hydraulická regulace má jak řídící, tak ovládací obvod hydraulický, zatímco elektrohydraulická má řídící obvod elektrický a ovládací obvod hydraulický. Přímoběţné lisy se dělí na lisy s tlakovým pracovním postupem a na lisy s taţným pracovním postupem. Lisy tlakové měly převodové soukolí nad zadním podvozkem uvnitř lisu. Pracovní místo pístu bylo však nad předním podvozkem. Píst lisu pracoval tlakem ojnice, kdyţ se od soukolí vzdaloval. Kdyţ se přibliţoval k soukolí, tak běţel naprázdno a uvolnil místo pro slámu. Tyto typy se však přestaly vyrábět, protoţe byly příliš dlouhé. Nahradily je lisy s taţným pístem. Tyto lisy mají hnací soukolí mezi podvozky a píst pracuje při tlaku ojnice. Aţ na vkládací píst se stavěly celokovové, s těţkou masivní konstrukcí. (Boudník 1959) 39

40 Obr. 14 Nepřímotoký lis s přímoběžný pístem a) Lis s kývavým pístem V lisovacím kanále se pohybuje píst, otočným kolem čepu. Dráha pístu je oblouková, píst se pohybuje sloţitějším pákovým převodem, a to tak, aby nahoru šel rychleji a dolů volněji. Tím je celý mechanismus stejnosměrně zatíţen. 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. 15 Přímotoký lis s kývavým pístem 40

41 Obr. 16 Polopřímotoký lis s kývavým pístem Vázací ustrojí Pouţívá se zdvojené vázání systém McCormick nebo Deering umístěné nad lisovacím kanálem. Vázání, jak uvádí (Červinka, 2003) musí umoţnit obvázat balík slámy nebo sena motouzem, na dvou či více místech. K vázání slouţí vázací ústrojí, vytvoření uzlu musí být synchronizováno s pohybem pístu pomoci tzv. zapínacího (spouštěcího) ústrojí. (Červinka 2003) Vázací ústrojí McCormik: Vázací ústrojí (obr. 17.) je tvořeno tělesem uzlovače, které je navlečeno na hnací hřídeli (10). Hlavní části vázacího ústrojí jsou vázací jehla (14), svěrka motouzu s pevným noţíkem (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 nůţ (9) jsou nutné části pro tvorbu uzlu. Pohon vázacího roubíku i pohon unášeče motouzu je pomocí pastorku. (Červinka 2003) 41

42 Obr. 17 Vázací ústrojí MacCormik Vázací ústrojí Deering: Vázací ústrojí Deering (obr. 18.) má všechny části jako vázací ústrojí MacCornik, jinak je řešen unášeč a svěrka motouzu, má výkyvné rameno, které nese nůţ motouzu (8). Po zapnutí pohonu hnacího hřídele uzlovače se nejdříve zvedá jehla (1), aby obepnula svinovací materiál. Při dalším pohybu uloţí 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 je k motouzové svěrce (6). Otáčí-li se unášeč motouzu, začne se otáčet vázací roubík a oba motouzy leţící 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 noţem přeřízne oba motouzy mezi vázacím roubíkem a svěrkou motouzu. Při dalším pohybu rameno stáhne otočným motouzem z kleštin vázacího roubíku, a protoţe jsou oba konce kleštinami pevně drţeny, provlékne se motouzem a tím utvoří uzel. Větší vyuţití vázacího ústrojí Deering je dáno tvorbou uzlu, který drţí spolehlivě neţ uzel Cormik. Pouţití stahovače uzlu (7) u vázacího ústrojí. Deering 42

43 umoţňuje větší sílu k drţení tvořícího uzlu na roubíku a tím je i spolehlivější jeho tvoření a staţení z roubíku. (Červinka 2003) Obr. 18 Vázací ústrojí Deering 4.4 Lisy na velkoobjemové hranolovité balíky Technologický proces sběracího lisu na velkoobjemové hranolovité balíky Hmota z řádku je sbírána sběracím ústrojím, přičemţ 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 vloţení dávky hmoty do lisovací komory, kdyţ píst jde do přední úvrati. Při pracovním zdvihu tlačí píst vloţenou dávku hmoty do lisovací komory, noţem 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 43

44 maxima dosahuje před zadní úvrati pístu. Tato maxima odporu v ústí se automaticky regulují (udrţují konstantní slisovanou), aby nedocházelo k přetěţování 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 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, kdyţ se uvede v činnost jehly a uzlovače. Slisovaná hmota je zavázána sisalovým nebo polyetylénovým motouzem do balíku. Klubka motouzu jsou uloţena 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) Pracovní rychlost je vyšší neţ u lisů na válcové balíky. Dosahuje také vyšší výkonnosti a to v průměru 37 t.h -1 u zavadlé píce 28 t.h -1 u sena a 25 t.h -1 u slámy. Jsou zde i vyšší objemové hmotnosti, ale jsou energeticky náročnější. Obr. 19 Lis na velkoobjemové hranolovité balíky Lisy na velkoobjemové hranolovité balíky jsou na trhu zastoupeny především od těchto renomovaných výrobců: Vicon, Kuhn, New Holland. Krone, Deutz-Fahr, Krone, Claas a dalších. 44

45 4.4.2 Konstrukce lisu na velkoobjemové 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), viz. schéma obr. 20. (Břečka, et al. 2000) Obr. 20 Technologické schéma lisu na velké hranolovité balíky Sběrací ústrojí Sběrací ústrojí je bubnové, po obou stranách má pomocné šnekové vkladače a výškově přestavitelná kolečka. Ústrojí sbírá materiál z leţících řádků a dopravuje jej k ústí pěchovací komory, kde jej přebírá rotorové pěchovací ústrojí Předlisovací a řezací ústrojí Můţe být rotorové, klikové nebo bubnové. Rotorové pěchovací ústrojí tvoří šest hrabic, přičemţ šestá hrabice plní i funkci podavače. Jakmile se píst přesune do přední úvratě podavač najednou dopraví pěchovanou hmotu do lisovací komory. 45

46 Klikové pěchovací ústrojí pěchuje sbíraný materiál na stejnou objemovou hustotu. Po dosaţení nastavené hustoty se zapínací pákou (čidlem) uvede do činnosti podavač, který napěchovanou dávku podává do lisovací komory. Tím je umoţněno lisovat rovnoměrně balíky, i kdyţ se průřez sbíraného řádku mění. (Břečka, et al. 2001) Řezací ústrojí Je tvořeno nosníkem noţů, řezacími noţi, zapínacím mechanismem a jištěním. Řezací ústrojí se většinou nachází mezi sběracím a pěchovacím ústrojím. Řezaná hmota se snadno lisuje a rozebírání balíků je téţ snadnější. S kratší délkou řezanky se zhoršuje soudruţnost balíku a zvětšuje se i energetická náročnost lisu. (Břečka, et al. 2001) Lisovací ústrojí Lisovací ústrojí je tvořené z pístu a lisovací komory, ve které se píst pohybuje na kladkách přímočarým vratným pohybem pomoci klikového ústrojí, poháněného od vývodového hřídele traktoru kloubovými hřídeli přes volnoběţku a třecí spojku v setrvačníku a převodovku. Na spodním čele pístu je uloţen šikmý nůţ. Dále je píst opatřen svislými dráţkami po průchodu jehel vázacího ústrojí. V lisovací komoře obdélníkového nebo čtvercového průřezu jsou otvory, jimiţ jsou přístupné stavěcí šrouby kladek a jejích drţáků při centrování pístu a je opatřen na konci vstupního okna noţem (protiostří). Stěny lisovací komory jsou opatřeny zpětnými přidrţovači. (Břečka, et al. 2001) Vázací ústrojí. U lisů na velké hranolovité balíky se pouţívá systém dvojího vázání balíků (dvoujzlíkové, obr. 21). Důvodem pouţívání tohoto systému, jak uvádí (Červinka, 2003) bylo zvětšování velikosti balíků a délky obvázání motouzem, coţ vedlo často k poruchám motouzové svěrky a zvětšováním slisovatelnosti balíku se zvětšuje odpor motouzu při odepínání balíku v místě styku dvou balíků. Činnost je podobná jako u vázání Deering, ale nutné za sebou vytvořit dva uzly. Nejdříve se vytvoří uzel na konci balíku a potom se vytvoří uzel na začátku následujícího balíku. První uzel se vytváří 46

47 uloţením obou větví motouzu jehlou (7) přes kleštinu roubíku (1) na výřez motouzové svěrky. Vodící páčka se (5) zvedne a napínacím prstem (6), který se pootočí a napne dolní větev motouzu. Po otočení svěrky a roubíku se vytvoří smyčka. Při tom se jehla vrací zpět, čelist roubíku se otevírá, aby při následném zavření sevřela oba konce motouzu n straně svěrky, a napínací prst uvolňuje motouz. Při zpětném pohybu jehly byly uloţeny oba konce motouzu do následujícího výřezu motouzové svěrky pro vytvoření nového uzlu. V konečné fázi vázání prvního uzlu dochází k vytvoření uzlu, odříznutí obou jeho konců (8) noţíkem a stáhnutí stahovačem (3). Vodící páka (5) současně klesá a spolu s napínacím prstem (6) připravuje zavázání druhého uzlu na druhých koncích uříznutých větví motouzu druhý uzel se podobně jako první postupně vytváří v uzlovači. Jehla je přitom v klidu, neboť oba konce motouzu byly jiţ navléknuty a jsou v motouzové svěrce. Po vytvoření smyčky druhého uzlu napínací prst opět uvolňuje motouz. V konečné fázi vázání druhého uzlu dochází rovněţ k jeho vytvoření, odříznutí a stáhnutí. Po staţení je druhý uzel na začátku tvořícího se balíku a vodící páčka (5) zůstává v dolní poloze, aby usměrňovala horní větev odvíjecího motouzu. Součásti uzlovače se po zapnutí otáčí dvakrát, zatímco jehla se z výchozí klidové polohy pohybuje jen jednou. Pro první balík jsou oba konce motouzů uvázány ručně na zadní straně balíku. (Červinka 2003) 47

48 Obr. 21 Schéma vázaní dvojitého uzlovače 48

49 4.5 Lisy na válcové balíky (svinovací lisy) V současnosti jsou nejvíce pouţívanými sběracími lisy svinovací lisy na velké balíky. Lis na válcové balíky je energeticky méně náročný, manipulace s válcovými balíky ve srovnání s hranolovými balíky je jednodušší, jak na poli, tak i ve skladovacím prostoru. První lis této koncepce vyrobila firma Claas v sedmdesátých letech minulého století pod označením Rolland a tento lis se stále vyrábí v průběţně modernizovaném provedení. Posledním produkčním článkem svinovacích lisů, jsou tzv. svinovací kompaktéry. Různá jeho provedení vytvářejí nekonečné svinuté provazce sbírané hmoty válcového tvaru s vysokým stupněm stlačení, které je vyšší neţ u lisů na velké válcové balíky a vyšší neţ u vysokotlakých lisů. Průměry svinováním vytvořených válců se pohybují od 300 mm do 800 mm a nekonečně vytvářený válec se přídavnou pilou řeţe na potřebné délky. Původní myšlenka směřovala ke zpracování objemných krmiv, tam se však neuplatnila, aţ teprve moţnost energetického vyuţití přebytků stébelnin znovu zájem oţivila. Princip vyuţití je zřejmý; z pole nebo louky se odváţí hotový výrobek schopný jakékoliv dopravy, o vysoké objemové hmotnosti. Lisy na válcové balíky se dělí podle konstrukce lisovací komory do tří provedení ( viz. obr.22 ) a to na: - lis s variabilní komorou (univerzální vyuţití, ale nejvhodnější je pro suché objemové hmoty) - lis s pevnou komorou (nejvhodnější pro zavadlé píce) - lis s polo-variabilní komorou Válcové balíky mají nejčastěji pouţívaný rozměr průměr 0,6 m aţ 1,8 m a šířku 1,2 m, vyjímečně aţ 1,5 m. Hmotnost válcových balíků se pohybuje v intervalu 260 kg aţ 1000 kg, v závislosti na - druhu lisovaného materiálu (stébelniny) - vlhkosti materiálu - konstrukci lisovací komory a jejího seřízení. - na parametrizaci lisu obsluhou 49

50 Dříve se pouţívalo vázání jen motouzem, dnes převaţuje vázání do sítě, nebo kombinace motouz - síť. Moderní lisy jsou vybaveny navíc řezacím ústrojím. Uplatnění řezacího ústrojí podstatně zlepšují proces dalšího zpracování slámy, senáţe a stébelnin, jako je např. briketování nebo i přímé spalování. Vyšší hmotnost balíků z předřezané slámy zlepšuje poměry v dopravě i skladování. Lis na válcové balíky vyţaduje také odpovídající výkon taţného systému (traktoru) na vývodový hřídel v rozmezí 30 kw aţ 80 kw. Výhody lisů na válcové balíky - vyšší kvalita píce senáţe (obecně slámy) - rychlejší lisování - niţší náklady na vázací materiál - menší nároky na manipulaci menší nároky na skladovací prostor - malé nároky na údrţbu Obr. 22 Rozdělení lisů na válcové balíky podle lisovací komory Provedení lisů na válcové balíky je velmi variabilní a pokrývá široké spektrum technologického zpracování stébelnin. Nejčastěji se můţeme v praxi setkat s těmito kombinacemi: a) Lisy s pevnou lisovací komorou bez řezání b) Lisy s pevnou lisovací komorou s řezáním c) Lisy s variabilní lisovací komorou bez řezání d) Lisy s variabilní lisovací komorou s řezáním 50

51 e) Lisy s pevnou lisovací komorou s řezání v kombinaci s balícím ústrojím f) Lisy s variabilní lisovací komorou s řezání v kombinaci s balícím ústrojím g) Lisy s laťkovým dopravníkem Lis na válcové balíky s pevnou lisovací komorou Konstrukce lisu na válcové balíky s pevnou lisovací komorou Konstantní lisovací komora má neměnný prostor pro lisování materiálu. Materiál přicházející do komory je válci nebo dopravníky umístěnými po jejím obvodě svinován, přičemţ střed balíku je stlačen méně, neţ jeho obvod. Lisy s pevnou (konstantní) komorou jsou vhodné pro zavadlé materiály. Lisovací komora můţe 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. 23.) (Břečka, et al. 2001) Obr. 23 Funkční schéma lisu s pevnou komorou 51

52 1- hnací hřídel lisu, 2- taţná oj lisu, 3- sběrací ústrojí lisu, 4- řezací ústrojí lisu, 5- lisovací válec, 6- vázací ústrojí lisu, 7- lisovací komora Lisovací komora je vybavena profilovanými válci po celém obvodu pro dokonalé slisovaní hmoty, je zde pohon jak přední, tak i zadní komory. Specielní vyztuţení válců robustní provedení, asymetrický tvar ocelových lisovacích válců, toto provedení zajistí dokonalé roztáčení balíků jak sena i senáţ, také lisovací proces dokonale zajišťuje vysoké stlačení a tvar balíků s minimálním příkonem. Zubaté profily válců dokonale stlačují a dopravují materiál s velkou efektivností Rám a podvozek Rám lisu je vyroben z oceli běţné kvality. Oj je vyrobená z profilové oceli a bývá nejčastěji připojena k traktoru taţným okem buď do horního posuvného závěsu, nebo do spodního taţné lišty. Oj je připojena k rámu většinou rozebíratelně pomoci šroubů a matic a právě toto spojení (oj lze libovolně nastavit) umoţňuje zvolit zapojení dvěma výše uvedenými způsoby. Náprava s koly je k rámu rovnoměrně připojena rozebíratelně pomoci šroubů a díky tomu spojení lze nastavovat světlou výšku popřípadě rozchod kol. Při výběru lisu bychom měli zváţit i rozměr pneumatik, kdy při lisování podmáčených luk volíme pneumatiky s většími rozměry. Náprava můţe být rovněţ brţděná zejména se zřetelem k pohybu lisu na veřejných komunikacích Sběrací ústrojí Sběrací ústrojí se vyrábí v různých rozměrech, je to dané typem lisu a jeho poţadovaným výkonem. Nedílnou součásti je přítlačná deska nebo přítlačný válec, který nám zajistí rozprostření hmoty po délce sběrače a plynulý chod hmoty. Hlavními komponentami sběracího ústrojí jsou sběrací pruţiny, které jsou nejvíce namáhanou součástí, jsou vyrobeny z velmi kvalitní pruţinové oceli, která musí mít vysokou odolnost vůči mechanickému namáhání, otěru a jakékoliv deformaci. Funkce sběracího ústrojí je průběţně kontrolována funkcí přetěţovací spojky. Pokud dojde k zahlcení 52

53 sběracího ústrojí, tak se sběrací ústrojí zastaví. Sběrací ústrojí je většinou vybavené pomocnými kolečky, která se na přání dodávají v otočném provedení a výškově stavitelná (k utlumení nárazů). Základní nastavení výšky sběracího ústrojí lze v určitém rozsahu provést pomocí zavěšení rámu na řetěz. Sběrací systém je také výškově přesně nastavitelný pomocí hydraulických válců, které jsou umístěné na kaţdé straně sběracího ústrojí. Obr. 24 Sběrací ústrojí s pomocnými kolečky Řezací ústrojí Řezací ústrojí se postupně stává standartní výbavou tohoto typu lisů. Zvyšuje se tak variabilita pouţití stroje. Hmota se řeţe nejen z důvodů následného procesního zpracování, ale i z důvodů ekonomických (menší provozní náklady na balící síťovinu a přepravu stejného měrného objemu zpracované hmoty). Řezací ústrojí je tvořeno řezacími noţi a plnícím rotorem, u nichţ je vzájemná vzdálenost velmi malá. Počet noţů je dán výrobcem a jejich počet se pohybuje většinou od 12 do 25 kusů. Řezací ústrojí je mechanicky non-stop jištěné při vniku pevných částí a lze jej hydraulicky zcela vypnout z činnosti a to přímo z kabiny traktoru. Plnící rotor, se skládá z masivních spirálně natočených prstů navařených na nosné trubce. Lisovaný materiál dále prochází k plnícímu rotoru a díky bočním usměrňovacím válcům s vysokou frekvencí otáčení na hodnotě 272 min -1 je plynule dopravován a usměrňován do středu vkládacího kanálu, kde je dále urychlen plnícím nebo řezacím rotorem. Lis s řezacím ústrojím má však vyšší energetickou náročnost, coţ se promítá do ekonomiky sklizně. 53

54 Obr. 25 Řezací ústrojí Svinovací komora Svinovací lis s pevnou komorou můţe produkovat balík o konstantním průměru (1,25 m, 1,50 m). Firmy dodávají lisy s průměrem lisovací komory i 1,80 m. Průměr lisovací komory je tedy rozhodujícím kritériem při pořizování lisu. Lisy s pevnou komorou disponuji různou šířkou komory a to od 1 m přes 1,20 m, která je nejpouţívanější, aţ po šířku 1,5 m. Širší komory se pouţívaly dříve a převáţně tam, kde byla pouţita technika vázání motouzem. Nejčastěji se pouţívá šířka komor od 1,20 m aţ do 1,25 m a to i kvůli rozměrům dostupné síťoviny. Pokud by komora byla větší, neţ je šíře síťoviny, dochází k tomu, ţe síťovina nepokryje balík aţ na okraj. 54

55 Obr. 26 Lis s pevnou komorou Lisovací válec, je robustního provedení, je tvořen výstupky, které zajišťují rotaci balíku v konečném důsledku také dobrou slisovatelnost. (obr. 27) Obr. 27 Lisovací válec Vázací ústrojí Vázání je moţno realizovat dvěma způsoby, buď zaváţeme balík motouzem, nebo do síťoviny. Druhý způsob je rozšířenější, přestoţe je ekonomicky nákladnější. Dnešní stroje mají obě dvě moţnosti vázání v základním technologickém vybavení současně. Vázání lze řídit manuálně, nebo pomocí vázací automatiky. Automatický systém výrazně zvyšuje produktivitu práce a komfort obsluhy. Současně eliminuje vliv lidského 55

56 činitele na výslednou kvalitu vázacího procesu. Kompletní proces vázání je řízen přímo z kabiny traktoru Lis na válcové balíky s variabilní lisovací komorou Lisy s variabilní lisovací komorou jsou charakteristické parametrickou volbou průměru slisovaných balíků. Velikost válcového balíku v této komoře je však stanoven minimální výškou 0,6 m a maximální výškou 1,8 m. U variabilní komory se sebraná hmota stlačuje od středu balíku rovnoměrně. Výhodou je pořizovací cena (cca Kč) v porovnání s lisem na velkoobjemové hranolovité balíky, u kterých se pohybuje cena od Kč výše. 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, jelikoţ pásy pokrývají 91% plochy. Povrch řemenů zajišťuje jemný pohyb balíku a optimální přenos síly z hnacích hřídelů. 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 udrţuje v neustálé čistotě. To je velice důleţité při vysokém nasazení stroje s minimálními přestávkami na údrţbu. 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 odloţení hotového balíku slouţí odkládací rampa. 56

57 Obr. 28 Popis lisu Vicon s variabilní komorou Konstrukce lisu na válcové balíky s variabilní lisovací komorou Lis s pásovým lisovacím ústrojím se skládá z: - Rámu (jednou nebo tandemovou nápravou) - Podvozku - Závěsu - Sběracího ústrojí (s různou šířkou ) - je bubnového typu, výškově nastavitelné. Sbírá materiál z leţících řádků a plynulého podává do svinovací komory. - Lisovací komory s odklopnou zadní části určuje průměr balíku a to od 0,6 aţ 1,8 m. - Řezacího ústrojí a vkládacího rotoru - počtu noţů určuje poţadovanou délku materiálu - Lisovacích pásů pásy obepínají svinovací materiál. - Napínacího ústrojí - Vázacího ústrojí - Pohonů Konstrukční schéma je uvedeno na obr

58 Obr. 29 Konstrukce lisu na Válcové balíky s variabilní komorou 1- rám s podvozkem a závěsem, 2- sběrací ústrojí, 3- svinovací komora, 4- dopravník, 5- svinovací pásy, 6- napínací ústrojí Většina konstrukčních komponentů je stejná pro lisy s pevnou i variabilní komorou, především: -sběrač -vázací ústrojí -řezací a vkládací ústrojí Tyto konstrukční skupiny byly popsány v předešlé kapitole (4.5.1) pro lisy s pevnou lisovací komorou, Dále se zaměřím pouze na popis variabilní lisovací komory Variabilní lisovací komora Lisovací variabilní komora není vybavena válci, ale je vybavena pásy. Pásy jsou poháněny od jednoho hnacího válce, který je pogumovaný, čímţ se zabraňuje prokluzu zvětšením součinitele tření za účelem maximálního přenosu výkonu. Svinovací pásy mohou být buď nekonečné, (bez spojů) nebo jsou spojovány pomoci spojek. Utuţení jádra balíku je dáno tlakem napínací kladky pásy v lisovací komoře. Potřebný tlak musí být zajištěn odpovídajícím výkonem traktoru přes vývodový hřídel. 58

59 Zásadní rozdíl mezi lisovací pevnou a variabilní komorou je také v tom, ţe u variabilní komory dochází uţ od počátku svinování k utuţování jádra, a celý balík je od počátku utuţen rovnoměrně. Kaţdý výrobce pouţívá různý počet svinovacích pásů, většinou od 5 do 7. Kaţdý pás má svou dráhu vedení, pohyb pásů je přes válce, které jsou ve stěně komory na kuličkových loţiskách. Loţiska mají centrální mazání, nejsou však centrálně mazaná loţiska s trvalou náplní. Povrch pásů můţe být: - Perforovaný především se pouţívá při vázání do sítě - Hladký pouţívá se u vázání motouzem. Obr. 30 Perforovaný pás A- povrchová perforovaná vrstva, B- pevnostní polyester nylonová vrstva, C- pryţová vrstva, D- nylonová tkaná vrstva, E- třecí polyester nylonová vrstva, F- hladká pryţová vrstva Lis na válcové balíky s polo-variabilní komorou Polo-variabilní komoru (obr. 31) uvedla na trh firma Krone, která díky vyvinutí lisu, dala neočekávaný směr v této technologii. Pro lisování balíků o průměru 1,25 aţ 1,5 m a šířce 1,2 m je určen lis s polovariabilní lisovací komorou Krone Comprima F 155 X-Cut. Poţadovaný průměr balíku je 59

60 jednoduše nastavitelný po pěti centimetrech. Lisování je řešeno nekonečným příčkovým dopravníkem NovoGrip, příčky jsou uchycené do gumových pásů. Nekonečný příčkový pás vytváří v lisovací komoře díky svému tvaru zubový efekt, který unáší lisovanou hmotu. Sběrač EasyFlow opatřený opěrnými koly po obou stranách má pracovní záběr 2,15 m. Proti ucpávání je stroj jištěn hydraulicky výklopným dnem. Řezací ústrojí tvoří 17 noţů X-Cut. Balíky jsou vázány do sítě. Příčky jsou uchycené do gumového pásu. Obr. 31 Lis s polo-variabilní komorou Kombinovaný lis s balícím ústrojím Velký důraz je kladen na maximální produktivitu spojenou s časovou, ale i také ekonomickou úsporou. Při lisování senáţe do válcových balíků (dnes i moţnost do velkých hranatých), následuje balení válcového balíku do fólie o šířce 0,75 m nebo 0,5 m. Proto kombinace s balícím ústrojím (obr. 32) nám ušetří nejen jednu pracovní sílu, ale i jeden traktor při sklizni stébelnin, ale především se zvýší kvalita slisovatelného materiálu, který je ihned zabalen. Proces lisování a balení je kumulován do jedné operace. Sniţují se tak poţadavky na počet pracovníků i techniky, zkracuje se potřebný čas na provedení všech operací a zvyšuje se kvalita senáţe. Jako příklad je moţno uvést lis Vicon RV BALEPACK. Jeho robustní konstrukce se samostatným rámem a tandemovou nápravou se vzduchovými brzdami je předurčena k vysokým výkonům. Vlastní jádro stroje, tzn. svinovací lisy, vychází z osvědčené řady Vicon RV se všemi technickými 60

61 vymoţenostmi, jeţ tato řada nabízí. Rovněţ je do rámu integrované dvojsatelitní balící ústrojí, které konstrukčně vychází z osvědčené koncepce balícího ústrojí BW Obr. 32 Lis kombinovaný s balícím ústrojím Předností tohoto kombinovaného stroje je, ţe výsledný a do sítě zavázaný balík senáţe je v nejkratším moţném časovém intervalu odloţen na balicí stůl a zde zabalen do fólie. Tak jsou v ideálním čase nastartovány fermentační procesy pro ideální kvalitu senáţe. Stroj pracuje kontinuálně v době, kdy se na balicím stole ovíjí balík fólií, je uţ další balík současně lisován ve variabilní komoře stroje. Tento proces se stále opakuje. Maximální průměr balíku pro tvorbu senáţe je 1,55 m. Pokud lisujeme suchou hmotu bez nutnosti balení do fólie, lze balící ústrojí deaktivovat z kabiny traktoru činnosti a slisované balíky pouze projedou přes balící stůl bez balení. Druhou variantou je celkové odpojení baícího ústrojí od lisu. Je pouze na rozhodnutí obsluhy, jaký průměr balíků, ať jiţ senáţe nebo suché hmoty, si v konečném výsledku zvolí. Tak jako u svinovacího lisu, je rovněţ provoz balícího ústrojí plně automatický, včetně zavedení fólie a jejího ustřiţení na konci balícího cyklu. Pouze výměna jednotlivých rolí sítě a fólie zůstává na samotné obsluze stroje. Na tuto skutečnost, ţe některý z balících materiálů je třeba doplnit, je obsluha akusticky a vizuálně upozorněna. Odloţení hotových balíků je, díky velkému úhlu naklonění balicího stolu velmi šetrné, aby nedocházelo k poškození fólie hlavně při balení senáţe. 61

62 5 ELEKTRONICKÉ OVLÁDÁNÍ A KONTROLNÍ SYSTÉM V dnešní době je potřeba během lisováni kontrolovat veškeré procesní funkce přímo v kabině traktoru, aby obsluha nemusela opouštět pohonnou jednotku lisu. Proto jsou zemědělské stroje vybaveny elektronikou, která řídí především vázání, utuţení balíku, velikost průměru balíku, počítadla balíku a mnoho dalších funkci. Moţné uspořádání kontrolního systému je uvedeno na (obr. 34). Kontrolní systém je propojen do traktoru koncovkou ISOBUS a díky tomuto propojení se nám veškeré kontrolní body a řídící funkce zobrazí přímo na monitoru. Tato centralizace řízení umoţňuje on-line kontrolu všech zásadních konstrukčních uzlů a skupin lisů, jakoţ i jejich parametrizaci. Centralizovaná řídící jednotka (mikropočítač) je vybavena moderním dotykovým displejem, (obr. 33.) který usnadňuje komunikaci obsluhy se všemi uzly automatizovaného systému stroje. Jednotku řízení lze rozšířit i o monitorovací kamerový systém, který umoţňuje sledovat činnost vzadu za lisem. Přepínání mezi kamerovým systémem a funkcemi monitoru je moţné přímo v kabině traktoru. Obr. 33 Barevný dotykový monitor Tento ovládací a kontrolní systém poskytuje kontrolu a diagnostiku veškerých čidel, mazání a i základních funkcí lisu. 62

63 Obr. 34 Schéma elektronického ovládacího a kontrolního systému 1- Čidlo zapnutí řezacích noţů, 2- Operační systém lisu, 3- spínání vázání do provázku, 4-kontrolní čidlo vázání do motouzu, 5- Snímač polohy noţe, 6- přívodní kabel ovládacího kabelu, 7- Ovládací a kontrolní panel, 8- Přívodní kabel elektrického proudu, 9- Nastavení lisovacího tlaku a měkkého jádra, 10- Snímač tvaru balíku, 11- Čidlo uzavření komory, 12- snímače maximálního naplenění balíku, 13- snímač růstu balíku, 14- Snímač otáček síťového vazače, 15- Snímač uzavření komory. U slisovaných balíků lze kontrolovat i jejích hmotnost. Systém váţeni balíků s přesnosti +/- 2 % je schopen váţit balíky všech rozměrů ze všech plodin. Kontrolní systém umoţňuje obsluze sledovat i počet slisovaných balíků. Obr. 35 Příklad vzhledu centrálního ovládacího panelu v kabině traktoru 63

64 6 DOPRAVA A SKLADOVÁNÍ Doprava výstupního produktu sběracích lisů (balíků), je technologicky spojovacím článkem strojní linky na posklizňové zpracování stébelnin. Finálním technologickým článkem stojní linky je proces uskladnění. Z hlediska pouţití slámy a stébelnin jako energetického zdroje zůstanou na delší dobu sběrací lisy (agregované i samojízdné) převládajícími mechanizačními prostředky. Tomu se bude přizpůsobovat jak doprava a skladování, popřípadě i dávkování. 6.1 Doprava stébelnin Aby bylo vyuţití dopravního prostředku co nejvyšší, musí být vybrán nejvhodnější typ a provedení dopravního prostředku z hlediska agregace s taţným prostředkem a jeho maximální povolenou rychlostí. V úvahu je nutné vzít moţnosti vyuţití automobilní techniky. Významným kritériem výběru je i moţnost a způsob případné výměny mezi taţeným dopravním prostředkem při pohybu v terénu a na krátké vzdálenosti a dopravním prostředkem určeným pro silniční dopravu na delší vzdálenosti. S ohledem na převaţující 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 vyuţití 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 ověřit výškový i průjezdný profil. Provozně jednodušším řešením je průjezdné uspořádání hal, které minimalizuje manévrování soupravy uvnitř a odstraňuje kolizní situace. Zkracuje rovněţ čas vykládky. S rozšiřováním metody sklizně slámy s vyuţitím sběracích 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 64

65 - speciální traktorové návěsy vybavené automatizovaným nakládáním a stohováním. 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, s pérováním parabolickými pruţinami nebo vzduchovými vlnovci. Tato vozidla se vyuţívají vesměs na svoz balíků z pole do zemědělského závodu na kratší dopravní vzdálenosti (5 aţ 6 km). Nakládku i vykládku zajišťují zpravidla samojízdné nakladače. S variantou přívěsu pro vyšší přepravní rychlost neţ 40 km.h -1 lze uvaţovat i o agregaci s nákladním automobilem na větší dopravní vzdálenosti (nad 20 km). Návěsy s vlastním nakládacím zařízením sbírají válcové balíky po poli, (obr. 36) 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 loţnou kapacitu 14 válcových balíků ukládaných po dvou na sebe. Typ o největší loţné kapacitě dokáţe naloţit 32 balíků. Samočinné nakládání balíků do přepravníku zajišťuje obdobně další skupina strojů, která je však navíc vybavena sklápěním dozadu celého loţního prostoru, takţe náklad postaví za sebe a vytváří tak postupně stoh z balíků, např. na okraji pole (obr. 37). Tyto mechanismy lze také vyuţít pro variantu odvozu balíků na větší vzdálenost, kdy se balíky teleskopickým nakladačem ze stohu přeloţí na soupravu. Součástí dopravního cyklu váţení na mostové váze. Alternativní variantou je váţení 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 údrţbě dopravních prostředků. Dopravní vzdálenost bezprostředně ovlivňuje i spotřebu času vynakládaného na dopravu. 65

66 Obr. 36 Samonakládací vůz na válcové balíky Obr. 37 Samonakládací vůz na hranolovité balíky 6.2 Skladovací prostory Skladování slámy k energetickým a průmyslovým účelům se řídí stejnými zásadami jako při vyuţití ke stelivovým nebo krmivářským účelům. Hlavním parametrem je vlhkost materiálu a jejich udrţení (do 15 %), čímţ se minimalizuje riziko napadení plísněmi, hnilobou, houbami nebo jinými škodlivými činiteli. V případě zvýšeného obsahu vody je třeba materiál dosušit. Při vyuţití sklízecích lisů je nejefektivnější dosušit materiál na poţadovanou vlhkost v řádcích na pozemku před lisováním. Dostatečně slisované balíky pak navlhají pouze na povrchu a do vnitřních vrstev voda 66