Technika pre zber cukrovej repy – súčasný stav a vývoj
O pestovanie cukrovej repy je vo svete, ale aj v našich podmienkach stále záujem. Svedčia o tom štatistické údaje, ako aj aktivity výrobcov techniky pre oblasť technológie zberu tejto plodiny, kde je možné pozorovať koncentráciu na niekoľko spoločností. V centre pozornosti sú detailné vylepšenia monitorovania procesov a asistenčných systémov. Hlavne treba spomenúť automatizované a na výkonnosti závislé systémy nastavenia vyorávania, ako aj čistenia repy. Ďalšími aspektmi sú telematika a zvýšená jednoduchosť používania.
Aj keď výmera pestovania cukrovej repy na Slovensku sa z niekdajších skoro 70 tisíc hektárov (v rokoch 1961 – 1965) znížila na súčasných približne 20 tisíc ha a v súčasnosti sú na Slovensku len dva fungujúce cukrovary, počet pestovateľov repy sa pohybuje okolo čísla 215. A všetci pestovatelia potrebujú svoju úrodu pozberať a odviezť z poľa k spracovateľom.
Pokiaľ ide o technickú rozmanitosť technológií zberu repy, tak v tejto oblasti došlo k významnému obmedzeniu. Keď v minulosti sa v našich podmienkach pri zbere cukrovej repy využívali aj dvoj- a trojfázové zberové technológie, v súčasnosti sa vývoj zameriava na jednofázový priam zber.
Všetci významní výrobcovia sa teraz orientujú na ponuku samohybných zberačov cukrovej repy, ktoré pracujú so 6, 8, 9 alebo 12-riadkovými adaptérmi, hoci 12-riadková jednotka sa neodporúča pre oblasti s vysokými úrodami.
Všestrannosť výrobcov sa zvýšila s cieľom splniť individuálne požiadavky zákazníkov. Na výber sú rôzne systémy odlisťovania a zrezávania buliev repy s možnosťou výberu rôznych systémov vyorávania, rôzneho spôsobu usporiadania prvkov čistenia a pod.
Výrobcovia sa snažia odlíšiť svoje výrobky od konkurencie vďaka inovatívnym detailným riešeniam, kvalite práce a jednoduchosti použitia. Rozdiely a súčasný vývoj sú popísané v nasledujúcich častiach príspevku.
Odlistenie a zrezávanie hláv
Optimalizácie v oblasti odlisťovania buliev repy a zrezávania (skrojkovania) hláv sa týkajú hlavne nastavovania a výškového ovládania jednotlivých mechanizmov. Donedávna používaný systém odlisťovania a zrezávania bol vyvinutý špeciálne pre potreby predchádzajúcich typov zberačov repy. Tieto zberače boli pri veľkom množstve lístia repy náchylné na upchávanie. Obsluha strojov sa preto často uchyľovala k znižovaniu výšky cepového orezávača lístia, pričom boli tie najväčšie buľvy repy tiež často „zrezané“ už cepovým orezávačom. Aby zrezávací (skrojkovací) nôž už takto zrezané buľvy repy ešte viacej nezrezal, bol konštruovaný tak, že sa pri vystúpení hmatača na veľké repy medzera medzi hmatacím hrebeňom a nožom zníži na 0, preto už veľké repy viac nezreže. Za cepovým orezávačom nasleduje zrezávací nôž, ktorý je pritlačovaný na hlavu buľvy tlakom pružiny, tento tlak je nastaviteľný. Pomocou hmatacieho zariadenia je nastavený na výšku každej jednotlivej buľvy. Vrchol hlavy je horný vymeriavací bod pre hrúbku skrojku zrezávacieho noža.
U súčasných zberačov repy sa v rozhodujúcej miere uplatňujú požiadavky na zber buliev cukrovej aj energetickej repy s hlavami, ale bez rapíkov (časti stoniek). Analýza nákladov a výnosov v celom hodnotovom reťazci ukázala, že pomocou tzv. micro-toppingu, môže byť dosiahnuté navýšenie realizovaného zisku.
Vyorávanie buliev repy
Aby sa znížili straty koreňov, zabránilo vysokému náberu pôdy a vysokej spotrebe paliva, každá repa by sa mala vyorávať a zdvíhať s optimálnou hĺbkou radlice.
S EasyLift ponúka HOLMER od roku 2015 automatické ovládanie hĺbky pre jednotlivé nadstavby radlice. Palubný počítač vypočíta výšku koruny repy z údajov o polohe na orezávači a automaticky prispôsobí pracovnú hĺbku radlicových telies. Repa s vysokou výškou koruny sa zberá plytšie a repa s nízkou výškou koruny sa zberá hlbšie.
Pri ROPA (R-Contour) sa pomocou senzorov nastavujú jednotlivé hĺbky vyorávacích radlíc v každom jednotlivom rade. Aj tu vodič na začiatku nastaví optimálnu hĺbku zdvihu. Na bokoch vyorávacích radlíc sú inštalované ultrazvukové snímače, ktoré merajú vzdialenosť k povrchu zeme. Aktuálna hĺbka vyorávania sa určí na základe tejto vzdialenosti a nastaví sa individuálne pre každú radlicu podľa vopred zvolenej cieľovej hĺbky vyorávania. Ultrazvukové snímače sú pomerne citlivé na nečistoty a preto sa čistia na úvrati a každú minútu pri vyorávaní pomocou vzduchovej dýzy.
Vyorávací agregát PR2h je vybavený protibežnými vibračnými radlicami a bezúdržbovým istením proti kameňom. 900 mm veľké hmatacie kolesá zaručujú, v spojení s inteligentným trojbodovým závesom, presné hĺbkové vedenie vyorávača. Výrobca zaručuje minimálne náklady na údržbu vďaka nastaviteľným kuželíkovým ložiskám v prevodovkách a pohone vibrácií.
Čistenie
Pri čistení sa GRIMME, HOLMER a ROPA spoliehajú na sitový pás a tri sitové hviezdice s podobným priemerom. Hviezdicové rošty sa montujú pomocou rýchlovýmenného rámu, čo môže znamenať úsporu času pri montáži až 80 %.
Preosievací pás prebieha pod prednou nápravou smerom vzad a dopravuje repu z vyorávača k prvej hviezdici. Portálová náprava umožňuje najvyššiu možnú priechodnosť - bez obmedzenia toku repy alebo bez poškodenia repy. Z kabíny môže vodič nastaviť plynule rýchlosť dopravníka pod kabínou a keď je to nutné, tak aj reverzovať. Automatické monitorovanie priechodu repy spoľahlivo zabraňuje upchávaniu stroja. Tri čistiace hviezdice čistia repu obzvlášť efektívne a dopravujú ju následne ďalej.
Namiesto zvyčajných špirálových valcov VERVAET začína s čistením po nabratí repy zdvíhacou jednotkou s dvomi alebo tromi uzavretými hviezdicovými sitami pred prednou nápravou. Potom si môžete vybrať medzi rôznymi kombináciami – pri trojnápravovej sérii Beet Eater evo medzi sitovou hviezdou s hlavným pásom, tromi alebo štyrmi sitovými hviezdami alebo tromi sitovými hviezdami so špirálovým valcovým registrom, pri dvojnápravovej sérii Q medzi jednou čistiacou hviezdou a jedným hlavným pásom, tromi čistiacimi hviezdami, štyrmi čistiacimi hviezdami alebo tromi čistiacimi hviezdami so špirálovým valcovým registrom.
Zásobníkový dopravník a zásobník
Dôležitou požiadavkou pri zbere repy je starostlivé plnenie zásobníka a rýchle vyprázdnenie bez poškodenia. Na jednej strane by mali byť výšky pádu čo najnižšie, na druhej strane by mali byť zabezpečené veľké výšky prekladania. Štyria výrobcovia uvádzajú časy vykladania do 60 sekúnd! Vykladací zásobníkový dopravník má šírku 160 až 200 cm a má jednoduché, dvojité alebo trojité skladanie.
Pohony a motory
Trend k silnejším motorom pokračuje. Výzvou zostáva prispôsobenie sa súčasným emisným normám. Motory s technológiou priameho vstrekovania paliva bez katalyzátora SCR už nie sú v Európe povolené a v budúcnosti sa už nebudú ponúkať. Namiesto toho sú štandardom motory common-rail s katalyzátorom SCR (AdBlue) a recirkuláciou výfukových plynov v súlade s emisnou normou Tier5.
Dvojité preplňovanie turbodúchadlom vedie k priaznivej charakteristike, s ktorou možno dosiahnuť vysoký krútiaci moment pri nižšej spotrebe paliva aj pri nižších otáčkach motora. Aby sa znížila spotreba paliva, motor pracuje v pásme nízkych otáčok okolo 1 100 ot.min-1. Maximálne krútiace momenty 2 500 Nm sa dosahujú už pri 900 – 1 000 ot.min-1.
Vďaka systému riadenia pohonu EcoPower (HOLMER) sú nepoužívané spotrebiče odpojené.
Podvozky zberačov repy
Vysoké hmotnosti, vysoké ťažisko a dynamické vibrácie charakterizujú všeobecné podmienky, pre ktoré sú podvozky navrhnuté. Ovládacie prvky podporované senzormi umožňujú bezpečnú jazdu aj na svahoch. Viacerými výrobcami je ponúkaná možnosť znižovania tlaku v pneumatikách až do 10% sklonu svahu.
GRIMME, HOLMER a ROPA sa spoliehajú na centrálny rám s kĺbovým spojením (HOLMER 60°) za kabínou. Oscilačné nápravy a hydraulicky ovládateľné stabilizačné valce zabezpečujú stabilitu aj pri práci na svahu v spojení so snímačmi sklonu a riadiacou elektronikou.
Prídavný 3-osový gyroskop s meraním zrýchlenia na kompenzáciu bočnej sily dopĺňa výbavu ROPA R-Soil Protect a má zabezpečiť citlivejšie ovládanie sklonu. To zlepšuje stabilitu riadenia pri rýchlej jazde po ceste a podľa ROPA sa vyrovnávajú bočné náklony až do 10°.
VERVAET používa pevný rám na úsporu hmotnosti. Na ochranu pôdy a na jazdu mimo koľaje sa kolesá na zadnej náprave pohybujú s točnicovým riadením v stopách prednej nápravy. Z tohto dôvodu postačuje rám vozidla bez vybočenia. Riadenie zadného otočného kruhu a riaditeľná predná náprava vedú k vysokej manévrovateľnosti. Snímač sklonu voliteľne podporuje kompenzáciu sklonu stroja (Q level-master), ktorý dokáže kompenzovať priečne sklony až do 7°. Na ochranu pôdy môžu byť zberače vybavené systémom kontroly tlaku v pneumatikách, pomocou ktorého možno – podľa VERVAETa – znížiť tlak v pneumatikách až na jeden bar.
Automatizované systémy riadenia strojov
Cieľom čistenia cukrovej repy je znížiť množstvo pôdy a odstrániť kamene a zvyšky listov. Základnými kvalitatívnymi parametrami čistenia sú separácia pôdy a straty nadzemnej hmoty.
Asistenčný systém Speedtronic (GRIMME) reguluje otáčky sitových turbín a prstencového elevátora v závislosti od zaťaženia. HOLMER nazýva svoj asistenčný systém „adaptívne čistenie plus“, v ktorom je čistenie riadené na základe zaťaženia alebo priepustnosti repy a s prihliadnutím na rýchlosť jazdy. Správanie odozvy systému je možné manuálne ovplyvniť.
S ROPA vodič plynule prispôsobuje hlavnú rýchlosť pásu. Tri hviezdice sita sú vybavené snímačmi tlaku v hydraulických hnacích motoroch pre lepšie nastavenie rýchlosti, ktoré poskytujú nepriame informácie o presadení repy.
Obsluha a ergonómia
V kabíne vodiča sa všetci výrobcovia zameriavajú na výkonnú palubnú elektroniku pre intuitívne nastavenie a vizualizáciu všetkých dôležitých procesov.
V zberači ROPA má operátor k dispozícii nové počítače, joysticky a dva 12,1-palcové displeje pre lepší prehľad. Viac ergonómie ponúkajú joysticky s dodatočnými funkciami, výškovo nastaviteľné stĺpiky riadenia a terminály usporiadané v zornom poli. K terminálom ROPA je možné pripevniť ďalšie ovládacie terminály pre logistiku odvozu repy.
XXL vyorávače cukrovej repy na kolesách a pásoch
Samohybné zberače cukrovej repy sú v Európe rozšírené. Ktoré z nich patria k najväčším a najmodernejším strojom na kolesách a pásoch? Ich výrobcovia pochádzajú najmä z Nemecka - Herrngiersdorfu v Bavorsku, HOLMER zo Schierlingu v Bavorsku a GRIMME z Damme v Dolnom Sasku a sú v tejto oblasti svetovými lídrami. Výkonné stroje vážia aj prázdne viac ako 30 t. Na svojich podvozkoch nesú repné zásobníky s objemom 40 m³ a viac.
Zberače výrobcu ROPA
ROPA euro Tiger V8-4 bol dlho známy po celom svete ako najsilnejší zberač cukrovky vo svojej triede. V súčasnosti to už však neplatí.
V súčasnosti je najvýkonnejším zberačom repy model ROPA Tiger 6S, ktorý bol predstavený v roku 2019 na výstave Agritechnica v Hannoveri a hneď po predstavení získal od odbornej poroty striebornú medailu za R-Connect monitor.
|
Obr. 1: ROPA Tiger 6S |
So svojimi 796 k je Tiger 6S od Ropa Maschinenbau najvýkonnejším zberačom cukrovej repy na svete. Ropa sa označuje za lídra na svetovom trhu. Poháňa ho 6-valcový radový motor Volvo Penta. Vodič v Ropa Tiger 6S sa pozerá na 8 alebo dokonca 9-radovú vyorávaciu jednotku. Samohybný kombajn váži prázdny okolo 33 t. Tiger 6S má bunker s objemom viac ako 43 m³. Zmestí sa tam viac ako 30 t repy.
V roku 2021 ROPA predstavila nový zberač cukrovej repy Panther 2S, ktorý ponúka výrazne zlepšenú účinnosť v spojení s digitálnou sieťou. K dispozícii má dostatočné rezervy výkonu aj pre náročné podmienky zberu a pre vybavenie stroja XL vyorávacím agregátom.
HOLMER Terra Dos 5
Terra Dos 5 je ponúkaný už ako 5. generácia a bol opäť značne prepracovaný. Zberač je dostupný ako dvoj- a trojnápravový variant, ako Terra Dos 5-30 a Terra Dos 5-40. Výkon 652 koní/480 kW produkuje dieselový motor MTU, ktorý vyhovuje emisnej norme Stage V. Interval údržby motora bol zvýšený z 500 na 750 motohodín. Optimalizovaná bola aj údržba hydraulických filtrov, aby sa okrem iného znížila spotreba oleja a predchádzalo sa častým výmenám filtrov.
Veľa sa zlepšilo najmä okolo vodiča. V kabíne už nie sú pracovné svetlá, ale svetelné pásy, ktoré osvetľujú pracovný priestor rovnomernejšie a s menším oslňovaním. Nová pravá lakťová opierka je spojená s pohodlným sedadlom obsluhy. Nová je tiež ľavá lakťová opierka pre ovládanie výložníka stroja Holmer Terra Dos 5. Súčasťou opierky je aj 12,1" dotykový terminál s optimalizovaným užívateľským rozhraním, kde obsluha rýchlo a ľahko získa informácie o najdôležitejších parametroch stroja. Svojím prevedením sa terminál podobá smartfónom, takže je zaistené intuitívne ovládanie. Možno ho ovládať buď dotykom, alebo pomocou otočného kolieska.
|
Obr. 2: HOLMER Terra Dos 5 |
Odlisťovač (defoliátor), zrezávač (topper) a vyorávacia jednotka boli opäť optimalizované pre vyššiu výkonnosť. Aj výkonnosť čistenia sa zvýšila o 7,5 %. Zároveň sa náklady na náhradné diely pre hviezdicové hroty sita znížili o 15 %. Teraz sa dajú vymeniť jednotlivo. V zásobníku sú teraz najdôležitejšie opotrebiteľné časti vyrobené z ocele Hardox.
Samohybné zberače GRIMME Rexor prešli modernizáciou
Séria zberačov GRIMME Rexor bola kvôli sezóne 2022 úplne upravená. Do nového GRIMME Rexor 6200 s objemom zásobníka 30 m³ a Grimme Rexor 6300 s objemom zásobníka 45 m³ výrobca vložil 20 rokov skúseností a zakomponoval mnoho požiadaviek od zákazníkov.
|
Obr. 3: Grimme Rexor 6300 |
S novo vyvinutým predsadením vyorávania, obslužnými a asistenčnými systémami, ktoré uľahčujú prácu a novým dizajnom nastavila spoločnosť GRIMME nové hranice po stránke výkonu, hospodárnosti a komfortu.
Nový GRIMME Rexor je vybavený ovládacím terminálom ISOBUS CCI 1200 a video-systémom GRIMME SmartView. GRIMMEe Digital Interface (GDI) vodičovi navyše umožňuje lepší prehľad nad nastavovanými strojnými parametrami.
Samohybné kombajny na repu od VERVAET
Z Holandska je výrobca VERVAET, ktorý je známy najmä svojim samohybným strojom na hnojovicu a kal s označením Hydro Trike 5x5.
|
Obr. 4: VERVAET Hydro Trike 5x5 |
Pod označením Beet Eater 625 a Beet Eater 925 spoločnosť ponúka dva zberače repy s tromi nápravami a hydraulickým vyrovnávaním sklonu. Zásobník má objem 25 t. Zvláštnosťou je zadná náprava, ktorá sa môže voľne otáčať a otáčať tak zberačom v polomere 8,5 m.
|
Obr. 5: VERVAET Beet Eater 925 |
Zberače cukrovej repy série Q sú menšie a ľahšie so 16 t zásobníkom.
Záver
Pestovanie cukrovej repy je stále veľmi dôležitú súčasťou poľnohospodárskej výroby, čo potvrdzujú štatistické údaje o pestovaní aj aktivity v oblasti technológie zberu cukrovej repy. Je možné pozorovať koncentráciu na niekoľkých výrobcov. V centre pozornosti sú detailné vylepšenia monitorovania procesov a asistenčných systémov. Tu treba spomenúť automatizované a na plodine závislé nastavenie skupiny orezávacích a vyorávacích jednotiek, ako aj čistenia repy v závislosti od výkonnosti. Ďalšími aspektmi sú telematika a zvýšená jednoduchosť používania. Optimalizované technológie pohonov a konštrukcie strojov vedú k nižšej spotrebe energie.
