MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO 2015 VOJTĚCH CHLÁDEK
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky Výměnný nástavbový systém pro dopravu v rostlinné výrobě Bakalářská práce Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Červinka, CSc. Vypracoval: Chládek Vojtěch Brno 2015
ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Autor práce: Studijní program: Obor: Vojtěch Chládek Zemědělská specializace Provoz techniky Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Červinka, CSc. Název práce: Zásady pro vypracování: Výměnný nástavbový systém pro dopravu v rostlinné výrobě 1. Vypracujte rozbor zemědělské dopravy v českém zemědělství. Zaměřte se na legislativní problémy zemědělské dopravy. 2. Ve vlastní práci se zaměřte na dopravu v linkách rostlinné výroby. 3. Popište jednotlivé systémy nástaveb. Uveďte výhody a nevýhody jednotlivých řešení. 4. Porovnejte nástavby podle technických a technickoekonomických param 5. etrů. Rozsah práce: 30-40 stran,obrázky a grafy podle potřeby práce Literatura: 1. ABRHAM, Z. Náklady na provoz zemědělských strojů : Přípojné mechanizační prostředky. 1. vyd. Praha: Institut výchovy a vzdělávání Ministerstva zemědělství ČR, 1996. 53 s. ISBN 80-7105-119-5. 2. PASTOREK, Z. Zemědělská technika dnes a zítra. Praha: Martin Sedláček, 2002. 144 s. ISBN 80-902413-4-4. 3. SYROVÝ, O. Racionální dopravní systémy. Praha: Profi Press s.r.o, 2007. 4. SEDLÁK, P. -- SYROVÝ, O. Využití dopravní a manipulační techniky. In: SYROVÝ, O. Doprava v zemědělství. 1. vyd. Praha: Profi Press, 2008. s. 97--104. ISBN 978-80-86726-30-4. 5. ŠPELINA, M. -- ABRHAM, Z. Zemědělská technika formou služeb. 1. vyd. Praha: Institut výchovy a vzdělávání Ministerstva zemědělství ČR, 1996. 40 s. ISBN 80-7105-122-5. Datum zadání: říjen 2012 Datum odevzdání: duben 2014 Vojtěch Chládek Autor práce doc. Ing. Jan Červinka, CSc. Vedoucí práce prof. Ing. Jan Mareček, DrSc. Vedoucí ústavu prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. Děkan AF MENDELU
Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem práci: Výměnný nástavbový systém pro dopravu v rostlinné výrobě vypracoval samostatně a veškeré použité prameny a informace uvádím v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědom, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle 60 odst. 1 autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity, a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše. V Brně dne:.. podpis 4
PODĚKOVÁNÍ Chtěl bych poděkovat panu doc. Ing. Janu Červinkovi, CSc. za odborné konzultace, cenné rady a vedení při psaní bakalářské práce. Samozřejmě děkuji své rodině, známým a kamarádům za podporu i pomoc, při psaní bakalářské práce a studiu. 5
ABSTRAKT Bakalářská práce se zabývá zemědělskou dopravou. Samotná práce řeší legislativní problémy zemědělské dopravy, dále se zabývá konstrukčním řešením výměnných nástavbových systémů a jejich nástaveb. V další části se zabývá technologickou dopravou v rámci rostlinné výroby. Závěr práce obsahuje porovnání technických parametrů a ekonomické zhodnocení. Klíčová slova: Zemědělská doprava, nástavbový systém, nosič nástaveb ABSTRAKT The bachelor thesis is engaged in agricultural transport. The thesis addresses the legal issues of agricultural transport, focused on construction solution of the exchange bodies systems and their extensions. The next section deals with the technological transport under crop production. The conclusion contains a comparison of technical parameters and economic evaluation. Keys words Agricultural transport, repleceable body, versatile body carrier 6
OBSAH 1 Úvod...9 2 Cíl práce... 10 3 Doprava... 11 3.1 Doprava v zemědělství... 11 3.1.1 Specifika zemědělské dopravy... 11 3.1.2 Základní údaje... 12 3.2 Materiály dopravované v zemědělství... 13 3.3 Legislativa zemědělské dopravy... 15 3.3.1 Podmínky provozu traktorů a traktorových souprav... 15 4 Nosiče nástaveb... 17 4.1 Nákladní automobily... 17 4.2 Samojízdné nosiče nástaveb... 18 4.3 Zemědělská přípojná vozidla... 19 5 Hlavní části zemědělských přípojných vozidel... 20 5.1 Rám... 20 5.2 Odpružení... 20 5.2.1 Mechanické odpružení... 20 5.2.2 Pneumatické odpružení... 22 5.2.3 Hydropneumatické odpružení... 22 5.3 Nápravy... 23 5.4 Brzdy... 23 5.5 Pneumatiky... 24 5.6 Spojovací zařízení... 24 6 Výměnný systém nástaveb... 24 6.1 Systém výměny u mechanicky odpružené nápravy... 25 6.2 Systém výměny u pneumaticky odpružené nápravy... 26 6.3 Systém výměny u hydropneumaticky odpružených náprav... 26 6.4 Další systémy výměny nástaveb... 27 7 Nástavby výměnného systému... 27 7.1 Vanová korba... 28 7.2 Velkoobjemová nástavba... 28 7.3 Cisterna... 29 7
7.4 Rozmetadlo hnoje... 29 7.5 Překládací nástavba... 30 8 Doprava v linkách rostlinné výroby... 30 8.1 Doprava směřující na pole... 30 8.1.1 Doprava osiv... 30 8.1.2 Doprava sadby... 31 8.2 Doprava a aplikace hnojiv... 32 8.2.1 Doprava statkových hnojiv... 32 8.2.2 Doprava minerálních hnojiv... 33 8.3 Doprava směřující z pole... 34 8.3.1 Doprava pícnin... 34 8.3.2 Doprava při sklizni zrnin... 36 8.3.3 Doprava brambor... 37 8.3.4 Doprava při sklizni cukrovky... 38 9 Technicko-ekonomické zhodnocení... 39 9.1 Technické zhodnocení... 39 9.2 Ekonomické zhodnocení... 40 9.3 Provozní náklady výměnných systémů... 41 9.3.1 Provozní náklady Bergmann VARIO 400... 42 9.3.2 Provozní náklady WTC Písečná VS 20.14... 43 10 Závěr... 45 11 Seznam použité literatury... 46 8
1 ÚVOD Vývoj dopravy je dán rozvojem lidstva a jeho následné výrobní činnosti. Doprava, jako součást hospodářských aktivit člověka, se vyvíjí spolu s lidstvem od jeho prvopočátku. Významnými mezníky ve vývoji dopravy jsou vynálezy kola, parního a spalovacího motoru. V současnosti doprava protíná všechna odvětví národního hospodářství. Zemědělství je obor, ve kterém se vliv dopravy na efektivitu výroby projevuje obzvláště významně. To je dáno charakterem zemědělské výroby, kdy je nutno přepravovat různé materiály za různých podmínek, to vše v souvislosti s počasím či dodržením agrotechnických podmínek. Jedním z největších přepravců v národním hospodářství je zemědělská doprava. Zemědělská doprava je nezanedbatelnou položkou v hospodaření podniku, velkou měrou se podílí na výrobních nákladech produktů. Doprava v zemědělském podniku by měla být řešena optimálně, tzn. práce správně plánovat, celý proces dopravy dobře organizovat a řídit. Řízení zahrnuje řešení otázek technických, energetických, ekonomických, ekologických a legislativních. Možným řešením, splňujícím všechny uvedené požadavky, je nákup a užívání výměnného nástavbového systému. Výměnný nástavbový systém má dvě hlavní části, nosič a nástavbu. Jako nosič může být použit nákladní automobil, přívěs nebo návěs za traktor. Dále může jako nosič sloužit speciální samojízdný stroj. V současnosti stále převažují přípojná vozidla za traktor - návěsy a v menší míře přívěsy. Výměnnou nástavbou systému může být velkoobjemová korba, korba, cisterna, rozmetadlo hnoje, překládací nástavba a jiné. Systém výměny nástaveb funguje na principu výměny nástaveb na jednom podvozku/nosiči. Skončí-li práce pro jednu nástavbu, zaměníme ji za jinou, kterou můžeme právě použít. Výhodou je užití podvozku téměř celý rok. Ovšem některé agrotechnické lhůty se překrývají a je potřeba dvou strojů v tentýž čas. Tento problém je v každém podniku specifický dle jeho zaměření výroby. Jako další specifický výměnný systém lze uvést kontejnerové podvozky a kontejnery, kde bývá výměna rychlejší, avšak celý stroj je díky silnějšímu rámu těžší. V neposlední řadě existuje systém výměny zadních čel, kdy z korby záměnou čela uděláme například rozmetadlo hnoje. 9
2 CÍL PRÁCE Cílem práce je zpracování rozboru zemědělské dopravy v českém zemědělství a její legislativní problémy. Zabývá se jednotlivými systémy výměny nástaveb. V další části řeší dopravu v linkách rostlinné výroby. Poslední část je věnována porovnání dle technických a technicko-ekonomických parametrů. 10
3 DOPRAVA Doprava je jednou ze složek manipulace s materiálem, do které vedle dopravy spadají také operace jako skladování, vážení, třídění, dávkování a balení. Základními znaky dopravy jsou nakládka, převoz materiálu, a jeho vykládka. V oblasti zemědělství můžeme dopravu dělit dle územního členění, jak je znázorněno na obrázku č.1. [1] Obr. 1 Územní členění dopravy v zemědělství [1] 3.1 Doprava v zemědělství Doprava v zemědělství se vyznačuje náročným časovým a prostorovým uspořádáním všech operací ve výrobním procesu a to jak pracovních tak dopravních. Výrobní procesy v zemědělství jsou složitější než většina operací v národním hospodářství. Důvodem je především biologická podstata, závislost na povětrnostních podmínkách, vzdálenostních a plošných potřebách, plynulé technologické cykly v rozporu s přerušovanými pracovními cykly. Tyto zvláštnosti mají vliv jak na druh dopravní techniky používané v zemědělství tak i na způsob organizace dopravních prací.[1] 3.1.1 Specifika zemědělské dopravy Velké množství různých druhů přepravovaných materiálů Biologická činnost značné části materiálu 11
Nízká objemová hmotnost většiny přepravovaných materiálů Plošný charakter Různé přepravní podmínky (jízda po silnici, polní cestě, v poli) Většinou jednosměrné materiálové toky Velký počet ložných operací uskutečňovaných většinou na různých místech, často i za jízdy Nutnost vykonat některé přepravní operace za každého počasí [10] Obr. 2 Technologická doprava v zemědělství 3.1.2 Základní údaje Doprava v zemědělství se odlišuje od dopravy v jiných odvětvích v mnoha ukazatelích. Průměrná přepravní vzdálenost se České republice pohybuje v rozsahu 3,5 až 6,2 km. Materiálové toky jsou pouze jednosměrné a jejich intenzita je dána sezónností rostlinné výroby. Průměrné rychlosti dopravních prostředků jsou nižší než v jiných odvětvích národního hospodářství. To je způsobeno druhem dopravního prostředku: v zemědělství jsou to traktorové soupravy s maximální rychlostí 40 km.h -1 krátkými přepravními vzdálenostmi, velkým podílem jízd po polních cestách a v terénu. Například v Německu ujedou dopravní prostředky 20 % denní ujeté vzdálenosti po zpevněných polních cestách, 40 % jízd absolvují v terénu a 40 % vykonají po veřejných komunikacích. 12
V zemědělství se v roce 2006 přepravilo 100 mil. tun materiálu především ve vnitropodnikové dopravě, zatímco po železnici se přepravilo 82 mil. tun. Toto porovnání řadí zemědělskou dopravu k jednomu z největších přepravců v národním hospodářství. Objem silniční dopravy byl pouze 4,4 krát vyšší než objem přepravy v zemědělství.[7] Obr. 3 Množství materiálů dopravovaných v zemědělství v ČR (Československu) v jednotlivých letech připadajících na ha zemědělské půdy[7] 3.2 Materiály dopravované v zemědělství Rozhodující význam pro volbu dopravního prostředku a řešení dopravních operací má druh a vlastnosti dopravovaného materiálu. Materiál je dán svými vlastnostmi mechanicko - fyzikálními, chemickými, biologickými a ostatními méně důležitými. Tyto vlastnosti se během výrobního procesu mohou několikrát změnit. Materiál se třídí do manipulačních skupin, kam se řadí dle specifického znaku. Každá skupina se vyznačuje tím, že materiály do ní zařazené se dopravují stejným způsobem a shodnými prostředky. Obr. 4 Základní třídění materiálů v zemědělství dle jejich vlastností [1] 13
Základní třídění materiálu je uvedeno na obrázku č. 4. [1] Nejčastěji je v zemědělství dopravován sypký materiál. Ten lze přemísťovat jako volně ložený, vykládka se provádí vysýpáním. Volba skupenství materiálu je důležitá pro určení druhu přepravního obalu nebo dopravního prostředku (volný ložný prostor, cisterna). V dopravě zemědělských komodit je pro volbu dopravního prostředku důležitá objemová hmotnost, u kapalin totožná s hustotou. [1] Tab. 1 Orientační hodnoty objemové hmotnosti materiálů [1] Produkty dopravované v zemědělství Objemová hmotnost [kg/m 3 ] Zavadlé pícniny řezané 350-450 Kukuřice silážní 400 Řízky cukrovarské 820-1050 Sláma suchá řezaná 20-40 Chlévská mrva 650-700 Kejda 960-990 Močovina 680-700 Jak je uvedeno na obr. 1 zemědělskou dopravu je možné rozdělit na mimopodnikovou (vnější) a vnitropodnikovou (vnitřní). Přičemž na vnitropodnikovou připadá 83% z celkového objemu dopravy. Ve vnitropodnikové dopravě se zaměřujeme na materiálové toky rostlinné výroby, živočišné výroby a sklady materiálů. V mimopodnikové dopravě se jedná o materiálové toky jdoucí od dodavatelů k zemědělskému podniku a následná produkce živočišné a rostlinné výroby k odběratelům. Podíl jednotlivých materiálů na vnější či vnitřní dopravě uvádí obrázky 5 a 6. [1] Obr. 5 Podíl přepraveného materiálu ve vnitřní přepravě [1] 14
Obr. 6 Podíl přepraveného materiálu ve vnější dopravě[1] 3.3 Legislativa zemědělské dopravy Legislativa silniční dopravy po vstupu České republiky do Evropské unie přijala směrnice EU a mezinárodní dohody, aby bylo dosaženo co nejlepší shody legislativy ve státech EU. Mezinárodní doprava má svůj daný charakter již několik desítek let, nedochází tak ke vzniku klíčových problémů. To nelze říct o traktorové dopravě, která je v některých opatřeních legislativy stále na národní úrovni. Příkladem je maximální povolená rychlost traktorů a jejich souprav, která je v ČR omezena na 40km.h -1, v jiných státech EU je povolena vyšší maximální rychlost. [9] 3.3.1 Podmínky provozu traktorů a traktorových souprav Podmínky provozu na pozemních komunikacích upravuje zákona č. 56/2001 Sb. Tímto zákonem bylo přijato i nové třídění vozidel. Vozidla se rozdělují na silniční a zvláštní vozidla. Do zvláštních vozidel patří zemědělské a lesnické traktory, jejich přípojná vozidla, samojízdné pracovní stroje, přípojné pracovní stroje, nemotorové pracovní stroje a vozidla, invalidní vozíky. V prováděcí vyhlášce č. 341/2014 Sb., o schvalování technické způsobilosti a technických podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích je traktor zařazen do skupiny T traktory, kde je definován jako: Motorové vozidlo vybavené koly nebo pásy, jehož hlavní funkcí je tažná síla a které je zvláště konstruováno pro tažení, tlačení, nesení, nebo pohon určitého nářadí, strojů, nebo přípojných vozidel, určených pro užití zejména v zemědělství nebo lesnictví. Může být vybaveno pro přepravu nákladu nebo osob. [9] 15
Vyhláška č 341/2014 Sb., dále upravuje povolené zatížení náprav dle druhu silničního vozidla. Tyto hodnoty jsou dané zákonem a měly by být brány v potaz při agregaci energetických prostředků. Dovolené hmotnosti uvádí obrázky č. 7 a 8. [9] Obr. 7 Největší povolené hmotností na nápravu silničních vozidel [1] Obr. 8 Největší povolená hmotnost silničních vozidel[1] 3.3.1.1 Spojování vozidel do souprav Spojování vozidel, zejména pak traktorových souprav, stanovuje vyhláška č. 341/2014. V této vyhlášce je uvedeno, že okamžitá hmotnost přípojného vozidla či vozidel může být u souprav s maximální konstrukční rychlostí 40 km.h -1 2,5násobek okamžité hmotnosti tažného vozidla, přičemž lze k hmotnosti tažného vozidla přidat hmotnost vozidel soupravy, maximálně však ve výši maximálního zatížení závěsu tažného vozidla. U vozidel převyšujících maximální rychlost 40km.h- 1 se jedná o stejný princip, který je uvedený výše, násobek je pouze 1,5 hmotnosti tažného prostředku. Systém dotížení je taktéž stejný. Traktorové soupravy však musí plnit ještě jednu podmínku. Hmotnost připadající na řízenou nápravu traktoru, která nesmí být menší než 20% okamžité hmotnosti vozidla. Při spojení traktoru s neseným strojem nebo namontováním nástavby se hmotnost snižuje dle výše okamžité hmotnosti. Do 4,5 tuny na 19%, nad 4,5 tuny dostačuje dotížení přední nápravy 18% okamžité hmotnosti. 16
Mimo dotížení, musí traktor a jeho soupravy splňovat maximální šířku 2,55 m, výšku 4 m, délku soupravy 18 m pro jeden přívěs (návěs), 22 m pro soupravy dvou přívěsů. Přesahuje-li traktor stanovenou šířku 2,55 m, musí být vybaven majáčkem oranžové barvy, červenobílými výstražnými deskami a maximální rychlost nesmí přesahovat 20km.h -1. [9] 4 NOSIČE NÁSTAVEB Jako nosiče účelových nástaveb se používají v současnosti traktorové přívěsy a návěsy, samochodné stroje a terénní nákladní automobily. Výměna nástaveb se děje pomocí hydraulického či pneumatického odpružení podvozku, přímočarých hydromotorů. Jiné způsoby výměny se provádí použitím zdvihacího zařízení jako je např. jeřáb nebo teleskopický manipulátor. Princip výměny spočívá v odpojení nástavby od podvozku, zdvižení pouze nástavby či zvýšení výšky podvozku i s nástavbou. Nástavba se vybaví podpěrami a podvozek odjíždí z prostoru pod nástavbou. Připojení nástavby k podvozku probíhá v opačném sledu. V případě nástavby s poháněnými pracovními orgány je nutno spojit nástavbu s vývodovým hřídelem, nebo připojit k hydraulické soustavě energetického prostředku.[12] 4.1 Nákladní automobily Vliv nákladních automobilů na zemědělskou dopravu se za posledních 25 let změnil. V dobách svého nástupu měly nákladní automobily přednost díky vyšší dosahované rychlosti, užitečné hmotnosti, odpružení aj. Dosahovaly tak vyšší produktivity práce a díky výměnnému systému i vysokému využití po celý rok. Tato koncepce byla realizována na podvozcích TATRA 148, později 815 a Liaz MTSP. Vývoj zemědělské dopravy, trhu a agrotechnických podmínek však nákladní automobily z pole téměř vymýtil. Traktory jsou již dnes produktivnější a univerzálnější. Jsou zde i problémy jako vysoké zákonné pojištění, výše silniční daně a v neposlední řadě i nutnost provádět STK u nákladního automobilu každý rok. I nadále mají nákladní automobily své místo v zemědělské dopravě a to v diferencovaném dopravním systému. Tento systém je založen na překládce materiálových toků na okraji pole. Nedochází k zbytečnému utužení půdy, nákladní automobil se pohybuje po souvrati nebo polní cestě.[8,12,18] 17
V současné době se firma TATRA vrátila k výrobě zemědělského nákladního automobilu, který je kompromisem mezi požadovanými vlastnostmi dopravního prostředku pohybujícím jak po poli, tak i na dlouhých trasách po silnicích. Uplatnění najde u podniků služeb nebo u vlastníků bioplynových stanic. Speciálním případem je Mercedes Unimog. Unikátní koncepce pro práci s přídavným zařízením a výměnou nástaveb, dělá z Unimogu univerzální stroj s širokým uplatněním po celý rok. Přídavná zařízení lze zapojit v přední a zadní časti vozidla, ale i mezi nápravami. Synergický hnací systém zajišťuje nezávislost otáček motoru na pojezdové rychlosti. Tento systém se uplatní při práci s přídavným zařízením. Celý systém je vhodný pro komunální sféru, zemědělství, ale i energetiku aj. [17] Obr. 9 Nákladní automobil pro zemědělství [18] 4.2 Samojízdné nosiče nástaveb Samojízdné nosiče nástaveb jsou svojí konstrukcí a koncepcí určeny vykonávat práci pouze na poli, jejich zásobování aplikovaným materiálem se děje na okraji pozemku, kam materiál doveze jiný energetický prostředek. Tento materiálový tok, lze nazvat systém diferencované dopravy. Konstrukce nosiče může být čtyř nebo tří kolový podvozek opatřený flotačními pneumatikami z důvodu nízkého měrného tlaku na půdu. Prostor za kabinou řidiče je uzpůsobený pro nesení různých nástaveb, může být vybaven tříbodovým závěsem pro přídavné nářadí. Tyto stoje bývají vybaveny tzv. krabím chodem každé kolo má svoji stopu a dochází tak k rovnoměrnému utužení. [12,13] 18
Obr. 10 Samojízdný nosič při odvozu obilí[12] 4.3 Zemědělská přípojná vozidla V současnosti jsou traktorové soupravy hlavním dopravním prostředkem v zemědělské vnitropodnikové dopravě. Za traktorovou soupravu lze považovat spojení energetické prostředku - traktoru a přípojného vozidla (přívěs, návěs). Traktorové dopravní soupravy začínají nahrazovat dosluhující nákladní automobily ve vnitropodnikové dopravě, důvodem je zvyšování ložné plochy, užitečné hmotnosti přípojných vozidel. U traktorů jsou zvyšovány přepravní rychlosti, výkony motorů a jejich účinnost díky převodovkám. Celý proces traktorové dopravy je tak produktivnější. [7] Obr. 11 Příklad návěsu od firmy WTC Písečná[14] 19
5 HLAVNÍ ČÁSTI ZEMĚDĚLSKÝCH PŘÍPOJNÝCH VOZIDEL [1] Základní nosnou částí přípojného vozidla je podvozek, který tvoří základ pro umístění nástavby. Mezi hlavní části podvozku patří rám, nápravy s koly, odpružení náprav, brzdy, připojovací zařízení (oje), u přívěsů dále systém řízení. Požadavky kladené na podvozek: Snadné připojení k energetickému prostředku Bezpečná jízda s minimálními otřesy Nízký měrný tlak na půdu Snadné umístění, výměna nástavby 5.1 Rám Moderní konstrukce rámu používají tvarované nosníky, které jsou stabilní a odolné proti kroucení. Rám je totiž jednou z nejvíce namáhaných částí přípojného vozidla. Základní vlastnost by měla být dostatečná pevnost, ale i houževnatost, protože je namáhán krutem i ohybem. Účel rámu je nést nástavbu, její náklad, přenášet suvné a brzdné síly mezi nápravami. 5.2 Odpružení Úlohou odpružení na vozidle je zvýšit jízdní komfort soupravy, umožnit vyšší přepravní rychlost a hlavně ochránit rám a jeho součásti před poruchami, které vznikají důsledkem otřesů, vznikajících nerovností vozovky. Další úlohou je rovnoměrně zatěžovat nápravy, následně pak jednotlivé pneumatiky a snižovat tak měrný tlak a příznivě působit na půdu. U některých přípojných vozidel však může odpružení úplně chybět, nebo být částečně nahrazeno tandemovou nápravou neodpruženou. Zemědělská přípojná vozidla užívají 3 druhy odpružení a to mechanické, pneumatické a hydropneumatické. 5.2.1 Mechanické odpružení Listová pružina se skládá z pružnic stejné tloušťky, různých průměrů, které na sebe doléhají. Jeden konec hlavního listu je skružen do závěsného oka a upevněn k rámu. Druhý konec je uložen kluzně nebo pomocí výkyvného závěsu, při pružení dochází ke změně délky pružiny. Listová pružina je k nápravě upevněna pomocí třmenů. Vzájemná poloha listů je zajištěna svorníkem a sponami. 20
Obr. 12 Ukázka a popis listové pružiny[20] Úpravou listové pružiny vznikla parabolická pružina, která se u dvounápravových návěsů užívá v systému boogie. Tento systém má mnoho specifikací. Parabolická pružina se skládá z pružnic s parabolickou tloušťkou, všechny pružnice jsou stejně dlouhé jako rozteč ok hlavního listu. Jednotlivé pružnice na sebe nedoléhají, pouze na koncích a uprostřed, kde je upevněna náprava, jsou uloženy kluzně, čímž vzniká menší tření. Oproti listovým pružinám mají kratší dráhu zdvihu, což zvyšuje stabilitu a omezuje výkyvy vozidla. Mechanické odpružení je vhodné pro vysoké zatížení, při jízdě s prázdným vozidlem se díky tvrdšímu odpružení chová neklidně, zejména pak na nerovném povrchu. Obr. 13 - Ukázka sdruženého odpružení[5] Specifickým druhem mechanického odpružení je tzv. sdružené uchycení náprav, kde každá náprava má svoji listovou nebo parabolickou pružinu. Oko na jednom konci pružiny je uchyceno k rámu, na druhém konci je kluzně uchyceno k vahadlu, na jehož konci je oko druhé pružiny. Tento systém lze použít i u více nápravových podvozků. 21
5.2.2 Pneumatické odpružení Základem je pružina, jejímž pružícím médiem je vzduch, užívají se vlnovcové a vakové pružiny. Pneumatické odpružení má při jízdě s plnou i prázdnou nástavbou stejné jízdní vlastnosti. Při zatížení lépe vyrovnává zatížení jednotlivých náprav. Zdrojem vzduchu pro odpružení jsou vzduchojemy brzdové soustavy, je však zabezpečena přednost brzdového systému před pružením. Vlnovcové pružiny se vyznačují dlouhou životností a obvodovou tuhostí. Nejčastěji se setkáváme s vlnovci se 2 až 3 vlnami. Vakové pružiny fungují na principu navalování na píst válcový nebo konický. Při velkém zatížení může být uvnitř pístu umístěna přídavná spirálová pružina. Obr. 14 Vakové odpružení návěsu Fliegl[19] 5.2.3 Hydropneumatické odpružení Tento druh odpružení používá jako vyrovnávací médium olej, k tlumícímu účinku slouží dusíkový zásobník. Hydropneumatické odpružení dosahuje velkého propérování, dynamické zatížení náprav je stále. Při zatížení vozidlo neklesá, vzdálenost mezi koly a ložnou plochou je stejná. Odpružení dokáže vyrovnat příčný náklon při jízdě na svahu. Samostatné zavěšení kol zvyšuje stabilitu a komfort jízdy. V současnosti se dá toto odpružení považovat za nejdokonalejší na trhu. Obr. 15 Hydropneumatické odpružení náprav[21] 22
5.3 Nápravy Náprava je součástí neodpružené části podvozku, proto by měla být co nejlehčí, avšak dostatečně pevná. Vliv těžké nápravy lze snížit účinným odpružením. Profil náprav je nejčastěji kruhový nebo čtvercový, zakončení tvoří čep, na který je dále nasazen náboj s bubnovými nebo kotoučovými brzdami. Vzhledem ke zvyšujícímu se trendu traktorové dopravy se přechází na vícenápravové podvozky kvůli větší nosnosti. K odpruženým nápravám se přechází kvůli větším dosahovaným pojezdovým rychlostem. V současnosti se podvozky vybavují řiditelnými nápravami. Snižuje se tak tahový odpor, poškození porostu a opotřebení pneumatik při zatáčení. Řiditelné nápravy mohou být vlečné s aretací pro couvání, nebo řiditelné nápravy s nuceným řízením, kde je nutné mimo oje připojit ještě aretační tyče. Další možnou výbavou je poháněná náprava, která najde své využití v těžkých trakčních podmínkách. Pohon nápravy je řešen od vývodového hřídele nebo pomocí kolových hydromotorů. Obr. 16 Zapojení nuceného řízení[22] 5.4 Brzdy Brzdová soustava musí zajistit včasné a dostatečné zpomalení, zastavení energetického prostředku s přípojným vozidlem a zabránit rozjetí stojící soupravy. Při brzdění musí souprava držet přímý směr a nesmí se dostat do smyku. Brzdění je děj, kdy se z energie kinetické stává energie tepelná. Médiem přenášejícím sílu potřebnou k brzdění je vzduch, kapalina, či jejich kombinace. Nejčastěji je zdrojem energie pro provoz brzd stlačený vzduch z kompresoru energetického prostředku. Konstrukce dělí brzdy na kotoučové nebo bubnové. Brzdové systémy jsou jednookruhové a 23
dvouokruhové. Intenzita brzdného účinku lze nastavit automaticky nebo ručním regulátorem v závislosti na zatížení vozidla. 5.5 Pneumatiky Pneumatiky zemědělských přípojných vozidel musí splňovat hned několik podmínek. Musí obstát jak na měkkém povrchu v poli, tak na zpevněné komunikaci. Vhodné pneumatiky na pole jsou flotační, široké s nízkým tlakem huštění a malým měrným tlakem na půdu. Pro jízdu po silnici jsou vhodná kola úzká s vysokým hustícím tlakem. Tento problém lze řešit systémem centrálního dofukování kol, kdy se tlak v pneumatice mění dle potřeby. [1] 5.6 Spojovací zařízení Připojovací zařízení zemědělský přípojných vozidel je konstruováno jako horní nebo spodní. Přívěsy využívají zapojení pomocí horního závěsu. Připojení návěsu lze řešit pomocí spodního závěsu i vrchního závěsu. Návěs přenáší část své váhy na energetický prostředek. Mezi nejrozšířenější zařízení patří tzv. agrohák, systém Piton-Fix a spojení pomocí kulové hlavy K80. Velmi malá vůle mezi dosedacími plochami u K80 umožňuje komfortní jízdu bez rázu. Systém Piton-Fix a K80 vyžadují stavitelnou odstavnou nohu. [2] Obr. 17 Možnosti závěsů přípojných vozidel[19] 6 VÝMĚNNÝ SYSTÉM NÁSTAVEB Výhoda výměnného systému spočívá v možnosti záměny nástavby v době, kdy pro danou nástavbu není využití. Nevyužité nástavby se odkládají na odstavné nohy, případně na zem. Výměna nástavby by měla probíhat při prázdné nástavbě na rovném a 24
pevném povrchu. Systém výměny nástaveb je u různých výrobců velice podobný. Výměna se děje pomocí hydropneumatického nebo pneumatického odpružení. Dalším typem je montáž speciálních přímočarých hydromotorů, které zvedají samotnou nástavbu. Před samotnou výměnou musíme nástavbu umístit do základní polohy, odpojit všechna spojení mezi podvozkem a nástavbou. Jedná se o kloubové hřídele, hydraulické vedení, elektrické vedení, a zvedací zařízení tzv. mailer. Odjistíme zajišťující čepy nástavby, nástavbu zvedneme, umístíme opěrné nohy do určených míst, nástavbu spustíme na opěrné nohy, zkontrolujeme stabilitu nástavby a následně s podvozkem pomalu odjedeme. Postup montáže je se provádí obráceně stejným způsobem. 6.1 Systém výměny u mechanicky odpružené nápravy U mechanicky odpružených nástaveb se výměna děje pomocí přídavných přímočarých motorů, umístěných na podvozku, které zvedají samostatnou nástavbu. Dle provedení může být zvedána celá nástavba, nebo nejdříve přední část nástavby, po jejím odstavení na odstavné nohy se zvedne část zadní, i ta se odstaví na opěrné nohy. Po odpojení všech komponentů, zkontrolování stability odstavené nástavby se může s nosičem odjet. Tento systém využívají tuzemští výrobci výměnných systému ZDT a WTC Písečná.[5,6] Obr. 18 Hydraulický odstavný systém ZDT[6] 25
6.2 Systém výměny u pneumaticky odpružené nápravy U tohoto systému se s nástavbou zvedá i celý podvozek, mění se tak výška mezi koly a ložnou plochou. Když je podvozek s nástavbou v nejvyšší poloze, nástavba se opatří odstavnými nohami, odpojí se veškeré vedení, odjistí se čepy zajišťující korbu na podvozku. Podvozek se poté spustí a může opustit prostor pod nástavbou. Změna výšky podvozku se děje díky změně objemu stlačeného vzduchu ve vzduchových vlnovcích či vacích. Tento způsob je využíván zejména u nákladních automobilů Tatra.[12] Obr. 19 Pneumatický odpružený podvozek TATRA[18] 6.3 Systém výměny u hydropneumaticky odpružených náprav Tento systém pracuje stejným způsobem jako u pneumatického odpružení náprav, změna výšky se však dosáhne díky hydraulickým přímočarým válcům. Podle provedení výrobce se okruhy pro změnu výšky nosiče ovládají buď z kabiny traktoru (toto provedení užívá firma Bergmann), nebo přímo na nosiči (systém AMS firmy Annaburger).[3,4] 26
Obr. 20 Systém výměny podvozku Bergmann [4] 6.4 Další systémy výměny nástaveb Mezi další patří výměna nástavby za pomoci jeřábu či nakladače, kdy je nástavba zachycena lanem za závěsná oka nebo příslušné otvory pro zvedání. Takto se mění nástavby na nosičích, které nejsou vybavené výměnným systémem. Takto sundaná nástavba může být uložena i na zem, musí se však dbát na konstrukční prvky, které by mohly být nevhodným odstavením zničeny.[5,6] Za specifický výměnný systém se dá považovat systém výměny zadních čel u vyhrnovacích vozů firmy Fliegl. Zde lze provádět záměnu výklopného čela za nástavbu pro rozmetání organických hnojiv, překládací nástavbu nebo rozmetadlo průmyslových hnojiv. Dalším typem výměnného systému je kontejnerový systém, kdy výměna trvá jen pár minut. Nástaveb tohoto typu lze nalézt nepřeberné množství. Tento druh je k vidění spíše v komunální sféře. 7 NÁSTAVBY VÝMĚNNÉHO SYSTÉMU[1,5,6] Nástavba slouží k nakládce, přepravě, případně vykládce či aplikaci materiálu. Nástavby výměnného systému je možno na podvozku zaměňovat. Mezi nejpoužívanější nástavby patří: Vanová korba Velkoobjemová nástavba Cisterna 27
Rozmetadlo hnoje Překládací nástavba 7.1 Vanová korba Vanové korby jsou vhodné zejména pro přepravu sypkých, volně ložených materiálů. Sypný úhel těchto materiálů je menší než 50. Objemová hmotnost přepravovaných materiálů se pohybuje od 40kg/m 3 až do 1650 kg/m 3. Kvůli tomuto rozpětí je vhodné korbu vybavit pro dopravu lehčích (velkoobjemových) materiálů nástavky. Sklápění se děje pomocí přímočarých hydromotorů. Otevírání zadního čela je řešeno pákovým systémem mechanicky nebo hydraulicky. Pro snadná vyklopení materiálu jsou korby konické, v zadní části jsou nepatrně širší než v přední části. Dopravovaný materiál je před vnějšími vlivy a úletem chráněn krycí plachtou. Na zadním čele může být výsypný otvor, ke kterému lze dále namontovat pásový nebo šnekový dopravník pro další dopravu materiálu. Hlavní části nástavby by měly být ovládány z místa řidiče. Obr. 21 Vanová korba odstavená[14] 7.2 Velkoobjemová nástavba Tento druh nástavby je určen k dopravě velkoobjemových a středně objemových materiálů. Využití nalézá ve velkých podnicích nebo podnicích služeb zejména při sklizni senáží, siláží a sběru řezané slámy. Vyprazdňování nástavby se děje pomocí vyhrnovacího čela či pásového podlahového dopravníku. Výhodou je možnost vysypání 28
materiálu v nízkých skladech, eliminace převržení při vysýpání. Tyto výhody jsou vykoupeny vyšší provozní hmotností a konstrukční složitostí. 7.3 Cisterna Je určena k dopravě kapalných organických hnojiv, v době aplikace postřiků také k dopravě vody k postřikovači. K výrobě cisterny slouží materiály jako je ocel plast či sklolaminát. Vnitřní úprava cisterny musí odolávat chemickým vlivům dopravovaných látek. Cisterny je možné plnit podtlakem vznikajícím uvnitř cisterny pomocí vakuokompresoru, nebo z cizího zdroje přes vrchní otvor. Vyprázdnění se děje pomocí vakoukompresoru, který vyvine přetlak v cisterně. Samovolný výtok je dalším typem vyprázdnění a nepotřebuje žádné další zařízení. Cisterny lze vybavit hadicovým aplikátorem, případně zařízením na zapravení hnojiva jako jsou radličky nebo disky. 7.4 Rozmetadlo hnoje Rozmetadla jsou určena k plošné aplikaci a přepravě statkových hnojiv, kompostu, i průmyslových kalů. Korba rozmetadla je celoocelová s konickým tvarem, vybavena podlahovým řetězovým dopravníkem, nebo vyhrnovacím čelem. Hradítko umístěné v zadní části zabraňuje ztrátě materiálu, a slouží ke snadnému rozběhu ústrojí a umožňuje přepravu kašovitých hnojiv. Rozmetaný materiál je rozebírán rozdružovacími válci s vertikální nebo horizontální osou otáčení. Rozmetadlo může být také vybaveno rozmetacím stolem. Všechny dílčí části jsou ovládány z kabiny řidiče. Pro spolehlivý chod rozmetadla je důležitá údržba a mazání stroje. Obr. 22 Rozmetadlo hnoje[14] 29
7.5 Překládací nástavby Překládací nástavby jsou vhodné pro přepravu zrnin, olejnin, průmyslových hnojiv. Principem je překládka do dopravních prostředků, aplikátorů a rozmetadel průmyslových hnojiv. Jsou specifické svým trojúhelníkovým průřezem, v jehož dně se nachází šnekový dopravník, který navazuje na šnekový dopravník překládací. Nejčastěji se s překládacími vozy setkáme v době sklizně zrnin, olejnin, kdy jsou součástí diferencované dopravy. Dopravují materiál od sklízecí mlátičky, jedoucí po poli, na okraj pole, kde materiál překládají do nákladních automobilů či traktorových souprav. Použití překládací nástavby snižuje prostoje sklízecí mlátičky a měrný tlak na půdu. 8 DOPRAVA V LINKÁCH ROSTLINNÉ VÝROBY[1] 8.1 Doprava směřující na pole 8.1.1 Doprava osiv V českém zemědělství se v rámci vnitropodnikové dopravy přepraví okolo 315 tisíc tun osiv zrnin, olejnin, travin a technických plodin. Materiálový tok osiv je vzhledem k velikosti pozemků, výkonnosti secích strojů, agrotechnickým podmínkám a vlastnostem semen velmi variabilní. Přeprava osiva může probíhat v pytlích o hmotnosti do 25kg, které jsou vhodné pro plodiny s malým počtem semen vysévaných na plochu např. kukuřice, cukrovka. Pytle o hmotnosti do 60 kg se užívají v malých podnicích, nebo pro méně výkonné secí stroje. Velkoobjemové vaky pojmou 500 1000 kg osiva, využití naleznou ve velkých podnicích a společnostech vyrábějících osivo. V současnosti patří k nejpoužívanějšímu způsobu balení. Snadné dávkování do zásobníků, jednoduchá manipulovatelnost, dobrá skladovatelnost, to jsou výhody velkoobjemových vaků. Posledním způsobem přepravy je osivo volně ložené v korbě dopravního prostředku. Manipulace s osivem probíhá pomocí běžných prostředků, jako jsou nakladače, manipulátory či hydraulické ruce. Pytle o hmotnosti do 25 kg lze přepravovat ručně obsluhou stroje. Volně ložené osivo se většinou vysýpá nebo dopravuje pomocí šneku umístěného na zadním čele dopravního prostředku (návěsu). 30
Obr. 23 Schéma dopravy osiv[1] 8.1.2 Doprava sadby Podniky zabývající se pěstováním brambor a sadby přepraví ročně 88-100 tun sadbových brambor. Uskladnění, manipulace a přeprava sadby se provádí pomocí pytlů, velkoobjemových vaků, ohradových palet, nebo je materiál volně ložený. Plnění zásobníků sazeče závisí na přepravě. Pytle, vaky a ohradové palety jsou manipulovány a vysýpány do zásobníku pomocí nakladače, manipulátoru nebo manipulačního zařízení. Volně ložená sadba je vysýpaná přímo do zásobníku nebo je zásobník plněn pomocí pásového dopravníku z korby. U sadby se musí dbát na minimalizaci poškození hlíz. 31
Obr. 24 Schéma dopravy sadby[1] 8.2 Doprava a aplikace hnojiv 8.2.1 Doprava statkových hnojiv Mezi statková hnojiva patří hnůj, kejda, močůvka, hnojůvka. V živočišné výrobě se ročně vyprodukuje okolo 22 miliónů tun těchto hnojiv.[15] Doprava chlévské mrvy začíná již ve stáji, kdy je pomocí dopravníků nebo nakladače naložena na dopravní prostředek a dále odvezena na polní hnojiště nebo zůstává na statkovém hnojišti. Na hnojištích se z mrvy procesem zrání stává hnůj. Na polní hnojiště je chlévská mrva dopravována traktorovými návěsy, přívěsy nebo kontejnery na traktorových a automobilových podvozcích. Zde je mrva nahrnuta do požadované figury a uložena ke zrání. Hnůj uzrálý na statkovém hnojišti se na pole může převážet při aplikaci rozmetadly nebo velkokapacitními dopravními prostředky. Doprava chlévské mrvy se jeví jako nejméně výhodný způsob přepravy. Chlévská mrva ztratí při zrání až 30% své hmoty, při přepravě také ztratí značné množství živin. Doprava rozmetadly má za problém znečištění komunikací a snížení výkonnosti rozmetání, 2/3 času ztratí přepravou. 32
Obr. 25 Schéma dopravy tuhých stat. hnojiv[1] Sklady kejdy a močůvky jsou umístěny v blízkosti stájí, musí mít dostatečnou kapacitu, tak aby pojaly produkci nejméně za 6 měsíců. Sestavení aplikační a dopravní linky pro dopravu kejdy a močůvky závisí na dopravní vzdálenosti, vybavení podniku a také na agrotechnických lhůtách. I zde je možná aplikace i doprava jednou soupravou. Další možností je přečerpání z dopravní cisterny do aplikační cisterny na okraji pozemku, posledním způsobem je použití meziskladu na okraji poli. Z důvodu legislativy a úniku látek do ovzduší je třeba kejdu po aplikaci zapravit. Totožné systémy se používají pro dopravu fugátu/digestátu z bioplynových stanic. Obr. 26 Schéma dopravy kapalných stat. hnojiv[1] 8.2.2 Doprava minerálních hnojiv Doprava minerálních hnojiv nemá výhradní postavení, dopraví se jich pouze 1,2 milionu tun, což nemůže zásadně ovlivnit ekonomiku podniku. Ekonomiku ovlivní především správný čas aplikace hnojiva. Hnojivo je většinou ve skladech umístěno 33
volně ložené nebo ve vacích. Manipulace a nakládka je vzhledem k podobným vlastnostem shodná s osivy. Místo překládky je většinou na okraji pole, rozmetadlo nemůže mít z důvodu měrného tlaku na půdy velký zásobník, doprava by tak byla zdlouhavá a neekonomická. Tuhá hnojiva jsou aplikována odstředivými nesenými či návěsnými rozmetadly. K aplikaci kapalných hnojiv se využívá postřikovačů. Dovoz hnojiva je zde řešen cisternou na okraj pozemku, kde je přečerpáno do postřikovače. Objem cisterny by měl být násobky objemu postřikovače. 8.3 Doprava směřující z pole 8.3.1 Doprava pícnin Pícniny na orné půdy se rozléhají na 450 tis. ha. Dále se pícniny pěstují na pastvinách a loukách. Na výrobu objemných krmiv tak připadá 1,34 mil ha.[15] Žádné jiné plodiny se nevyznačují tak rozsáhlým složitým výběrem pracovních postupů technologie sklizně, dopravy a skladování jako pícniny. Základem je sklizeň kvalitního krmiva při co nejnižších nákladech. Doprava pícnin tvoří značný podíl ve vnitřní dopravě, patří tak k energeticky a ekonomicky nejnáročnějším procesům v zemědělské dopravě. Přepraví se více než 28 mil. tun materiálu. K pícninám můžeme zařadit i slámu, technologie sklizně je shodná jako u pícnin. Operací, které provázejí sklizeň pícnin, je hned několik: sečení, obracení, shrnování, řezání, dusání případně lisování a balení. Z hlediska dopravy rozdělujeme dopravu pícnin: Doprava slisovaných pícnin do balíků Doprava volně ložených pícnin 8.3.1.1 Doprava slisovaných pícnin Lisování pícnin do balíků se zavedlo díky snaze zvýšit objemovou hmotnost dopravovaného materiálu, tím lépe využít dopravní prostředek a u zavadlých pícnin zajistit lepší konzervační proces. Sklizeň lisovaných pícnin a slámy je především vhodná pro větší přepravní vzdálenosti a prodej pícnin Pro volbu dopravního prostředku na přepravu balíků je důležitý tvar, rozměr balíku a jejich hmotnost, případné zabalení do ochranné folie. Můžeme dopravovat dva 34
druhy balíků: válcové a hranolovité. Hranolovité balíky lépe využijí ložnou plochu, při jejich skládání nevzniká mrtvý prostor. Pro dopravu balíků se dá užít sklápěcích návěsů, valníků, valníků vybavených hydraulickou rukou, případně samo-nakládacích přepravníků. Pro nakládání a skládání balíků využíváme čelní nakladače traktoru i samojízdné teleskopické nakladače. Obr. 27 Ukázka přepravy válcovitých balíků [22] 8.3.1.2 Doprava volně ložených pícnin Jedním ze základních požadavků na dopravní prostředky dopravující pícniny je, aby měrný ložný objem dosahoval od 1,6 m 3 do 6 m 3. Tento požadavek se u většiny koreb řeší nástavbami bočnic. Nástavby zajistí vysoké využití užitečné hmotnosti dopravních prostředků. Pozitivně to tak ovlivní energetické a ekonomické parametry. Nakládku materiálů řeší samojízdná sběrací řezačka nebo traktorová závěsná řezačka. Vykládka probíhá vysypáním, řetězovým podlahovým dopravníkem či výtlačným čelem. Doprava se tak koná pomocí traktorových návěsů a přívěsů v patřičné úpravě nebo lze užít samo-sběracích vozů. Sběrací vůz představuje významný sklízecí a dopravní prostředek, je vybaven sběracím, vkládacím, v některých případech i řezacím ústrojím. Posuv a vykládku materiálu zajišťuje podlahový dopravník. Jejich užití je při sklizni sena, slámy, senáže, siláže. Nakládání materiálu zajišťuje sběrací ústrojí tažené nebo tlačené, případně sklízecí řezačka při sklizni siláže. Na dopravní vzdálenosti do 3 km je nejvhodnější sběrací vůz. Od 3 do 6 km je vhodné užití sklízecí řezačky. Větší vzdálenosti už by měla pokrýt technologie lisování balíků. 35
8.3.2 Doprava při sklizni zrnin V ČR se v roce 2014 se na ploše 1,44 mil. ha vyprodukovalo přes 8,8 mil. tun zrnin. Na sklizeň takového množství zrna je relativně krátká optimální doba a to 14-20 dní. Proto je nutné zajistit vysokou výkonnost celé sklizňové linky.[15] Způsob volby dopravy odvozu zrnin závisí na výkonnosti sklizňových strojů, přepravní vzdálenosti a možnosti dopravních prostředků. Nikdy by však výkonnost linky neměly určovat dopravní prostředky, ale sklízecí mlátička. Jako dopravní prostředky slouží nákladní a traktorové soupravy, materiál se převáží volně ložený. Vykládka se uskutečňuje pomocí sklopné korby šnekového dopravníku nebo výtlačného čela. Organizace odvozu zrnin může být přímá nebo diferencovaná. Přímá doprava znamená, že zrno je přeloženo ze sklízení mlátičky na dopravní prostředek za paralelní jízdy nebo za stání a odvezeno do skladu. Při diferencované dopravě je zrní se sklízecí mlátičky za jízdy naloženo na překládací vůz, který zrno na okraji pole dále překládá na jiný dopravní prostředek, nákladní automobilovou soupravu nebo traktorovou soupravu. Kvůli maximálnímu využití sklízecí mlátičky by mělo převládat vyprazdňování zásobníku sklízecí mlátičky za jízdy. Využití děleného způsobu dopravy chrání půdu před jejím zbytečným zatěžováním. Souprava překládacího vozu a traktoru by měly mít nízký tlak na půdu. Vytváří také mezičlánek, který umožňuje vyrovnat výkyvy výkonnosti odvozních souprav. Zajistí tak nepřetržitou práci sklízecí mlátičky. Jako nejvýhodnější řešení se do vzdálenosti 10 km jeví traktor s návěsem o užitečné hmotnosti 14 tun. Obr. 28 Schéma dopravy zrnin[1] 36
8.3.3 Doprava brambor Pěstování brambor má v ČR velkou tradici díky vhodným klimatickým podmínkám a rozvinutému šlechtitelskému programu, avšak v poslední době plochy určené pro pěstování brambor klesají. V roce 2014 bylo sadbou osázeno necelých 24 tisíc ha, výnos brambor byl 0,6 mil. tun. Z hlediska dopravy záleží na druhu sklízeče a způsobu nakládky brambor na dopravní prostředek. [15] Sklízeče mohou být vybaveny vynášecím dopravníkem, který dopravuje brambory do vedle jedoucího dopravního prostředku. Výšku dopravníku můžeme upravit a regulovat tak výšku dopadu hlíz. Sklízeče vybavené zásobníkem nakládají brambory nakloněním zásobníku nad dopravní prostředek nebo pomocí posuvného dna. Sklízeče můžou také brambory ukládat přímo do ohradových palet. Některé samojízdné sklízeče jsou vybaveny zásobníkem. Pro dopravu brambor z pole do skladů nebo k dalšímu zpracování lze použít běžné traktorové sklápěcí přívěsy nebo nákladní automobily a jejich soupravy pro vnější dopravu brambor. Dopravu lze také provádět speciálnímu přívěsy a návěsy s šikmo skloněnými bočnicemi, ve spodní části vybavené pásovým dopravníkem pro šetrné vysýpání brambor. Šetrné zacházení s bramborami je důležité, poškozená hlíza se rychle kazí a není vhodná ke skladování. Nejčastěji jsou hlízy odřené nebo otlučené. Při odvozu z pole přímo ke zpracovateli se užívají překládací dopravníky na okraji pole. Obr. 29 Schéma dopravy brambor[1] 37
8.3.4 Doprava při sklizni cukrovky Cukrovkou bylo v roce 2014 v České republice oseto 63 tis ha, s celkovým výnosem 4,4 mil tun. Cukrovka se pěstuje především jako technická plodina, v budoucnu lze očekávat rozvoj pěstování cukrovky. Sklizeň cukrovky patří k nejnáročnějším procesům zemědělské výroby. Postupným vývojem se stala plně mechanizovanou.[15] Vzhledem ke vzdálenosti cukrovarů je sklizeň řešena polní meziskládkou. Na polní meziskládku dopravují cukrovku samojízdné sklízeče, speciální samochodné nosiče nebo traktorové soupravy. Dopravu do cukrovaru už řeší nákladní automobilová doprava. Nakládání bulev provádí čelní nakladače, manipulátory, hlavně však samočistící samojízdné nakladače. Obr. 30 Schéma dopravy cukrovky[1] 38
9 TECHNICKO-EKONOMICKÉ ZHODNOCENÍ Pro zhodnocení technických a technicko-ekonomických parametrů byl vybrán jeden tuzemský výrobce výměnného systému a jeden zahraniční. Tuzemského výrobce zastupuje firma WTC Písečná, dříve součástí koncernu STS Opava. Zahraničního výrobce zastupuje rodinná firma Bergmann. Tuzemský výrobce WTC patří mezi nejvýznamnější domácí výrobce zemědělské a komunální techniky. Dopravní technika se v Písečné vyrábí už od roku 1968. Firma vznikla v roce 2000, nejdříve expandovala na zahraniční trhy, v roce 2007 začíná prodávat své produkty i v tuzemsku. Německá rodinná firma Bergman je jedním z předních německých výrobců se stoletou tradicí výroby zemědělských strojů v německém městě Goldenstendt v Dolním Sasku. Zákazníkům nabízí komplexní řešení dopravních systémů. Pro hodnocení byly vybrány výměnné systémy s užitečnou hmotností 14 t. Souprava traktoru o výkonu 132 kw a návěsu o užitečné hmotnosti 14 t se jeví jako nejekonomičtější řešení pro odvoz obilí do vzdálenosti 9,5 km. Zástupce za WTC Písečná je VS 20.14, za firmu Bergmann Vario 400. Systémy jsou vhodné pro menší a střední podniky. Porovnání technických parametrů je uvedeno v tabulce. 9.1 Technické zhodnocení [4,5] Tab. 2 Technické parametry nástaveb[4,5] Technické parametry VS 20.14 VARIO 400 Počet náprav [-] 2 2 Počet zdvihacích náprav [-] 0 0/1 Počet řízených náprav [-] 1 1 Užitečná hmotnost [kg] 14000 Tech. přípustná hmotnost [kg] 20000 20000 Provozní hmotnost [kg] 3300 3300 Max. rychlost [km.h -1 ] 40 40 hydropneumatické Odpružení [-] Boogie ADR ADR Pneumatiky 550/45 R22,5 600/55 R22,5 39
Tab. 3 Technické parametry nástaveb[4,5] Nástavba VS 20.14 VARIO 400 Vanová korba VS 20.14 WK A 20 Délka ložné lochy [mm] 5700 6000 Šířka ložné plochy [mm] 2200 2100 Ložný objem [m 3 ] 18,6 20 S nástavky 0,6m [m 3 ] 26,1 27 Celková délka s nosičem [mm] 8200 7980 Rozmetadlo hnoje RA 140 MA 16 SY Délka ložné plochy [mm] 6500 5900 Šířka ložné plochy [mm] 2200 2050 Ložný objem [m 3 ] 14 20,6 Hydraulický posuv dna [-] Ano Ano Hydraulické hradítko [-] Ano Ano Šířka rozhozu [m] 16 16 Z čistě technického hlediska se jako lepší varianta jeví výměnný systém firmy Bergmann VARIO 400. Větší objem, užitečná hmotnost, menší měrný tlak na půdu. Jízda s hydropneumatickým odpružením bude komfortnější. Náročnější však bude údržba celého systému. Systém VS 20.14 je lepší z hlediska minimální potřeby údržby. Systém boogie odpružení je účinný a nenáročný. 9.2 Ekonomické zhodnocení Ekonomické zhodnocení tvoří přímé a nepřímé náklady. Tyto náklady souvisejí s provozem vozidla a jejich výše se dá předběžně určit. Mezi přímé náklady můžeme zahrnout náklady fixní a variabilní. Fixní náklady zahrnují cenu pojištění, roční odpisy, poplatek za garážování, pokrývají také úroky vzniklé při pořízení na leasing nebo úvěr. Fixní náklady lze všeobecně snížit vyšším využitím stroje. Variabilní náklady zahrnují péči o techniku, náklady na mzdu pracovníka. Tato hodnota však s větším využitím roste. [10] 40
Tab. 4 Ceny podvozků ve vybrané výbavě[4,5] Podvozek VS 20.14 Vario 400 Ceny jsou uvedeny v Kč bez DPH Cena za základní provedení 342000,- 851844,- K80 9000,- 20160-, Vanová korba korba 18,6m 225000,-/ 18,6 m 3 395472,-/ 20 m 3 Plachta rolovací 20000,- 85092,- Nástavek 0,6m 25000,- 83636,- Odstavné nohy pro korbu 20000,- 28812,- Hydraulická odstavný systém 58000,- V ceně Řiditelná náprava 28000,- V ceně Obslužná lávka 6000,- X Rozmetadlo 530000,- 1074836,- Hydraulické hradítko 20000,- V ceně Hydraulické ovládání dna V ceně 27050,- Odstavné nohy pro rozmetadlo 22000,- 28812,- Cena celkem 1.305.000,- 2.595.714,- Pro konečný výpočet ekonomické bilance bylo použito ceny kompletního výměnného systému. Výbavu jednotlivých systémů ukazuje tabulka č 4. Pro přepočet ceny výměnného systému Bergmann VARIO 400 byl použit přepočet 1,-Eur/28,- Kč. Rozdíl ceny může být dán lepším odpružením a vyšší užitečnou hmotností podvozku. Velkému rozdílu cen nepřidá ani současný kurz eura vůči koruně. 9.3 Provozní náklady výměnných systémů Výpočet provozních nákladů jednotlivých systémů výměnných nástaveb VS 20.14 a VARIO 400 proběhl pomocí online aplikace na stránkách VUZT. V pořizovací ceně je zahrnuta kompletní výbava výměnného systému uvedená v tabulce č. 4. Do nákladů je zahrnuta mzda pracovníka ve výši 250 Kč/h se sociálním a zdravotním pojištěním. Stroj bude garážovaný pod přístřeškem. 41