A mûszaki fejlesztés, ha egyszerûen akarjuk szemléltetni, egy csigalépcsőhöz hasonlítható. A folyamat során a meglévő konstrukciókat kis lépésekben módosítják, miközben időnként visszatérnek a kiindulás helyére, de már eggyel magasabb szinten. Az ismételten felbukkanó mûszaki megoldások keltik fel a kívülálló gyanakvását, hogy itt valami átverésről van szó. A változtatások öncélúak, csak azért csinálják az egészet, hogy új keresletet generáljanak, és gyakori gépcserére késztessék a fogyasztókat. A személygépkocsik, vagy a háztartási gépek piacán mindennaposnak tekinthető az a vélekedés, hogy a gyártók beépített hibalehetőségekkel csökkentik készülékeik élettartamát. Élettartamra méretezés valóban létezik. A legfontosabb feladata, hogy az egyes alkatrészek megbízhatóan teljesített üzemideje között csak elhanyagolható különbség legyen. Ne legyen tehát gyenge pontja a konstrukciónak. Másik fontos feladata a gép tömegének csökkentése. Ha egy repülőgépet végtelenül nagy élettartamra méreteznének, akkor olyan nehéz lenne, hogy fel sem tudna emelkedni a levegőbe. De miért térnek vissza elfeledettnek hitt mûszaki megoldások, miért követ spirális pályát a mûszaki fejlődés? Előfordul, hogy az új ötletek kezdetben nem mûködnek az elvárásoknak megfelelően. Azért nem felejtik el őket, csak egy rövid időre a kispadra kerülnek. Azután valami megváltozik a világban, például kopásállóbb anyagot fejlesztenek ki, olcsóbb gyártástechnológiát alkalmaznak, esetleg a fogyasztók hajlandók, vagy képesek megfizetni az új technológiát, a kényelmesebb munkavégzés érdekében. Ekkor feléled az elfeledettnek hitt szerkezet, és gyakran fényes karriert fut be.
Kaszagenerációk
Ezután a hosszúra sikerült bevezető után nézzük meg, hogy mi történt kasza fronton az elmúlt évtizedekben. A kaszálógép története a fogatos kaszától számítható. Az állati erővel vont aratógép nem a kézi kasza mûködését utánozza, mert hajtását csak a járókerékről kaphatja, amely nem tud megfelelő lendületet biztosítani a vágáshoz. Egy eredeti ötlet alapján tehát a fogatos kasza az olló mûködését másolja le, tehát a mai besorolás szerint alternáló kaszának számít. Kezdetben a traktorkaszák is ezt az elvet követték, mert vagy nem volt TLT hajtásuk, vagy ha volt is, a motorerő bizonyult kevésnek egy nagy teljesítményû kasza meghajtásához. A munkagépek területteljesítménye a munkaszélesség és a vontatási sebesség megnövelésével javítható. Az alternáló kasza esetében mindkét tényező csak a munkaminőségre vonatkozó kompromisszumok vállalásával növelhető meg. A merev, de keskeny kaszagerendely a haladás irányában jól követi a talajfelszín egyenetlenségeit, ezáltal alacsony (4–8 cm-es) tarló érhető el, de áthidaló képessége miatt csak kis munkaszélesség esetén tudja az egyenletes tarlómagasságot tartani. Ráadásul a haladási sebességet sem növelhetjük 8–9 km/h fölé, mert ha a vontatás sebessége eléri, vagy meghaladja a kaszapengék oldalirányú mozgásának középsebességét, akkor kis zsombékok, vágatlan területek jelennek meg a táblán.
Most ugorhatnánk néhány évtizedet a történetben, és elmondhatnánk, hogy lám ki is haltak az alternáló traktorkaszák, de a helyzet nem ilyen egyszerû. A mûszaki fejlesztés ugyanis, mint mondtuk, ismert elvek apró lépésekben történő csiszolgatásával történik. Az újdonságtól való félelem ugyan egyáltalán nem jellemző a mérnökökre, viszont egy új mûködési elv kipróbálása, és elvitele a sorozatgyártásig horribilis összegeket emészt fel. A szükséges, akár az alaptudományokat is érintő kísérletek elvégzését magántulajdonban levő cég nem képes finanszírozni. Ehhez vagy állami segítségre, vagy nagy ipari konszernek kialakulására van szükség. A közelmúltban mindkét módszert módunkban állt kipróbálni.
Az alternáló kasza „csiszolgatás” közben három kategóriára szakadt. A traktorra szerelhető úgynevezett rézsûkaszák megtartották 1,5–2 méteres munkaszélességüket. Ma töltések és árokpartok gondozására, bozótosok csonkázására használják. Az USA-ban és az egykori szocialista nagyüzemekben 4-6 m munkaszélességû félig függesztett, vagy magajáró rendre arató gépeket is alkalmaztak. Ezeket gyakran az ismert kaszagyártó (Busatis) szabadalmát képező ujj nélküli, dupla mozgópengesoros vágószerkezettel szerelték fel. Az egymással szemben mozgó pengék relatív sebessége a hagyományosnak a duplája, így a munkasebesség is felemelhető akár 12 km/h-ra. Az alföldi nagyüzemek, vagy amerikai óriásfarmok planírozott tábláin nem jelentkezett tarlómagasságbeli probléma. Az alpesi tájakon pedig nagyon ritkán tûntek fel ezek a gépek. A harmadik kategória az arató-cséplő gépek gabona vágóasztalainak akár 12 m széles kaszája. Itt a tarlómagasság gyakran másodlagos kérdés. Általában 12–20 cm, de napraforgóban akár méteres is lehet. Ha pedig mégis alacsonyan kell vágni, például a szóját, akkor flexibilis kaszát alkalmaznak. Ennél a kaszagerenda nincs a gyûjtővályúhoz rögzítve, az állópengéket tartó kettős választóujjak külön-külön csuklós konzolon helyezkednek el. A kaszatartók saját csúszótalpaik segítségével tapogatják le a talajfelszínt, és állítják be az akár 4–6 cm-es tarlómagasságot.
A rotációs, vagy forgókasza a kézi kasza elvén, megtámasztás nélkül vág. Illetve van itt megtámasztás, a növény gyökere, és a szár tehetetlen tömege szolgáltatja a támasztó erőt. A gép azonban nem tudja olyan ügyesen irányítani a pengét, mint a gyakorlott kaszás, ezért még a kézi kasza suhintásánál is nagyobb lendületre van szüksége. A rotációs kasza kerületi sebessége 50–80 m/s, vagyis eléri az alternáló szerkezet közepes sebességének a harmincszorosát, ennek megfelelően a hajtó teljesítmény igénye is jóval nagyobb. Egy négyrotoros kasza már üresjárásban 6 kW teljesítményt vesz fel, 9 km/h sebességgel sûrû fûben dolgozva pedig akár 35–40 kW-ot is felemészthet. Forgórészenként 10 kW teljesítménnyel célszerû számolni, ha traktort választunk a rotációs kaszához. A magas kerületi sebesség miatt a gép kritikus vontatási sebessége, amely alatt még megfelelő munkaminőséget produkál, eléri a 30 km/órát. Ez azt jelenti, hogy gyakorlatilag nem a vágószerkezet, hanem csak a terepviszonyok korlátozzák a munkavégzés sebességét. Miután a forgó gépelemeket lehet legegyszerûbben meghajtani, amint elérhetővé vált a nagy teljesítményû TLT hajtás az erőgépeken, törvényszerûen megjelent, és elképesztő karriert futott be a rotációs vágószerkezet.
A kasza talajfelszín-követő képességét a rotációs szerkezet megjelenése önmagában nem javította. Az áthidaló hatás miatt az első kétrotoros gépek munkaszélessége még kisebb is volt (1,35 m) mint az addigi traktorkaszáké. Miután azonban a haladási sebesség növelésének az akadálya elhárult, a kaszálógép területteljesítménye mégis sokat javult.
A fejlődés következő lépése a munkaszélesség növelése volt. Ezt különböző gépgyárak eltérő módszerekkel valósították meg, de arra is volt példa, amikor egy gyár a különböző munkaszélességû gépükhöz más-más felfüggesztési módszert alkalmazott. Például a korabeli Hesston-gyárral szorosan együttmûködő egykori Szolnoki Mezőgép a négyrotoros M 1033-as típusánál páronkénti felfüggesztést használt. A két segédgerendely egymáshoz képest 7 fokkal el tudott fordulni. Ez elegendő mértékben javította a gép felületkövető képességét, ugyanakkor nem fordulhatott elő olyan üzemi helyzet, hogy a két rész között vágatlan sáv keletkezzen. A gép munkaszélessége 3,3 m volt 3,9 m szerkezeti szélesség mellett. Egy ügyes ötlet segítségével azonban az utóbbi méret 3 m-re csökkenthető, így a megengedett közúti szállítási szélesség egyszerûen, a gép megemelésével elérhető.
A hat forgórészes, 4,8 m munkaszélességû RK 6/4,8 típust félig-függesztett kivitelben állította elő a gyár. A vázat két gumikerék támasztotta alá, a rotorok egyedi felfüggesztésûek voltak, így egymáshoz képest le-föl elmozdulva követték a talajegyenetlenségeket. A csúszótányérok talajnyomása húzórugók feszítésével egyenként állítható volt. Helyes beállítás esetén egy rotor megemeléséhez a tányér peremén 100 N erőt kellett kifejteni. A gép területteljesítménye elérte az óránkénti 3,3 hektárt. (1. ábra)
Ezek a gépek felsőhajtású rotációs kaszák voltak, amelyeket ma a forgórészekre szerelt terelőkúpok, vagy -dobok miatt dobkaszának neveznek.
A forgórészek páronként összefelé forogtak, ezért például a hatrotoros gép három szûkített rendet hagyott maga után. Az újabb gépeken terelőlemezekkel, és úgynevezett rendkettőző szállítószalagokkal beállítható a rendszélesség, illetve csökkenthető a gép által hagyott rendek száma. Mivel a rotorok felváltva jobbra-balra-jobbra forogtak, voltak helyek, ahol a kések ellentétes mozgása miatt keltett ventillációs hatás miatt mégis vágatlan sáv alakult ki. Azt nem állítjuk, hogy emiatt a jelenség miatt fordult a gépszerkesztők figyelme az alsóhajtású, úgynevezett tárcsás kaszák felé, de az tény, hogy ma már ezek vannak többségben.
Az alulhajtott kaszáknál általában csak a két szélső forgórésznek van terelőkúpja, ezért egy viszonylag laza, széles rendet készít. Mivel nincs minden rotoron terelő szerkezet, ezek forgásiránya sem szükségszerûen ellentétes. Ezzel a megoldással ugyan a munkaminőség nem javítható, de legalább néhány fogaskereket megspórolunk. Az alsó hajtás a merev hajtómûház miatt kizárja a forgórészek egyedi felfüggesztését. Egy előnye mégis van az alacsonyabb építésmódnak, a vágószerkezet fölé be lehet építeni valamilyen rendterelő, terménykondicionáló szerkezetet. (2. ábra)
Az eredeti megfogalmazás szerint azokat a kombinált gépeket, amelyek a kaszálással egy időben száradást segítő mûveleteket is elvégeznek, rendrevágó gépeknek nevezzük. A modern alsóhajtású rotációs kaszák tehát gyakorlatilag rendrevágó gépek, hiszen opcióként különböző adapterek vásárolhatók hozzájuk. Ezek lehetnek egyszerû rendterelő lemezek, rendkettőző szalagok, mángorló vagy ütő rendszerû szársértők. A gép munkaszélessége akár 13 m-re növelhető a kaszakeret 3–5 részre történő osztásával. (3. ábra)
Természetesen speciális járvaszecskázó alvázra épített hordozógép nélkül nem oldható meg a kaszaelemek rugalmas felfüggesztése, és egyenkénti meghajtása. Nagyon ritka ugyanis az olyan traktor, amelyik frontfelfüggesztő szerkezettel és akár öt TLT tengelycsonkkal rendelkezne.
Útelágazás a gyártástechnológiában
Úgy tûnik, hogy a gyártmány maga nem sokat változott az idők során. Alsóhajtású kasza, szársértő szerkezet és rendterelő lemez már negyven éve is volt. Még az sem jelenthető ki egyértelmûen, hogy a modern gépek nagyobb teljesítményûek. Ma ugyanis a legtöbb konstrukciót gépcsalád formájában fejlesztik, vagyis ugyan az a típus különböző méretben megvásárolható. A fejlődést ezek szerint a gyártás módszerében kell keresni.
Valóban, itt megfigyelhető némi különbség a kaszagenerációk között. Első látásra azonban visszalépésnek tûnik a fejlődési irány. A régi kaszán sok díszes kovácsolt, vagy öntöttvas szerkezet volt. Akkoriban így lehetett merev, tartós gépelemeket előállítani. Ma az öntést a nagy szériában gyártott, főként könnyûfém, vagy mûanyag alkatrészeknél alkalmazzák. A háztartási gépek, és a gépkocsik gyártásánál tehát ma is gyakran használt eljárás az öntés. A sajtolt lemezszerkezetekkel hasonló a helyzet. A mezőgazdasági gépgyártás a nagyságrenddel kisebb darabszámok miatt másik irányban indult el. Az élőmunka magas költsége miatt azonban a modernizáció itt sem maradhatott el. A lényeges különbség a felhasznált alapanyagokban van. A mezőgazdasági gépeket sík lemezekből, csövekből, zártszelvényekből és különböző nagy tételben kapható hengerelt elő-gyártmányokból (szögvasakból) állítják össze. A sík lemezből azonban már nem soktonnás présgépekkel ütik ki az alkatrészeket, mert túl drága ezeknek a felszerszámozása, hanem számítógépes szabásminta alapján lézersugár vágja körbe azokat. (4. ábra)
Az alkatrészek számát számítógépes illeszkedésvizsgálattal csökkentik a minimumra, és így már nem kell beállító csavarokkal sem zsonglőrködni az összeszereléskor. Az már természetes, hogy a rendelkezésre álló gyártóeszközöket a tervezésnél figyelembe veszik, de olyan szempontok is szerepelnek a mérnökök megrendelő lapján, amire az ember álmában sem gondolna. Például az, hogy egy szabványos konténerbe minél több gép beférjen. Ha tehát a kaszánk gerendelyén látszólag funkció nélküli hajlításokat és kivágásokat találunk, elképzelhető, hogy azok a szûk helyre történő összehajtogatás lehetősége miatt vannak ott.
Rendkezelők
A szénabetakarítás gépesítésének kezdeti időszakában a rendkezelésnek számos módját és kombinációit próbálták ki annak érdekében, hogy minél gyorsabban és olcsóbban lehessen a szénát betakarítani. Olyan, ma már furcsának tûnő módszereket is kipróbáltak a száradás siettetésére, mint a fûtött szársértő hengerek alkalmazása, a lángkezeléssel összekötött szársértőzés és az állatok számára emészthető kémiai szerekkel (hangyasav) történő állománykezelés. Talán éppen a vegyszeres kezelésből származik a rendkezelés kifejezés. Ezek a technológiák azért teljesen nem mentek feledésbe, ma a szársértő a kasza szerelvénye, a vegyi anyagokat pedig a bálázógép adagolja. A rendkezelő gépek a következő mûveleteket végezhetik: szőnyegrend-lazítás és -forgatás, rendsodrás, sodratforgatás vagy szétterítés. A gépek több mûvelet elvégzésére is alkalmasak lehetnek, de vannak célgépek is. A gépek többsége aktív eszköz, tehát a traktor teljesítményleadó tengelyéről kapja a meghajtást. Éppen emiatt viszonylag későn terjedtek el ezek a gépek. A dobos és láncgereblyés rendsodrók az 50-es években, a bolygóvillás megoldások 1965 után, a FAHR cég szabadalma alapján terjedtek el. A gereblyefogak a pillangósoknál levélpergést okozhatnak, ezért készülnek olyan gépek is, amelyeknél a rendet vezérelt fogú felszedő juttatja a konzolos terelőcsigához, illetve szállítószalaghoz, amely azt oldalra kihordva rendre rakja. Az itt felsorolt gépek ma már szinte ismeretlenek hazánkban. Pedig ma is gyártják azokat. Erről tanúskodnak a 5–6. ábrák.
A dobos és láncgereblyés rendsodrók csak kis munkaszélességû változatban készülnek, mert képtelenek alkalmazkodni a talaj egyenetlenségeihez, áthidalják a barázdákat és keréknyomokat, tehát a széna egy részét elhagyják.
Hazánkban a csillagkerekes rendsodró terjedt el. Ez az egyetlen paszszív rendkezelő szerkezet, tehát hajtani nem kell, csak vontatni. A mûködési elve egyszerû, a nagy átmérőjû csillagkerekek rugóacélból, vagy mûanyagból készülő gereblyefogakat hordoznak, amelyek beleakadnak a renden száradó szénába, és ez az ellenállás forgatja meg a kerekeket. Az elforduló kerék felemeli a rendet, de nem tudja magára csavarni, mert egy bizonyos szögelfordulás után a visszahajló fogról lecsúszik a széna. Itt felkapja a következő kerék, és ez így folytatódik, amíg el nem jut a takarmány a gép széléig. A gép átállítható rendlazításra is, ekkor csak a vontatás irányát kell megváltoztatni. Függesztett gép esetén a felemelt gép csillagkerekei páronként egy csuklópont körül átfordíthatók, így kerülnek a lazítási helyzetbe. Ez a gép is családelven készül, 4-16 forgórészes változat is elérhető.
A csillagkerekek rugalmas felfüggesztéssel készülnek, így a gép talajkopírozása kiváló. Időnként azonban a gereblyefogak érintik a talajt, ezért földdel szennyezik a terményt. A vezérelt gereblyés gép kifejlesztésével a munkaszélesség és haladási sebesség növelése elöl is elhárult az akadály. Ennél a gépnél a gereblyék a függőleges tengely körül forgó mozgást végeznek. A szénavisszahordást a gereblyeszárak vezérelt elfordításával akadályozzák meg. A fogak ebben az elrendezésben igen kíméletesen bánnak a terménnyel. Minden rotor közepén a villák mozgási körén belül egy-egy támasztókerék van, ami a fogak által megtisztított tarlón jár. A rotorok le-föl, külön-külön is elmozdulhatnak, így a gép jól igazodik a talajfelszínhez (7. ábra). A vezérelt fogas rendsodrók általában célgépek, rendterítésre nem alkalmasak. Erre a célra bolygóvillás rendlazítókat alkalmaznak, amelyek mûködési módja hasonló. A villák vezérlésére azonban nincs szükség, elegendő a haladási irányban néhány fokkal megdönteni a rotorokat.
Összefoglalva az elhangzottakat: a modernizáció a mezőgazdasági gépgyártásban a családelven készülő gépek megjelenésében, a tervezés során felhasznált számítógépes szimuláció és a szabványos alapanyag-választék felhasználásával csökkentett gyártási költségekben érhető tetten. Bár így is igen költséges vállalkozás a mezőgazdasági gépek beszerzése, de ez csak relatív drágaság. Ma csak a szériaszám növelésével, vagy a fejődő országok munkásainak a kizsákmányolásával lehetne tovább csökkenteni az árakat. A húsz évvel ezelőtt alkalmazott technológiával a mai bérszínvonalon az egykori Trabant gyárban készített kisautó is kb. 4 millió forintba kerülne. Ekkora összegért sokkal megbízhatóbb, jobban felszerelt és nagyobb gépkocsit is megvehetünk. A mérnökök tehát jól dolgoztak, a megbízhatóság javítása mellett sikerült az árszínvonalat csökkenteni. Legalábbis ami a gyártást illeti. Az összeesküvés elméletet tehát megcáfoltnak tekinthetjük, bár a marketingesekért azért nem tennénk tûzbe a kezünket!
Dr. Bense László
Dr. Fogarasi Lajos
SZIE – Gépészmérnöki Kar
Kaszagenerációk
Ezután a hosszúra sikerült bevezető után nézzük meg, hogy mi történt kasza fronton az elmúlt évtizedekben. A kaszálógép története a fogatos kaszától számítható. Az állati erővel vont aratógép nem a kézi kasza mûködését utánozza, mert hajtását csak a járókerékről kaphatja, amely nem tud megfelelő lendületet biztosítani a vágáshoz. Egy eredeti ötlet alapján tehát a fogatos kasza az olló mûködését másolja le, tehát a mai besorolás szerint alternáló kaszának számít. Kezdetben a traktorkaszák is ezt az elvet követték, mert vagy nem volt TLT hajtásuk, vagy ha volt is, a motorerő bizonyult kevésnek egy nagy teljesítményû kasza meghajtásához. A munkagépek területteljesítménye a munkaszélesség és a vontatási sebesség megnövelésével javítható. Az alternáló kasza esetében mindkét tényező csak a munkaminőségre vonatkozó kompromisszumok vállalásával növelhető meg. A merev, de keskeny kaszagerendely a haladás irányában jól követi a talajfelszín egyenetlenségeit, ezáltal alacsony (4–8 cm-es) tarló érhető el, de áthidaló képessége miatt csak kis munkaszélesség esetén tudja az egyenletes tarlómagasságot tartani. Ráadásul a haladási sebességet sem növelhetjük 8–9 km/h fölé, mert ha a vontatás sebessége eléri, vagy meghaladja a kaszapengék oldalirányú mozgásának középsebességét, akkor kis zsombékok, vágatlan területek jelennek meg a táblán.
Most ugorhatnánk néhány évtizedet a történetben, és elmondhatnánk, hogy lám ki is haltak az alternáló traktorkaszák, de a helyzet nem ilyen egyszerû. A mûszaki fejlesztés ugyanis, mint mondtuk, ismert elvek apró lépésekben történő csiszolgatásával történik. Az újdonságtól való félelem ugyan egyáltalán nem jellemző a mérnökökre, viszont egy új mûködési elv kipróbálása, és elvitele a sorozatgyártásig horribilis összegeket emészt fel. A szükséges, akár az alaptudományokat is érintő kísérletek elvégzését magántulajdonban levő cég nem képes finanszírozni. Ehhez vagy állami segítségre, vagy nagy ipari konszernek kialakulására van szükség. A közelmúltban mindkét módszert módunkban állt kipróbálni.
Az alternáló kasza „csiszolgatás” közben három kategóriára szakadt. A traktorra szerelhető úgynevezett rézsûkaszák megtartották 1,5–2 méteres munkaszélességüket. Ma töltések és árokpartok gondozására, bozótosok csonkázására használják. Az USA-ban és az egykori szocialista nagyüzemekben 4-6 m munkaszélességû félig függesztett, vagy magajáró rendre arató gépeket is alkalmaztak. Ezeket gyakran az ismert kaszagyártó (Busatis) szabadalmát képező ujj nélküli, dupla mozgópengesoros vágószerkezettel szerelték fel. Az egymással szemben mozgó pengék relatív sebessége a hagyományosnak a duplája, így a munkasebesség is felemelhető akár 12 km/h-ra. Az alföldi nagyüzemek, vagy amerikai óriásfarmok planírozott tábláin nem jelentkezett tarlómagasságbeli probléma. Az alpesi tájakon pedig nagyon ritkán tûntek fel ezek a gépek. A harmadik kategória az arató-cséplő gépek gabona vágóasztalainak akár 12 m széles kaszája. Itt a tarlómagasság gyakran másodlagos kérdés. Általában 12–20 cm, de napraforgóban akár méteres is lehet. Ha pedig mégis alacsonyan kell vágni, például a szóját, akkor flexibilis kaszát alkalmaznak. Ennél a kaszagerenda nincs a gyûjtővályúhoz rögzítve, az állópengéket tartó kettős választóujjak külön-külön csuklós konzolon helyezkednek el. A kaszatartók saját csúszótalpaik segítségével tapogatják le a talajfelszínt, és állítják be az akár 4–6 cm-es tarlómagasságot.
A rotációs, vagy forgókasza a kézi kasza elvén, megtámasztás nélkül vág. Illetve van itt megtámasztás, a növény gyökere, és a szár tehetetlen tömege szolgáltatja a támasztó erőt. A gép azonban nem tudja olyan ügyesen irányítani a pengét, mint a gyakorlott kaszás, ezért még a kézi kasza suhintásánál is nagyobb lendületre van szüksége. A rotációs kasza kerületi sebessége 50–80 m/s, vagyis eléri az alternáló szerkezet közepes sebességének a harmincszorosát, ennek megfelelően a hajtó teljesítmény igénye is jóval nagyobb. Egy négyrotoros kasza már üresjárásban 6 kW teljesítményt vesz fel, 9 km/h sebességgel sûrû fûben dolgozva pedig akár 35–40 kW-ot is felemészthet. Forgórészenként 10 kW teljesítménnyel célszerû számolni, ha traktort választunk a rotációs kaszához. A magas kerületi sebesség miatt a gép kritikus vontatási sebessége, amely alatt még megfelelő munkaminőséget produkál, eléri a 30 km/órát. Ez azt jelenti, hogy gyakorlatilag nem a vágószerkezet, hanem csak a terepviszonyok korlátozzák a munkavégzés sebességét. Miután a forgó gépelemeket lehet legegyszerûbben meghajtani, amint elérhetővé vált a nagy teljesítményû TLT hajtás az erőgépeken, törvényszerûen megjelent, és elképesztő karriert futott be a rotációs vágószerkezet.
A kasza talajfelszín-követő képességét a rotációs szerkezet megjelenése önmagában nem javította. Az áthidaló hatás miatt az első kétrotoros gépek munkaszélessége még kisebb is volt (1,35 m) mint az addigi traktorkaszáké. Miután azonban a haladási sebesség növelésének az akadálya elhárult, a kaszálógép területteljesítménye mégis sokat javult.
A fejlődés következő lépése a munkaszélesség növelése volt. Ezt különböző gépgyárak eltérő módszerekkel valósították meg, de arra is volt példa, amikor egy gyár a különböző munkaszélességû gépükhöz más-más felfüggesztési módszert alkalmazott. Például a korabeli Hesston-gyárral szorosan együttmûködő egykori Szolnoki Mezőgép a négyrotoros M 1033-as típusánál páronkénti felfüggesztést használt. A két segédgerendely egymáshoz képest 7 fokkal el tudott fordulni. Ez elegendő mértékben javította a gép felületkövető képességét, ugyanakkor nem fordulhatott elő olyan üzemi helyzet, hogy a két rész között vágatlan sáv keletkezzen. A gép munkaszélessége 3,3 m volt 3,9 m szerkezeti szélesség mellett. Egy ügyes ötlet segítségével azonban az utóbbi méret 3 m-re csökkenthető, így a megengedett közúti szállítási szélesség egyszerûen, a gép megemelésével elérhető.
A hat forgórészes, 4,8 m munkaszélességû RK 6/4,8 típust félig-függesztett kivitelben állította elő a gyár. A vázat két gumikerék támasztotta alá, a rotorok egyedi felfüggesztésûek voltak, így egymáshoz képest le-föl elmozdulva követték a talajegyenetlenségeket. A csúszótányérok talajnyomása húzórugók feszítésével egyenként állítható volt. Helyes beállítás esetén egy rotor megemeléséhez a tányér peremén 100 N erőt kellett kifejteni. A gép területteljesítménye elérte az óránkénti 3,3 hektárt. (1. ábra)
Ezek a gépek felsőhajtású rotációs kaszák voltak, amelyeket ma a forgórészekre szerelt terelőkúpok, vagy -dobok miatt dobkaszának neveznek.
A forgórészek páronként összefelé forogtak, ezért például a hatrotoros gép három szûkített rendet hagyott maga után. Az újabb gépeken terelőlemezekkel, és úgynevezett rendkettőző szállítószalagokkal beállítható a rendszélesség, illetve csökkenthető a gép által hagyott rendek száma. Mivel a rotorok felváltva jobbra-balra-jobbra forogtak, voltak helyek, ahol a kések ellentétes mozgása miatt keltett ventillációs hatás miatt mégis vágatlan sáv alakult ki. Azt nem állítjuk, hogy emiatt a jelenség miatt fordult a gépszerkesztők figyelme az alsóhajtású, úgynevezett tárcsás kaszák felé, de az tény, hogy ma már ezek vannak többségben.
Az alulhajtott kaszáknál általában csak a két szélső forgórésznek van terelőkúpja, ezért egy viszonylag laza, széles rendet készít. Mivel nincs minden rotoron terelő szerkezet, ezek forgásiránya sem szükségszerûen ellentétes. Ezzel a megoldással ugyan a munkaminőség nem javítható, de legalább néhány fogaskereket megspórolunk. Az alsó hajtás a merev hajtómûház miatt kizárja a forgórészek egyedi felfüggesztését. Egy előnye mégis van az alacsonyabb építésmódnak, a vágószerkezet fölé be lehet építeni valamilyen rendterelő, terménykondicionáló szerkezetet. (2. ábra)
Az eredeti megfogalmazás szerint azokat a kombinált gépeket, amelyek a kaszálással egy időben száradást segítő mûveleteket is elvégeznek, rendrevágó gépeknek nevezzük. A modern alsóhajtású rotációs kaszák tehát gyakorlatilag rendrevágó gépek, hiszen opcióként különböző adapterek vásárolhatók hozzájuk. Ezek lehetnek egyszerû rendterelő lemezek, rendkettőző szalagok, mángorló vagy ütő rendszerû szársértők. A gép munkaszélessége akár 13 m-re növelhető a kaszakeret 3–5 részre történő osztásával. (3. ábra)
Természetesen speciális járvaszecskázó alvázra épített hordozógép nélkül nem oldható meg a kaszaelemek rugalmas felfüggesztése, és egyenkénti meghajtása. Nagyon ritka ugyanis az olyan traktor, amelyik frontfelfüggesztő szerkezettel és akár öt TLT tengelycsonkkal rendelkezne.
Útelágazás a gyártástechnológiában
Úgy tûnik, hogy a gyártmány maga nem sokat változott az idők során. Alsóhajtású kasza, szársértő szerkezet és rendterelő lemez már negyven éve is volt. Még az sem jelenthető ki egyértelmûen, hogy a modern gépek nagyobb teljesítményûek. Ma ugyanis a legtöbb konstrukciót gépcsalád formájában fejlesztik, vagyis ugyan az a típus különböző méretben megvásárolható. A fejlődést ezek szerint a gyártás módszerében kell keresni.
Valóban, itt megfigyelhető némi különbség a kaszagenerációk között. Első látásra azonban visszalépésnek tûnik a fejlődési irány. A régi kaszán sok díszes kovácsolt, vagy öntöttvas szerkezet volt. Akkoriban így lehetett merev, tartós gépelemeket előállítani. Ma az öntést a nagy szériában gyártott, főként könnyûfém, vagy mûanyag alkatrészeknél alkalmazzák. A háztartási gépek, és a gépkocsik gyártásánál tehát ma is gyakran használt eljárás az öntés. A sajtolt lemezszerkezetekkel hasonló a helyzet. A mezőgazdasági gépgyártás a nagyságrenddel kisebb darabszámok miatt másik irányban indult el. Az élőmunka magas költsége miatt azonban a modernizáció itt sem maradhatott el. A lényeges különbség a felhasznált alapanyagokban van. A mezőgazdasági gépeket sík lemezekből, csövekből, zártszelvényekből és különböző nagy tételben kapható hengerelt elő-gyártmányokból (szögvasakból) állítják össze. A sík lemezből azonban már nem soktonnás présgépekkel ütik ki az alkatrészeket, mert túl drága ezeknek a felszerszámozása, hanem számítógépes szabásminta alapján lézersugár vágja körbe azokat. (4. ábra)
Az alkatrészek számát számítógépes illeszkedésvizsgálattal csökkentik a minimumra, és így már nem kell beállító csavarokkal sem zsonglőrködni az összeszereléskor. Az már természetes, hogy a rendelkezésre álló gyártóeszközöket a tervezésnél figyelembe veszik, de olyan szempontok is szerepelnek a mérnökök megrendelő lapján, amire az ember álmában sem gondolna. Például az, hogy egy szabványos konténerbe minél több gép beférjen. Ha tehát a kaszánk gerendelyén látszólag funkció nélküli hajlításokat és kivágásokat találunk, elképzelhető, hogy azok a szûk helyre történő összehajtogatás lehetősége miatt vannak ott.
Rendkezelők
A szénabetakarítás gépesítésének kezdeti időszakában a rendkezelésnek számos módját és kombinációit próbálták ki annak érdekében, hogy minél gyorsabban és olcsóbban lehessen a szénát betakarítani. Olyan, ma már furcsának tûnő módszereket is kipróbáltak a száradás siettetésére, mint a fûtött szársértő hengerek alkalmazása, a lángkezeléssel összekötött szársértőzés és az állatok számára emészthető kémiai szerekkel (hangyasav) történő állománykezelés. Talán éppen a vegyszeres kezelésből származik a rendkezelés kifejezés. Ezek a technológiák azért teljesen nem mentek feledésbe, ma a szársértő a kasza szerelvénye, a vegyi anyagokat pedig a bálázógép adagolja. A rendkezelő gépek a következő mûveleteket végezhetik: szőnyegrend-lazítás és -forgatás, rendsodrás, sodratforgatás vagy szétterítés. A gépek több mûvelet elvégzésére is alkalmasak lehetnek, de vannak célgépek is. A gépek többsége aktív eszköz, tehát a traktor teljesítményleadó tengelyéről kapja a meghajtást. Éppen emiatt viszonylag későn terjedtek el ezek a gépek. A dobos és láncgereblyés rendsodrók az 50-es években, a bolygóvillás megoldások 1965 után, a FAHR cég szabadalma alapján terjedtek el. A gereblyefogak a pillangósoknál levélpergést okozhatnak, ezért készülnek olyan gépek is, amelyeknél a rendet vezérelt fogú felszedő juttatja a konzolos terelőcsigához, illetve szállítószalaghoz, amely azt oldalra kihordva rendre rakja. Az itt felsorolt gépek ma már szinte ismeretlenek hazánkban. Pedig ma is gyártják azokat. Erről tanúskodnak a 5–6. ábrák.
A dobos és láncgereblyés rendsodrók csak kis munkaszélességû változatban készülnek, mert képtelenek alkalmazkodni a talaj egyenetlenségeihez, áthidalják a barázdákat és keréknyomokat, tehát a széna egy részét elhagyják.
Hazánkban a csillagkerekes rendsodró terjedt el. Ez az egyetlen paszszív rendkezelő szerkezet, tehát hajtani nem kell, csak vontatni. A mûködési elve egyszerû, a nagy átmérőjû csillagkerekek rugóacélból, vagy mûanyagból készülő gereblyefogakat hordoznak, amelyek beleakadnak a renden száradó szénába, és ez az ellenállás forgatja meg a kerekeket. Az elforduló kerék felemeli a rendet, de nem tudja magára csavarni, mert egy bizonyos szögelfordulás után a visszahajló fogról lecsúszik a széna. Itt felkapja a következő kerék, és ez így folytatódik, amíg el nem jut a takarmány a gép széléig. A gép átállítható rendlazításra is, ekkor csak a vontatás irányát kell megváltoztatni. Függesztett gép esetén a felemelt gép csillagkerekei páronként egy csuklópont körül átfordíthatók, így kerülnek a lazítási helyzetbe. Ez a gép is családelven készül, 4-16 forgórészes változat is elérhető.
A csillagkerekek rugalmas felfüggesztéssel készülnek, így a gép talajkopírozása kiváló. Időnként azonban a gereblyefogak érintik a talajt, ezért földdel szennyezik a terményt. A vezérelt gereblyés gép kifejlesztésével a munkaszélesség és haladási sebesség növelése elöl is elhárult az akadály. Ennél a gépnél a gereblyék a függőleges tengely körül forgó mozgást végeznek. A szénavisszahordást a gereblyeszárak vezérelt elfordításával akadályozzák meg. A fogak ebben az elrendezésben igen kíméletesen bánnak a terménnyel. Minden rotor közepén a villák mozgási körén belül egy-egy támasztókerék van, ami a fogak által megtisztított tarlón jár. A rotorok le-föl, külön-külön is elmozdulhatnak, így a gép jól igazodik a talajfelszínhez (7. ábra). A vezérelt fogas rendsodrók általában célgépek, rendterítésre nem alkalmasak. Erre a célra bolygóvillás rendlazítókat alkalmaznak, amelyek mûködési módja hasonló. A villák vezérlésére azonban nincs szükség, elegendő a haladási irányban néhány fokkal megdönteni a rotorokat.
Összefoglalva az elhangzottakat: a modernizáció a mezőgazdasági gépgyártásban a családelven készülő gépek megjelenésében, a tervezés során felhasznált számítógépes szimuláció és a szabványos alapanyag-választék felhasználásával csökkentett gyártási költségekben érhető tetten. Bár így is igen költséges vállalkozás a mezőgazdasági gépek beszerzése, de ez csak relatív drágaság. Ma csak a szériaszám növelésével, vagy a fejődő országok munkásainak a kizsákmányolásával lehetne tovább csökkenteni az árakat. A húsz évvel ezelőtt alkalmazott technológiával a mai bérszínvonalon az egykori Trabant gyárban készített kisautó is kb. 4 millió forintba kerülne. Ekkora összegért sokkal megbízhatóbb, jobban felszerelt és nagyobb gépkocsit is megvehetünk. A mérnökök tehát jól dolgoztak, a megbízhatóság javítása mellett sikerült az árszínvonalat csökkenteni. Legalábbis ami a gyártást illeti. Az összeesküvés elméletet tehát megcáfoltnak tekinthetjük, bár a marketingesekért azért nem tennénk tûzbe a kezünket!
Dr. Bense László
Dr. Fogarasi Lajos
SZIE – Gépészmérnöki Kar
A cikk szerzője: Dr. Bense László
Címlapkép: Getty Images
