A mezőgazdasági ágazatokban jellemző lett a logisztikai rendszerben történő munkaszervezés. Ezen belül az anyagmozgatás gépesítettsége is növekszik, mert a nagyobb teljesítményű gépekkel segíthető a mezőgazdasági ágazatokban a folyamatosság, így a logisztikai módszerek üzemi alkalmazásával pedig termelés/termesztés technológia lépései pontosan követhetők.

A mezőgazdasági termelés keretein belül mind a folyamatos, mind a szakaszos üzemű rakodógépeket nagy darabszámban használják. A széleskörű alkalmazási kör nem teszi lehetővé mindkét terület részletes ismertetését, így itt „csupán” az ömlesztett anyagok, illetve darabáruk rakodását végző szakaszos üzemű gépek ismertetését végezzük el.

Az anyagmozgató gépek közül mezőgazdasági termelésben legelterjedtebben a szakaszos üzemű rakodógépeket használjuk. A mezőgazdaságban nagyarányú elterjedésük az anyagmozgatási folyamatokon belüli pontosság, áruvédelem és gyorsaság szempontjain túl az élő munkaerő megtakarításnak köszönhetően alakult ki. Sokrétű alkalmazhatóságukat bizonyítja a többszörösen végezhető funkciók - darab- és ömlesztett áruk emelése, átrakása, illetve kisebb távolságú mozgatása. A mezőgazdasági anyagok rakodásával kapcsolatos igények a termelési folyamat változatosságának megfelelően igen széleskörűek. Ezen igényeket a különböző konstrukciójú rakodógépek a megfelelő munkaszerszámmal felszerelve jól kielégítik. A rakodógépek csoportosítási vázlatát többféle felosztási elv alapján az 1. ábra tartalmazza.

A magyar mezőgazdaság rakodógép állománya az elmúlt években jelentősen elöregedett, a konstrukciók elavultak, ezért nagymértékben szükséges a rakodógép park felújítása, illetve lecserélése. Pozitív irányvonalat mutat az elmúlt években növekvő számú rakodógép beszerzése, ezen belül is elsősorban a magajáró típusok elterjedése növekszik.

Az anyagmozgatási technológián belül jelentős szerepet kap a rakodógépek alapvető funkciója, valamint rendeltetése. Ez a mezőgazdasági ágazatokban magába foglalja a különféle - a gépre szerelhető - munkaeszközökkel ömlesztett anyagok (szilázs, szerves trágya, szemes termények…), darabáruk (zsákos mûtrágya…), valamint egyéb tömegtakarmányok (bálázott anyagok) szállító jármûre, illetve onnan megfelelő helyszínre történő rakodását.

A rakodógépek egyszerûsített csoportosítási vázlataA rakodógépek mûködési elvük szerint két fő csoportba oszthatók:

• forgórakodók;
• homlokrakodók.

Összeállításunk első részében a különféle forgórakodó gépek ismertetését végezzük el, melyet mind a traktor-munkagép kapcsolat alapján, mind gémszerkezeti kialakítás alapján különítünk el. Ezt követően a második részben részletesen ismertetjük a homlokrakodók szerkezeti kialakítását, elsősorban kormányzási mód, másodsorban gémszerkezeti kialakítás szerint.

Forgórakodók

A forgórakodóknál három alapvető szerkezeti egység található, ezek a gémszerkezet, az emelő hidraulikus berendezés, valamint a hajtást végző motor és járószerkezet.

A munkaeszközök emelését, mozgatását és süllyesztését végző gémszerkezet több részegységből áll. Általában a főtartó szerepét betöltő függőleges gémoszlop és a hidraulikus munkahengerekkel függőleges síkban mozgatható nagy- és kis gém végzi a munka funkciókat. A függőleges tengelyű gémoszlop tengelye körül elfordítható. Az elfordítási szögtől függően határozható meg a forgórakodók két típusa, a forgógémes, illetve forgótornyos gépek. A gémoszlop forgatása fogasléces, vagy fogaskerekes szerkezeti elemeken keresztül végezhető, amit legtöbb esetben hidraulikus úton valósítanak meg. A forgótornyos rakodók abban különböznek a forgógémes gépektől, hogy a forgótornyos rakodók esetén a gépkezelő a függőleges gémoszloppal együtt fordul és úgy végzi a munkát, míg a forgógémes gépnél a gémoszlop a vezetőtől függetlenül fordul el. A forgótornyos, illetve forgógémes rakodók nemcsak a gémszerkezet alapján különíthetők el, hanem ezek összefüggésben állnak a traktor-munkagép kapcsolattal is. Ugyanis a forgótornyos rakodók elsősorban magajáró kivitelben, míg a forgógémes rakodók traktorra szerelt és vontatott kivitelben találhatók.

A mezőgazdasági vállalkozások termelési struktúrája egyre szélesebb körű alkalmazást tesz lehetővé a rakodógépek között, azonban a rakodási feladatokat, mint komplex egységet vizsgálva megállapítható, hogy csupán egy részük oldható meg általános forgórakodók segítségével. Egyre nagyobb mértékben nő azon munkaterületek aránya, ahol speciális kialakítású gépekre van szükség. Funkcionális szempontból történő értékelésüknél külön kell választani az általános célú és a speciális kialakítású forgórakodó gépeket. A speciális kialakítású gépek több különféle adapterrel felszerelve általános célra is alkalmassá tehetők. A mezőgazdasági termelésben változó térfogattömegû terményeket, illetve anyagokat kell mozgatni, ezért a forgórakodó gépek az anyagféleségek tulajdonságaihoz igazodóan nagyon sokféle munkaeszközzel szerelhetők fel.

A magajáró forgórakodók alkalmazása - viszonylag magas beruházási költsége miatt - csak kedvező éves kihasználás mellett indokolt. A kis- és középvállalkozások számára az egyre szélesebb munkaeszköz állománnyal rendelkező traktorra szerelt, illetve vontatott gépek ajánlhatók.

Homlokrakodók

A korszerû kivitelû homlokrakodó gépek munkaszerszámaik univerzális felépítése lehetővé teszi e gépek hatékony alkalmazását a mezőgazdasági mûveletek igen széles körében. A homlokrakodók a gépre szerelhető cserélhető munkaeszközeikkel bármilyen konzisztenciájú ömlesztett anyag (pl. szemes termények, mûtrágya, szilázs, szerves trágya stb.), egyéb tömegtakarmányok, valamint a különféle szálas anyagok - úgymint széna, szenázs és szalma - bálázott formában történő rakodására alkalmasak.

A homlokrakodók mezőgazdasági alkalmazási területe széleskörûnek mondható, mivel a gépek kialakítása is sokrétû.

Traktor-munkagép kapcsolat szerint a különféle homlokrakodók lehetnek magajáró kivitelû - azaz saját, beépített erőforrással rendelkező -, valamint mezőgazdasági erőgépre szerelt - adapter jellegû gépek. Míg a saját motorral rendelkező rakodók egy egységet képeznek, addig a traktorra szerelt homlokrakodók teljesen elkülönülnek az üzemeltető erőgéptől. Az üzemeltetők részére e két építési mód alapján igen nehéz választani, mivel nem árul el többet a gép agrotechnikai és mûszaki paramétereiről. Az üzemeltetők részére megfontolandó, hogy míg a magajáró gépekkel az elérhető teljesítmény ~ 40-80 t/h-t is elérhet, addig a traktorra szerelt kivitelû homlokrakodók esetén a rakodási teljesítmény „csak” 15-30 t/h értéket érhet el. Ezek alapján javasolható, hogy a magajáró gépeket a nagy állattartó telepekkel (a 200 férőhelynél nagyobb) rendelkező, illetve nagy anyagmennyiségeket mozgató vállalkozások alkalmazzák. Ugyanakkor a traktoron elhelyezett rakodógépeket a kis- és középvállalkozások ideálisan illeszthetik gépparkjukba, ezt is elsősorban a 20-200 férőhelyes állattartó telepekkel rendelkező használhatják gazdaságosan.

A kormányzási módot tekintve igen érdekes rétege a homlokrakodóknak a csúszókerék kormányzással rendelkező gépek. Ezen gépek első látásra kis méretû, de robusztus kialakítással rendelkeznek. Ez a gépekre jellemző robosztusság a gép egyik fő előnyét jelenti, mivel az erősített kivitelû gémszerkezet lehetővé teszi - megfelelő munkaszerszámmal szerelve - nagy tömegek (~ 1,0-1,8 t) biztonságos mozgatását. A kis építési méretek és az alacsony súlypont a gépet szinte felboríthatatlannak mutatják. A gép kezelője két T kialakítású kezelőelemmel a gép minden irányú mozgatását egyszerûen és gyorsan teszi lehetővé. Egyes típusoknál még lábpedálok alkalmazása is előfordulhat, de egyre terjed azon irányzat e gépek esetén is, hogy minél kevesebb kezelőelem vonja el a kezelőszemélyzet figyelmét a tényleges munkavégzéstől. A kezelő elemek összehangolt mûködtetésével elérhető a kis helyen történő - majdnem a vezető tengelye körüli -, gyors fordulatok végrehajtása. A csúszókerék kormányzás lényege is e tényezőkön alapszik, mivel az egyik oldalon levő kerekek fékezésével oldható meg a kormányzás. A kis építési méretek, a gyorsaság és a fordulékonyság miatt a csúszókerék kormányzással rendelkező homlokrakodó gépek elsősorban olyan helyen alkalmazhatók gazdaságosan, ahol egyéb gépek már nem, vagy csak igen nehézkesen végezhetik munkájukat. Ilyen helyek lehetnek, pl. szûk karámok, oszlopokkal keresztezett terménytároló épületek stb.

A homlokrakodók esetében a elterjedt építési mód a derékcsuklós konstrukciós kialakítás. Ez a konstrukciós megoldás azonos nyomvonalon történő fordulást tesz lehetővé, miáltal csökkenthető a gépek kiálló szerkezeti elemeinek ún. farsöprése. Ma már minden korszerû kialakítású, magajáró gép ilyen kormányzással rendelkezik, mert a kormányzás e módja megkönnyíti a gép kezelőjének munkáját is, ugyanis nem kell követni tekintetével a gép hátsó részét, ami figyelem elterelést okozhat.

Említést kell még tennünk azon gépekről is, melyeknél az egyik tengelyen - leggyakrabban a hátsón - lévő kerekek kormányzását végzik. Ezen gépek kormányzási szempontok szerint szûk helyeken nem alkalmazhatók hatékonyan. Ezek a géptípusok egyre kisebb számban találhatók meg a mezőgazdasági gyakorlatban, alkalmazását az olcsóbb kivitel támasztotta alá. Előfordulnak olyan típusú gépek, melyeknél ugyan ezt a kormányzási módot használják, de ezt más szerkezeti elemek kedvező kihasználásával próbálják meg kiküszöbölni (pl. elfordítható gémszerkezet beépítésével).

A homlokrakodók esetében egyik meghatározó szerkezeti egység a gépek gémszerkezete. A legtöbb, hagyományos értelemben homlokrakodónak nevezett gép merev kialakítású, erős vázszerkezetû, fix kivitelû gémszerkezettel rendelkezik. Ezek kialakítása megfelelő szilárdsággal rendelkezik ahhoz, hogy a szükséges rakományok anyagmozgatását elvégezzék. A fix gémes szerkezet egyik tovább fejlesztett konstrukciója, mikor a gémszerkezet nincs a vázszerkezethez mereven rögzítve, hanem függőleges tengely körül elfordítható. Ezeket az elfordítható gémszerkezettel rendelkező gépeket univerzális homlokrakodóknak is nevezzük, ugyanis bizonyos átmenetet képeznek a forgórakodók és a klasszikus értelemben homlokrakodónak nevezett gépcsoportok között.

A mezőgazdasági anyagmozgatási feladatok ellátására egyre szélesebb körben alkalmazzák a teleszkópos gémszerkezettel ellátott homlokrakodókat, melyek ma a magajáró kivitelû konstrukciók. Korábban ezek a gépek ipari területeken, ott is elsősorban az építőiparban kaptak jelentős szerepet. A felgyorsult gazdasági viszonyok azonban a gyártó cégeket is arra ösztönözte, hogy a mezőgazdasági igényeknek megfelelően és felszereltséggel alakítsák ki azokat. A teleszkópos gémszerkezet előnye abban rejlik, hogy míg korábban a nagy magasságokba (~ 6,0-11,0 m) történő rakodást két- vagy több lépcsőben lehetett megoldani, addig ezek a gépek a kitolható, teleszkópos kialakítású gémszerkezettel egymenetben végzi az anyagok rakodását. Ezen gépekkel a nagy magasságokba is egyszerûen, gyorsan elhelyezhetők rakományok akár nagy tömegben is (~ 3,0-5,5 t). A mezőgazdasági alkalmazhatóságukat növeli az is, hogy a gépek a széleskörû munkaeszköz készletük mellett három üzemmódú kormányzásban üzemeltethetők. Ezek közül az összkerék kormányzást általános esetekben a kiváló manőverező képesség miatt, az oldalazó mozgást nehezen megközelíthető falakhoz, kazlakhoz történő odaállásnál, míg az első kerékkormányzást pótkocsik vontatásához és közúti közlekedéshez használhatjuk. A teleszkópos rakodógépek nagy emelési magasságú bálázott szálastakarmányok kazalba rakodásában, vagy kazalbontásban, de a szállító eszközök rakodásában is jól kihasználhatók.

A homlokrakodóknál - hasonlóan a forgórakodókhoz - három olyan független szerkezeti egység található, melyek nélkül a gépek nem láthatnák el funkciójukat. Ezek a hidraulikus rendszer, az emelőgém, valamint a motor-járószerkezeti egység.

A munkaeszközök emelését, süllyesztését, billentését hidraulikus munkahengerek segítségével nagy szilárdságú, merev kialakítású emelőgém végzi, amely legtöbb esetben csak függőleges síkban mozgatható. Ettől eltérő az univerzális kialakítású homlokrakodók gémszerkezete, mivel ez az egység tengelye körül elfordítható legalább 180o-kal. Ezen gépek a szállító jármû mellett kisebb mozgási igénnyel, illetve nagyobb fordulási sugárral rendelkeznek, így csak a gémszerkezet fordításával is elláthatja a könnyen mozgó gépek funkcióit. Egy traktorra szerelt homlokrakodó függőleges síkbeli munkaterületét a munka hengereinek bekötési pontja határozza meg. A homlokrakodókon a gémoszlop általában a vázszerkezethez rögzített, melyhez vízszintes csapokon keresztül csatlakoznak a hidraulikus munkahengerek. A munkaeszközök billentését a gém végpontján elhelyezkedő vízszintes csap-pár körül végezzük. A gémszerkezet kialakítása tervezési szempontból is meghatározó, mivel emeléskor a munkaeszköz párhuzam vezetése a gém mechanizmus révén pozícionálható.

Alapvetően elfogadott tendenciaként kezelendő, hogy a munkavégző szervek mûködtetését biztosító kezelő elemeket egy központi vezérlőkarra kötik. A klasszikus karos vezérlő elemeket napjainkra egyre nagyobb mértékben váltják fel a többfunkciós elektrohidraulikus botkormánnyal (joystick) ellátott gépek. Ezzel megkönnyítik a gépkezelő munkáját, mivel csak minimális kézmozdulat szükséges a gép mûködtetéséhez.

A mezőgazdasági üzemekben évről-évre növekszik a szállítási feladatok kiszolgálása, ami közvetetten befolyásolja a rakodási feladatok funkcióit is. A mezőgazdasági termelés sajátosságai megmutatkoznak a különféle anyagcsoportokban, amelyhez szükséges a megfelelő munkaszerszámmal való ellátottság. A rakodásra kerülő anyagok mennyiségi és minőségi megoszlásának figyelembevételével, illetve a megfelelő munkaszerszám alkalmazásával a gépek évi kihasználása kedvező irányba mozdítható.

A gépek mûszaki fejlesztése az elmúlt időszakban felgyorsult, amely elsősorban a rászerelt és magajáró kivitelû homlokrakodók esetén tapasztalható. A magajáró változatok közül nagy előrelépés tapasztalható a teleszkópos gémszerkezetû homlokrakodóknál, az emelőképesség és emelési magasság növekedésében, valamint a technológiai alkalmazások bővítésében.

A magajáró homlokrakodó típusoknál növekszik a derékcsuklós változatú gépek fejlesztése, a minél jobb fordulékonyság és manőverező képesség elérése céljából.

Egyre nagyobb számban kerül forgalomba az ún. univerzális homlokrakodó gépek köre, mert ezek a típusok a gémszerkezet hossztengely irányra merőlegesen elfordíthatók mindkét oldalra (így munkaterületük lefedési szöge ~ 180o).

A korszerû homlokrakodók munkaeszköz felfogó keretére gyorsan és egyszerûen kapcsolható elemek száma 15-20 is lehet. A gépek általában gépcsalád elven készülnek, így a szabványos munkaeszközök csereszabatosak.