Szakfolyóirat 2003/7 Gépesítés
A búzabetakarítás mûszaki feltételei és a hozzákapcsolódó szállítási feladatok
Oldalszám: 21
2014.08.27.
A kalászos gabonatermesztésben a betakarítás, vagyis az aratás a mezőgazdasággal foglalkozó emberek életében fontos, gyakran az egész életvitelüket meghatározó esemény. A mezőgazdaságból élők mindig is nagy gondossággal készültek fel az aratásra, gondosan megszervezték a munkát és előkészítették az eszközöket. Ugyanezek a feladatok ma is aktuálisak és ezért célszerű néhány gondolatban összefoglalni az arató-cséplő gépek előkészítésével kapcsolatos feladatokat, ill. áttekinteni az arató-cséplő gép konstrukciókat.
Az arató-cséplõ gépek szerepét, ill. a vonatkozó igényeket a mezõgépgyártók is érzékelik, és folyamatosan fejlesztik gyártmányaikat. Ennek eredményeként a mai korszerû arató-cséplõ gépekben megtestesül a konstruktõrök gyártás- és gyártmányfejlesztésre vonatkozó elképzelésük, munkájuk. A gyártmányfejlesztés újabb és újabb konstrukciós megoldásban, újabb típusokban, a mûszaki-technológiai paraméterek javításában a gyártásfejlesztés pedig a megbízhatóság és az élettartam növelésében jelentkezik. Tehát a mai arató-cséplõ gépek, kiforrott és jól kidolgozott konstrukciók. Hazai viszonyok között a hagyományos építésû, a gép hosszirányú szimmetriatengelyére keresztben elhelyezett tangenciális cséplõszerkezetû, radiális lapátozású ventillátorból és zsalus rostákból álló tisztítószerkezetû, és szalmarázó-ládákkal szerelt arató-cséplõ gépek jól használhatók. A szemtörésre érzékenyebb növények betakarítására pedig az axiális cséplõszerkezetû gépek használhatók. A nagyobb teljesítménykategóriában számos gyártó megjelent a keresztben elhelyezett cséplõszerkezettel és rotoros szalmaleválasztású gépekkel, mely változatok különösen õszi búza betakarításban - a szalmarázós gépekhez képest - nagyobb áteresztõképességgel, vagyis tömegteljesítménnyel dolgoznak, a szalma igénybevétele azonban jelentõsen megnõ. A hagyományos építésû szalmarázós gépek gépcsalád elven kerülnek kialakításra a teljesítménykategóriának megfelelõen eltérõ, vagyis növekvõ dobszélességgel, 4-5-6 és esetenként 8 db szalmarázós változatokban, és szintén növekvõ motorteljesítménnyel. Az axiáldobos gépek is eltérõ teljesítménykategóriában készülnek, míg a keresztben elhelyezett cséplõszerkezetû és rotoros szalmaleválasztású gépek a nagy beépített motorteljesítménnyel és nagy tömegteljesítménnyel rendelkeznek. Tehát széles konstrukciós és típusválasztékból lehet a leginkább megfelelõ gépet kiválasztani.
A CLAAS cég jelenleg a LEXION és a MEDION fantázianevû arató gépcsaláddal szerepel a hazai piacon. A LEXION gépcsaládnál a cséplõdob szélesség a kisebb változatnál 1420 mm, a nagyobb változatnál 1700 mm, és a cséplõdob átmérõjét is megnövelték. Az alkalmazott APS cséplõszerkezet lényege, hogy a cséplõdob elé egy gyorsító dobot építettek, ami a cséplõszerkezetre kerülõ anyagot felgyorsítja. A gépcsalád legnagyobb tagjának kivételével mind szalmarázóládás kivitelûek. A LEXION 480-as gép esetében az APS cséplõszerkezet után a szalmarázóládák helyén a gép hosszában 2 db axiális dob került beépítésre. A kombájnok tisztítószerkezete hasonló a gépcsalád minden tagjánál. A korábban jól bevált egyszerûbb szerkezetû konstrukcióit is továbbfejlesztette és MEDION fantázianévvel jelent meg. A gépek hagyományos, tangenciális cséplõszerkezettel, mögötte a szalmaterelõ dobbal, a szalmarázóládákkal és a CLAAS gépek esetében jól bevált tisztítószerkezettel rendelkeznek. Ezen gépek esetében a két cséplõdob szélességet is megtartották. Az elmúlt években kifejlesztette a LEXION 480-as gép kisebb változatát is, mely a LEXION 470 típusjelet kapta. E gép felépítése hasonló, mint a 480 típusé, de a cséplõdob szélessége kisebb, 1420 mm.
A szalmarázóládás LEXION típusú gépek mind az 5 és a 6 ládás változatok esetében a legnagyobb motorteljesítményûnél a szalmarázóládák felett nem szalmalazító villákat építettek be, hanem a második lépcsõ fölé egy vezérelt ujjas dobot alkalmaztak és EVOLUTION névvel látták el e típusokat. (1. ábra)
A JOHN DEERE cég a korábbi Z 2000 és Z 2200 sorozatú gépeit továbbfejlesztette és a 9000 sorozatú WTS típusjelû kombájncsaládot alakította ki. E gépek két dobszélességgel rendelkeznek 1400-1680 mm-rel, ill. 5 és 6 szalmarázóládás kivitelûek. Ezen gépeknél a szalmarázóládák lépcsõinek száma 6-ról 11-re növekedett és az azok felett elhelyezett harántrázó („Cross Shaker”) helyett vezérelt ujjas terménylazító-magleválasztó dobot helyeztek el. A cséplõ- és tisztítószerkezet kialakítása hasonló, mint a „Z” gépek esetében.
A hagyományos cséplõ- magleválasztó- és tisztítószerkezeti egységekbõl felépülõ szalmarázóládás kombájnjait a CWS típusok váltották fel, 5 és 6 ládás kivitelûek. A JOHN DEERE rotoros szalmaleválasztású gépe a JD 9780 CTS típusú kombájn. A gép érdekessége, hogy 1400 mm-es cséplõdob szélességgel rendelkezik, tangenciális cséplõszerkezetû és a szalmarázóládák helyett a gép hossztengelyében 2 db ujjas dob került beépítésre. A CTS, a WTS és a CWS jelû gépek esetében a cséplõdob alatti kosár hátsó része nyitottá tehetõ és ezzel csökkenthetõ a szalmarázóládák terhelése. A tisztítószerkezetek felépítése mindegyik változat esetében azonos. A JOHN DEERE 9880 STS arató-cséplõ gépe axiális cséplõszerkezettel rendelkezik. A cséplést és a magleválasztást a gép hossztengelyébe beépített egy dob végzi a körülölelõ kosáron keresztül. A törekes, szalmás magkeverék tisztítását a többi (WTS, CTS, CWS) széria esetén megismert elemekkel végzi. (2. ábra)
A NEW HOLLAND cég jelenleg is gyártja a TC, TX és TF típusjelû kombájnokat. A TC jelû gépek 1300 mm-es cséplõdob szélességgel rendelkeznek, mely cséplõdobból és mögötte elhelyezett szalmaterelõ dobból áll és mögötte az 5 ládás szalmarázók találhatók. E típusoknál egy harmadik dob is beépítésre került az ún. centrifugális leválasztó dob, mely segíti a cséplést és a magleválasztást, de a szalmarázóládák hossza egy szekcióval rövidebb. A TX sorozatú gépek 1300 mm dobszélességû változatai 5 szalmarázóládával, míg az 1560 mm cséplõdob szélességûek 6 szalmarázóládával rendelkeznek. A TX család esetében a cséplõszerkezet 4 dobos rendszerû, így a cséplõdobból, utóverõ dobból, a centrifugális leválasztó dobból és a szalmaterelõ dobból áll. A TF sorozatnál a két dobszélesség esetében 1-1 típus található. Közös jellemzõjük, hogy szalmarázóládák helyett dobok találhatók keresztben, melyek a magleválasztást végzik. A tisztítószerkezet felépítése mindegyik sorozat esetében hasonló. A cég újabb fejlesztésû CX kombájnjai növelt dobátmérõvel és formatervezett külsõvel jelentek meg. Ugyancsak újabb változat a CS kombájncsalád két típusa, melyek 1300 és 1560 mm dobszélességgel és 5, ill. 6 szalmarázóval rendelkeznek. Az újabb típusjelû CR kombájn hossztengelyével párhuzamosan 2 db rotor van beépítve, ez végzi a cséplést és a magleválasztást is. A gépek tisztítószerkezete hasonló, mint a többi NEW HOLLAND kombájntípusé. (3. ábra)
A CASE IH axiál dobos cséplõszerkezetû kombájnokat jelenleg 198 kW és 224 kW teljesítményû motorral gyártják és az X-CLUSIVE névvel forgalmazzák. A cséplést és a magleválasztást egy hosszanti dob végzi a kombájn hossztengelyében elhelyezve, a magvak tisztítása zsalus rostákon történik a turbóventilátorral elõállított levegõvel. A CASE IH CT 5000 sorozat, mely négy típusból áll, a két kisebb 1300 mm-es dobszélességû és 5 szalmarázóládás kivitelû, a két nagyobb 1560 mm-es és 6 ládás rendszerû. A cséplõszerkezet 4 dobos rendszerû, a tisztítószerkezete hagyományos elemekbõl épül fel.
A MASSEY FERGUSON kombájnok fejlesztett változatai ma a 7200 sorozatjellel kaphatók. A kombájnok 1400 és 1680 mm dobszélességûek és két, ill. esetenként 3 dobos cséplõszerkezetûek. A cséplõdob mögött van egy szalmaterelõ dob és egyes típusoknál egy centrifugális leválasztó dobot is beépítenek. Az ilyen kivitelû gépek esetében a szalmarázóládák lépcsõinek száma eggyel kevesebb. Az 1680 mm dobszélességû gépek egyes típusainál a 6 láda helyett 8 db láda került beépítésre a jobb szemkiválasztás miatt. A tisztítószerkezet kialakítása hasonló, mint a többi kombájn esetében. (4. ábra)
A DEUTZ-FAHR cég kombájnjai 1100 mm, 1270 mm és 1521 mm cséplõdob szélességgel készülnek, 5 és 6 szalmarázóládás kivitellel, de a 8 XL típusú 8 db szalmarázóládával van ellátva. A gépek cséplõrendszere cséplõdobból és a mögötte levõ szalmaterelõ dobból áll. Egyes típusok esetében beépíthetõ egy centrifugális leválasztó dob és ilyenkor a szalmarázóládák lépcsõinek száma eggyel csökken. A tisztítószerkezet kialakítása hasonló, mint a többi kombájn esetében.
A finn ROSENLEW gyártmányú SAMPO kombájnok 2000-es és 3000-es sorozatjelûek, 1110 mm cséplõdob szélességgel rendelkeznek. Cséplõdobból és a mögötte elhelyezett szalmaterelõ dobból áll a cséplõszerkezete. A 2075 és a 2085 típusok esetében a cséplõdob elé beépítésre került egy elõverõ dob. A gépek 4 és 5 szalmarázóládás változatúak.
A 3000-es sorozatú gépek esetében a cséplõdob szélesség 1330 mm és 6 db szalmarázóládás építésû. A gépek tisztítószerkezeti felépítése hagyományos.
A LAVERDA 50-es sorozatú gépei 1340 mm cséplõdob szélességgel és 5 db szalmarázóládával rendelkeznek, míg a 60-as sorozatú gépek 1600 mm dobszélességgel és 6 db szalmarázóládával szereltek. A cséplõszerkezete 3 dobos kivitelû, mely cséplõdobból, mögötte a szalmaterelõ dobból és az után levõ centrifugális leválasztó dobból áll. A harmadik dob alatti kosár a dob fölé forgatható, ha nem akarjuk használni. A szalmarázóládák a cséplõdobig benyúlnak. A tisztítószerkezet kialakítása is a kombájnoknál jól bevált hagyományos kivitelû. (5. ábra)
A gyártók többsége rendelkezik olyan változatú gépekkel, melyek oldalirányú, a lejtõn történõ betakarításkor a rostaszerkezetet vízszintbe tartják, ill. mások az elsõ kerekek állításával a gép törzsét vízszintbe helyezik. Az ún. „hegyi” kombájn változatoknál a kombájn egész szerkezetét vízszintben tartják. Ez a megoldás drágább, de a teljesítménynövekedés által nagyobb terület takarítható be és jóval kisebb veszteségszinten végezhetõ el a betakarítás. Az üzemeltetési területtõl függõen már rövidebb (2-3 év) idõ alatt is megtérülhet a befektetés.
Az arató-cséplõ gépek kiválasztásánál a termõterület nagyságát, tagoltságát, domborzatát az üzemeltetés körülményeit (pl. bérvállalkozás) fontos szempontként kell figyelembe venni. Ez azt jelenti, hogy kis termõterülettel rendelkezõ vállalkozók elsõsorban a kisebb teljesítményû, illetve áteresztõképességû 4-6 kg/s, valamint 1100-1400 mm dobszélességû gépeket tudják gazdaságosan használni. Ezek a gépek 85-150 kW motorteljesítménnyel rendelkeznek. Azokban a gazdaságokban, ahol kisebb vándorlási távolságok vannak az egyszerûbb mechanikus variátoros meghajtású járószerkezetû gépek is megfelelõek.
A nagyobb vállalkozások részére az 1400-1600 mm cséplõdob szélességû, 5-6 szalmarázóládás, 8-12 kg/s áteresztõképességû, hagyományos építésû gépek mellett a hasonló cséplõszerkezetû, de rotoros magleválasztású, 14-19 kg/s áteresztõképességû arató-cséplõ gépek használata javasolható. Természetesen a nagy áteresztõképesség kihasználására ezekbe a gépekbe nagyteljesítményû és nagy nyomatékrugalmasságú motorokat építenek. A járószerkezet hajtása szinte kizárólag háromfokozatú + hátrameneti fokozattal rendelkezõ válton keresztül hidrosztatikusan történik, vagyis a sebességszabályozás az egyes fokozatokon belül folyamatos. A nagyteljesítményû gépek többsége rendelkezik a gép üzemeltetési adatait kijelzõ fedélzeti számítógéppel és megrendelhetõk GPS rendszerrel is. Abban az esetben, ha a szalmát nem kívánjuk betakarítani, szinte valamennyi géphez kapható szalmaszecskázó és egyes típusokhoz pelyvaterítõ is.
Üzemi viszonyok között az arató-cséplõ gépeket megfelelõ áteresztõképességgel történõ üzemeltetés elérésének érdekében minden esetben be kell állítani.
A beállítási értékek jelentõsen függhetnek a konstrukciós kialakítástól is. A beállításnál figyelembe kell venni a gabona fajtáját, a fizikai jellemzõit, szem-szár arányát, magasságát, hozamát, stb. A betakarítandó növények tulajdonságainak figyelembevételével a beállításokat csak a kezelési utasítás elõírásai szerint és üzemi próbákkal tudjuk elvégezni.
Az arató-cséplõ gépek üzemeltetése során a vágási magasság a csúszótalpak magasságával állítható be. A vágási magasság beállítása mechanikusan, illetve a vezetõfülkébõl automatikus talajkövetõ üzemmódban elvégezhetõ. Egyes típusok a hosszirányú terepkövetés mellett a keresztirányú talajkövetésre alkalmas vágóasztallal is felszerelhetõk.
A motolla helyzetét, magasságát egy típusoknál a kinyúlását is a betakarítandó növény magasságához, a fordulatszámot pedig a munkasebességhez kell igazítani.
A cséplõszerkezet esetében a cséplõdob fordulatszámát és a cséplõdob és dobkosár közötti hézagot kell beállítani. Erre az esetre a kezelési utasítás konkrét elõírásokat tartalmaz, figyelembe kell azonban venni a szem-szalma arányt, a nedvességtartalmat, a fajta jellemzõit (pl. a csépelhetõséget).
Száraz, nehezen csépelhetõ fajták esetében a dobfordulatszámot magasabb, a cséplõrést pedig kisebb értékre kell állítani. Ez esetben azonban a tisztítószerkezetnek, a rostáknak a terhelése megnõ, következésképp a tisztítólevegõ mennyiségét növelni kell, vagyis a ventilátor fordulatát magasabbra kell állítani.
Az arató-cséplõ gépek munkasebességét a hozam figyelembevételével kell megválasztani, hogy a gép áteresztõképességét kihasználjuk. Az áteresztõképesség alatt azt a legnagyobb szem-szalma keverékre vonatkozó tömegteljesítményt értjük, amely 1,5 % szemveszteség mellett érhetõ el.
A legtöbb típus rendelkezik szemveszteségjelzõvel, a szemveszteségjelzõ berendezést azonban az üzembe helyezéskor, de az üzemelés közben, az üzemi viszonyok, körülmények, fajta, nedvességtartalom, stb. változásakor újra kell kalibrálni. Vagyis a szemveszteségjelzõk csak szántóföldi próbával állíthatók be.
A betakarító gépek tömegteljesítménye csak megfelelõ kiszolgálás mellett használható ki, vagyis a szem szállítását pontosan meg kell szervezni. Az arató-cséplõ gépek tömegteljesítményének megfelelõ szállítókapacitást kell biztosítani. A szállítókapacitás biztosítása egyes gépüzemeltetés mellett csere-pótkocsik alkalmazásával az esetek többségében megoldható. A gépcsoportban üzemeltetett arató-cséplõ gépek esetében az összesített betakarítási teljesítményeket kell figyelembe venni és ehhez kell a szállítógép darabszámot meghatározni. Erre szolgálnak a betakarítási és szállítási nomogramok (6. ábra)
A szállítási munkák szervezésénél figyelemmel kell lenni a szállítóeszközök terepjáró képességére, a szállítási távolságokra. Nagy szállítási távolság esetén, és két-három arató-cséplõ gép együttes üzemeltetésekor szóba jöhet a kétfázisú szállítási eljárás is.
A betakarító gépektõl a táblán mozgó 20 m3-es kiközelítõ átrakó kocsi 10-12 perces fordulóidõvel és 330-350 t/h átrakodási teljesítménnyel tud dolgozni.
A búza-betakarításban a fordulóra vonatkozott szállítási körfolyamat teljesítménye 34-35 t/h körül alakulhat. A táblán üzemeltetett 20 m3 tartálytérfogatú gyûjtõ-átrakó pótkocsi két nagy teljesítménykategóriába sorolható arató-cséplõ gépet tud biztonságosan és zavarmentesen kiszolgálni. (7. ábra)
Az így összeállított betakarító gépcsoport munkájára biztonságosan szervezhetõ, még nagy szállítási távolság esetén is a közúti jármûvekre alapozott bérszállítás. (8. ábra)
Tehát az aratás gondos gépbeállítással és üzemeltetéssel végezhetõ el, azonban ez a gondosság biztosítja a veszteségek minimalizálását és hozzájárulhatnak a betakarított termény minõségének és a termelés jövedelmezhetõségének javításához.
Gödöllõ, 2003. június 24.
Dr. Kelemen Zsolt Komlódi István
FVMMI GM Kht. - Gödöllõ