Samojízdné sklízecí řezačky na našem trhu

Na českém trhu se zemědělskou technikou operuje mnoho firem nabízejících zemědělské stroje pro sklizeň pícnin. Nejde pouze o firmy české, ale především o firmy zahraniční, které se snaží rozšířit výběr strojů pro české zemědělce. Sklizňové stroje firmy Claas jsou u nás nejrozšířenější a mají v našem zemědělství dlouholetou tradici.

Další významnou firmou operující na českém trhu je americká firma John Deere, která má u nás silné zastoupení, a to především v oblasti sklízecích mlátiček a traktorů. Sklízecí řezačky firmy Mengele, která v současné době již neexistuje byly mezi prvními, které se na českém trhu po roce 1989 objevily. V druhé polovině 90. let došlo ke koupi výrobního závodu, kde se tyto samojízdné sklízecí řezačky vyráběly, americkou firmou Case IH, která v současnosti patří do skupiny CNH. Čtveřici výrobců, zaujímající významnou pozici na trhu se samojízdnými sklízecími řezačkami, završuje firma New Holland patřící v současnosti též do skupiny CNH.
Sklizňové adaptéry
Pro sečení plodin nebo sběr hmoty uložené v řádcích se používají různé sklizňové adaptéry. Ke sklízecím řezačkám se obvykle dodávají tři základní typy adaptérů.
Řádkový žací vál pro vysoké plodiny, který má samostatné jednotky vytvořené z děličů a dvou řetězových dopravníků s unášeči. Děliče navádějí rostliny k řetězovým dopravníkům. Po zachycení stonků dopravníkem dojde k jejich uříznutí rotačním žacím mechanismem se svislou osou otáčení. Tyto adaptéry se používají pro sklizeň kukuřice ze 4 až 8 řádků.
Dalším typem je univerzální žací vál pro plodiny seté do řádku i plošně. Skládá se minimálně ze dvou bubnů, které rotují kolem svislé osy. Ve spodní části bubnů jsou na kotouči namontovány řezací segmenty pro uříznutí stonků. Nad řezacími kotouči jsou bubny opatřeny prsty, které dopravují uříznuté plodiny ke vkladači řezacího mechanismu. Jedná se o patent německé firmy Kemper. Záběr adaptéru se pohybuje až do 6 m. Pro přepravu na sklízecí řezačce po pozemních komunikacích lze sklopit boční části adaptéru, aby jeho šířka nepřesahovala 3 m. Výhodou adaptéru je že při sklizni např. kukuřice nemusí obsluha sklízecí řezačky zcela dodržovat jízdu po řádcích, protože s ním lze sklízet plodiny jak jízdou po řádících tak i napříč nebo šikmo na řádky.
Posledním typem je sběrací zařízení pro sklizeň nařádkované píce. Sběrač je bubnový s průběžným šnekovým dopravníkem a usměrňovačem pro zachycení píce. V přední části má sběrač dvě kolečka, které jej udržují ve stejné výšce nad zemí pro kvalitní sběr. Sběrací adaptéry sklízecích řezaček mohou mít usměrňovač bubnový, lištový nebo prutový. Při reverzaci chodu se usměrňovač přestavuje hydraulicky. Záběr sběrače se pohybuje od 2 do 4,5 m.
Pro sklizeň obilních nebo luskových směsek metodou GPS je možné použít i žací vály s prstovou žací lištou. Pro sklizeň plodin metodou LKS se používá adaptér pro odlamování palic kukuřice.

obrázek 2: Adaptéry sklízecích řezaček firmy Case

Pracovní jednotka
Od některého z adaptérů přichází posečená hmota do pracovní jednotky složené z vkladače, řezacího mechanismu a dopravního zařízení, kterým je řezanka dopravena do dopravního prostředku.
obrázek 3: Pracovní jednotka sklízecí řezačky firmy Claas
obrázek 4: Pracovní jednotka sklízecí řezačky firmy John Deere
obrázek 5: Pracovní jednotka sklízecí řezačky firmy Case
obrázek 6: Část pracovní jednotky sklízecí řezačky firmy New Holland

Vkladač
Vkladač se skládá ze 4 bubnů a vkládá posečenou hmotu do ústí řezacího mechanismu. Spodní dvojice bubnů bývá uchycena pevně a horní dvojice bývá uchycena výkyvně. Výkyvné uložení zabezpečují pružiny podle výšky vrstvy podávané hmoty.
V prvním spodním bubnu bývá standardně umístěn tzv. detektor kovů, který chrání řezací mechanismus před havárií při vniknutí kovových předmětů. Při indikaci kovového předmětu se okamžitě zastaví posuv hmoty vkladačem k dalším technologickým částem stroje.
Vkladač je poháněn přes převodovku, kterou lze měnit frekvenci otáčení válců a tím nastavit i délku řezanky. Pohon může zajišťovat také hydraulický obvod, který umožňuje plynulou regulaci délky řezanky.
Firma Claas u starší řady sklízecích řezaček použila řešení s 5 válci. Výhodou 5 vkládacích válců byl vyšší stupeň stlačené hmoty a delší bezpečnostní vzdálenost pro činnost detektoru kovů. U nové řady Jaguar pak firma Claas přešla na klasickou konstrukci vkládacího ústrojí se 4 vkládacími válci.
Další rozdíl je v počtu stupňů regulujících rychlost otáčení vkládacích válců. U řezaček firem Claas a Case je více stupňů regulace rychlosti než u strojů firem John Deere a New Holland. To umožňuje obsluze citlivější ovládání činnosti vkládacího mechanismu při změně vlastností sklízené hmoty.
Řezací mechanismus
Řezací mechanismus řeže vkládaný stébelnatý materiál a dopravuje, u některých řezaček jej i drtí.
Bubnový řezací mechanismus se skládá z nožového bubnu, nepohyblivého protiostří a pláště řezacího mechanismu. Nože se pohybují po plášti válce rovnoměrně s osou rotace nosiče nožů. Počet nožů je různý a závisí na tom, zda jsou nože na bubnu dělené či nikoli. Ostří nožů jsou přímková nebo křivková. Nože jsou přišroubovány na držácích nožů stavitelnými šrouby. Při nerovnoměrném opotřebení nožů (otupení) lze uvolněním stavitelných šroubů nastavit nože na stejný průměr řezacího bubnu a tím zajistit maximální řezací a dopravní účinek celého řezacího mechanismu. Změnou počtu nožů lze měnit délku řezanky. Protiostří je připevněno v celé šířce řezného ústí a po opotřebení se může pootočit nebo vyměnit. Zajištěním neustálé ostrosti nožů nožového bubnu dochází postupně k jejich obrušování (zkracování), což způsobuje snížení dopravního účinku řezacího mechanismu. Z energetického hlediska je důležitý stav kvalita ostří nožů řezacího bubnu včetně protiostří a vzdálenost protiostří od řezacího bubnu.
Ke standardnímu vybavení sklízecích řezaček patří zařízení pro ostření nožů, které umožňuje broušení nožů bez demontáže, a to buď ručním nebo automatickým posunem brusného kamene. Vždy po naostření nožů by se mělo seřídit protiostří, resp. mezera mezi noži a protiostřím. Zajištěním neustálé ostrosti nožů nožového bubnu dochází postupně k jejich obrušování (zkracování), což způsobuje snížení dopravního účinku řezacího mechanismu.
Skříň řezacího mechanismus je tvořena pláštěm, čely skříně a výstupním hrdlem. Spodní strana pláště – dno skříně je zpravidla výškově stavitelné a umožňuje nastavit mezeru mezi řezacím bubnem a dnem, což je důležité s ohledem na dopravu řezanky. Vzhledem k teoretickým požadavkům, vyžadujícím mechanické narušení zrna (kukuřice i obilí), se rozšířilo i používání drtícího zařízení. Nejčastěji se používá dvojice rýhovaných válců (corn craker), která je umístěna v místě výstupu řezanky z řezacího mechanismu. Válce jsou odpruženy, aby byl možný průchod kamenů a ostatních cizích předmětů. Spodní válec drtiče se zpravidla otáčí rychleji než horní, aby se zvýšil drtící účinek celého zařízení. Pořezaný materiál prochází mezerou mezi válci, kterou lze nastavovat elektricky z kabiny nebo mechanicky, a je drcen. V případě potřeby lze drtící válce vyřadit z činnosti. Drtič je možné vyřadit z činnosti buď jednoduchým vysunutím celého zařízení mimo kanál, kterým prochází řezanka, nebo je třeba nejdříve demontovat řezací agregát a pak ručně drtící válce vyklopit z kanálu, popř. přestavit dno kanálu. Je nutné si uvědomit, že včlenění těchto válců sebou přináší vyšší energetickou náročnost a také snížení výkonnosti sklízecích řezaček. Je třeba pravidelně kontrolovat opotřebení válců, které může vést k ucpání a špatné kvalitě řezanky.
U sklízecích řezaček lze nastavit různou délku řezanky. Délka řezanky je daná počtem nožů a rychlostí podávání materiálu, která je určena počtem otáček vkládacích válců. Počet otáček je většinou nastavován pomocí šestistupňové řaditelné převodovky regulace délky řezanky. Při odpovídajícím vybavení lze volit v rámci jednotlivých rychlostních stupňů vždy jednu ze dvou různých délek. Přitom se i adaptér přeřadí na „pomalý“ nebo „rychlý“ chod, což umožňuje přizpůsobit se rozdílným sklizňovým podmínkám. Všechna řazení na reverzační převodovce se provádí jen za klidu vkládání.
Největší rozdíly jsou v uspořádání nožů. U sklízecích řezaček firmy Claas jsou nože na řezacím bubnu uspořádány do „V“. K hlavním přednostem V-bubnu patří:
– kluzný řez, menší energetická náročnost řezacího mechanismu,
– kompaktní tok materiálu středem ústrojí k drtiči zrn a metači,
– rychlejší výměna nožů.
Nevýhodou uspořádání dělených nožů do spirály je, že ostří a protiostří jsou rovnoběžné, a proto nevzniká kluzný řez. Naopak výhodou uspořádání nožů do spirály je, že při vniknutí kamene, který detektor kovu nezachytí, do řezacího mechanismu se vymění pouze nože poškozené a ne celá řada nožů. Firma John Deere montuje do svých strojů výkonnější řezací mechanismus DuraDrum, u kterého garantuje vyšší kvalitu hmoty a vyšší výkon (48 nožů – 48 000 řezů za minutu).
Řezací buben firmy Case prošel inovací. Stroje starší řady byly vybaveny mnohonožovým bubnem s noži uspořádány do spirály. U tohoto bubnu nedocházelo ke kluznému řezu, jelikož úhel skluzu byl roven nule a tím se zvyšovala energetická náročnost. Proto firma skloubila dosavadní způsob uspořádání se šikmým umístěním nožů na bubnu, takže se přidala výhoda kluzného a čistšího řezu a další snížení příkonu řezacího mechanismu.
Nedělené šikmé nože jsou poněkud nevýhodné. V případě poškození nože způsobené vniknutím nekovového předmětu do řezacího bubnu je třeba vyměnit celý nůž, což je finančně velice náročné. V případě seřízení či demontáže nového nože je činnost méně pracná a snazší, což lze považovat za výhodu (např. New Holland).
Při technologii sklizně GPS, kde se požaduje mechanické narušení zrna, se rozšířilo používání dořezávacích mechanismů a to především drtících válců, které jsou v tomto případě součástí řezacího mechanismu. Mezera mezi válci se pohybuje od 1 do 25 mm. Drtič zrn Corn-Cracker firmy Claas je vestavěn bezprostředně za nožový buben ve vyhazovací šachtě. Mezeru mezi válci lze nastavit dle stupně zralosti kukuřice a to elektricky z kabiny nebo mechanicky. Při sklizni pícnin na senážování se drtiče zrn nahradí travním pláštěm. Drtič zrn se vysune z dopravního potrubí směrem dozadu do parkovací polohy a namontuje se travní plášť. Firma Claas vybavuje své řezačky pro sklizeň silážních plodin kromě drtících válců také drhlíkovým dnem a mikrolištami, které se používají při sklizni celých rostlin na siláž. Obilná zrna se rozmačkají a stébla se rozdrtí. Výsledkem je zcela rozrušené zrno i stéblo.
Také sklízecí řezačky firmy John Deere jsou vybaveny drtičem zrn. Mezeru mezi válci lze seřídit podle okamžité situace ručně nebo na přání elektricky z kabiny. Při sklizni pícnin na senáž se drtící válce vyřadí z činnosti tím, že se pomocí řetězového zvedacího zařízení zvednou z pracovní polohy. Potom se namontuje vkladač pícnin.
Drtiče zrn firmy Case je možné ovládat z místa řidiče. Pomocí hydraulického zařízení je možné drtič buď úplně přiblížit nebo zcela roztáhnout na maximální rozevření. Z toho vyplývá, že mezeru mezi válci je nutno seřídit podle konkrétních podmínek ručně. U novějších typů se přestavování děje změnou polohy dna pod řezacím bubnem.
„Crop processor“ – drtící zařízení firmy New Holland je zkonstruováno jako integrální modul, který umožňuje rychlou a snadnou instalaci či odstranění. Válce se skládají ze 3 segmentů. Krajní segmenty lze vyměnit odděleně, což umožňuje snížit náklady na opravu. Drtící válce se též nacházejí hned za nožovým bubnem, čímž dochází k minimálnímu prodloužení dopravní vzdálenosti a k nenarušení kontinuální rychlosti zpracované hmoty. Vzdálenost mezi bubny se nastavuje v rozmezí 1 – 20 mm a to mechanicky či elektricky přímo z kabiny řidiče.
Dopravní zařízení
Dopravní zařízení umožňuje dopravu řezanky od řezacího mechanismu do dopravního prostředku nebo zásobníku. Pro dopravu řezanky se využívá metač. Metač se skládá z lopatkového kola a skříně metače. Provedení může být s axiálním nebo tangenciálním vstupem. Metače mají většinou 3 až 4 lopatky. Metač je zařízení, které využívá k dopravě materiálu jeho kinetickou energii. Dalšími částmi dopravního ústrojí jsou hubice, koncovka a sklopka. Tyto části postupně zužují proud řezanky, mění jeho směr a umožňují rovnoměrně zaplnit celý prostor dopravního prostředku. Tvar a pracovní dosah koncovky je volen tak, aby šlo pracovat s přívěsem i s rovnoběžně vlevo či vpravo jedoucím vozem. Ovládání koncovky a sklopky je řešeno pomocí mechanických, hydraulických nebo elektrických převodníků a děje se z kabiny
Sklízecí řezačky od firmy Claas a Case mají lopatkový metač se čtyřmi lopatkami. Metač firmy John Deere má 12 lopatek, přičemž vnější části lopatek jsou zešikmeny z důvodu usměrnění toku materiálu do středu odhazové koncovky. Řezačka firmy New Holland má metač uložen tak, že osa jeho otáčení je na rozdíl od předchozích strojů kolmá na osu řezacího bubnu. Řezanku dopravují 4 lopatky na rotoru.
Pohony a ovládání pracovních mechanismů
Pracovní mechanismy sklízecích řezaček mohou být poháněny mechanicky, hydraulicky nebo elektricky. Používají se řemenové převody s řemenovou spojkou, která je ovládána hydraulicky a udržuje konstantní napnutí klínového řemene nebo třecí spojky. Klínové řemeny bývají 4 až 8 drážkové. Dalším mechanismem mohou být úhlové převodovky a kloubový hřídel nebo hydraulický pohon. V pohonu vkladače bývá zařazena převodovka, spojka a brzda. Převodovka umožňuje změnu rychlosti vkládání hmoty do řezacího mechanismu a tím i délky řezanky. Spojka a brzda u vkladače naopak zabezpečuje jeho zastavení z důvodu průchodu kovového předmětu přes detektor kovů.
Řízení směru jízdy a ovládání pracovních mechanismů zabezpečuje u samojízdných sklízecích řezaček hydraulická soustava stroje. Popřípadě se některé pracovní mechanismy mohou prostřednictvím hydraulické soustavy i pohánět. Řízení směru jízdy je hydrostatické a dnes už standardně se zařízením pro automatické navádění stroje na řádek – s autopilotem. Bývá zapojeno v sérii s obvody pro ovládání pracovních mechanismů nebo má samostatný obvod. Na sklízecí řezačce se hydraulicky ovládá např. zvedání adaptéru, popř. přiháněče a natáčení odhazové koncovky a sklopky pro dobré plnění dopravních prostředků. Ovládání sklopky může být uskutečněno i pomocí elektromotoru.
Řezačka firmy Claas má pohon řezacího bubnu řešen přímo od motoru pomocí dlouhého 5-drážkového klínového řemene, který je veden bez mála po celé délce řezačky. Vkladač je poháněn řemenovým převodem od řezacího bubnu. U řezačky firmy John Deere se používá vzhledem k podélnému uložení motoru úhlová převodovka a z ní je 5-drážkovým řemenovým převodem poháněn řezací buben a ostatní části. U řezačky Case Mammut je pohon řešen mechanicky pomocí 5-drážkového klínového řemene na metač a odtud dále na ostatní části. Sklízecí řezačka firmy New Holland má pohon řešen tak, že od motoru, který je uložen opět podélně je řemenový převod. Dále následuje kloubový hřídel na jehož konci je úhlová převodovka, která je přímo připojena na hřídel řezacího bubnu. Metač i vkladač je rovněž poháněn pomocí kloubového hřídele.
Sklízecí řezačky jsou vybaveny mnohofunkční pákou. Touto pákou řidič ovlivňuje řadu funkcí, jako např. směr jízdy, rychlost jízdy, zvedání a snižování adaptérů, zapínání a vypínání vkladače, ovládání odhazové koncovky apod., aniž by musel hledat potřebné spínače a páky. Dále je kabina řidiče vybavena ovládacím a kontrolním panelem, kde se zapíná např. automat broušení, zapojuje se pohon bubnu, upravuje se předvolba výšky řezu, kontroluje se práce detektoru kovů apod. Sklízecí řezačka Claas může být vybavena autopilotem. Řezačku firmy John Deere je možné vybavit zařízením pro automatické navádění stroje v řádku pod označením Row-Track. Sklízecí řezačka Case Mammut má například kromě tlačítek pro ovládání důležitých pracovních mechanismů stroje umístěných v kabině ještě přídavná tlačítka umístěná nad předním kolem. Přídavná tlačítka slouží pro ovládání broušení nožů, nastavení mezery drtících válců a zvedání i spouštění vkladače. Řezačka New Holland FX 375 je také vybavena automatickým řízením směru jízdy – autopilot.
Motor
Ze všech mobilních strojů používaných v rostlinné výrobě jsou právě sklízecí řezačky stroje, které požadují největší příkon a proto jsou vybavovány nejvýkonnějšími spalovacími motory. Pro pohon současných sklízecích řezaček se používají spalovací naftové motory, které dosahují úctyhodných výkonů od 225 kW do 400 kW. Tyto výkony zabezpečují převážně šesti nebo osmi válcové motory s přeplňováním a s mezi-chladičem stlačeného vzduchu. Výrobci si do svých strojů montují motory svých značek, ale i motory od renomovaných výrobců motorů.
Výkonnost sklízecích řezaček je přibližně úměrná výkonu motoru. Výkonnost je také ovlivněna i šířkou bubnu, výškou řezacího ústí a rychlostí vkládání řezaného materiálu (délkou řezanky).
Podvozek a pohon pojezdových kol
Na rámu sklízecí řezačky je uložena v přední části pevná hnací náprava s koncovými převody. V zadní části je výkyvná řídící náprava, která může být na přání vybavena přídavným hydrostatickým pohonem kol.
Pohon pojezdových kol bývá řešen pomocí kombinovaného převodu s hydraulickou a mechanickou částí. Hydraulickou část tvoří uzavřený hydraulický obvod s regulačním čerpadlem, které je poháněno od spalovacího motoru, hydromotorem a příslušenstvím (čistění, chlazení, odpouštění a doplňování kapaliny včetně regulace čerpadla). Regulace čerpadla se ovládá multifunkční pákou v kabině obsluhy. Za hydromotorem následuje mechanická část, kterou tvoří převodovka se 3 nebo 4 převodovými stupni, jenž umožňuje dosáhnout vyšší pojezdovou rychlost při přepravě. Za převodovkou je rozvodovka s diferenciálem, brzdy a koncové převody. Někteří výrobci vybavují své stroje ještě uzávěrkou diferenciálu přední nápravy. Rozsah rychlostí je podle typů různý a pohybuje se v rozmezí od 0 do 40 km.h-1.
Většina sklízecích řezaček má hydrostatický pohon pojezdových kol s možností 3 rychlostních stupňů, kromě sklízecí řezačky New Holland. Tato řezačka má též hydrostatický pohon pojezdových kol, ale je vybavena převodovkou zajišťující 4 převodové stupně. Kromě toho je řezačka New Holland ještě vybavena uzávěrkou diferenciálu přední nápravy.
Kabina a příslušenství
Trendem poslední doby je stále širší prosazování elektroniky do výbavy sklízecích řezaček. Ta se využívá buď pro ovládání některých činností nebo pro sledování údajů o činnosti stroje a předávání informací o práci do palubního počítače.
Kabina za poslední léta doznala značného pokroku. Výrobci nabízejí ve výbavě kabin účinnou ventilaci a topení, popř. i klimatizaci, odpružené polstrované sedadlo pro obsluhu i sedadlo pro spolujezdce aj. Komfort zajišťuje vynikající odhlučnění kabiny. Samozřejmostí je nastavitelný volant pro řízení směru jízdy. Zvláštností ve výbavě není ani chladnička na nápoje nebo radiopřijímač s vysílačkou. Ovládání všech důležitých částí (adaptér, pojezdová rychlost aj.) je řešeno pomocí multifunkční ovládací páky. Ta se ovládá vždy pravou rukou a vedle ní bývá panel na kterém jsou další tlačítka spolu s kontrolními a signalizačními přístroji. V blízkosti zorného úhlu obsluhy jsou umístěny monitory kontroly technologického procesu stroje a zjištěné hodnoty jsou zobrazeny převážně v digitální formě na displeji.
Výrobci sklízecích řezaček dnes nabízejí řidičům komfortní kabiny vybavené tak, aby řidičům poskytly optimální pracovní podmínky a ti se pak mohli soustředit pouze na práci stroje.
Ve výbavě řezačky firmy Claas je palubní počítač, který vkládá do paměti důležitá data pro podnikové plánování a výpočty. U novější řady sklízecích řezaček Claas Jaguar 800 palubní počítač poskytuje i informace o servisních intervalech a motoru. U sklízecí řezačky John Deere je na pravém sloupku kabiny monitor Info-Trak, který podává informace o údajích stroje a pomocí kódů na displeji indikuje závady. Navíc při potenciálních problémech upozorní obsluhu žluté kontrolní osvětlení a při kritických informacích svítí kontrolní osvětlení červeně a je doplněné akustickou signalizací. Sklízecí řezačka New Holland je vybavena informačním systémem InfoView. I sklízecí řezačka Case Mammut 7300 je vybavena palubním počítačem, který poskytuje základní data o práci stroje.

obrázek 7: Ovládací a kontrolní panel včetně funkční páky u sklízecích řezaček firmy Claas

Výše uvedený popis jednotlivých typů strojů je jen jedním pohledem na problematiku výběru vhodného stroje pro dané podmínky. Jedná se o pohled převážně technického charakteru, nezachycující ekonomiku provozu, která je neméně důležitá. Proto by rozhodnutí o koupi daného stroje mělo být uskutečněno až po zvážení všech faktorů, které s provozem těchto velmi nákladných strojů souvisejí. Dále se jedná zejména o ujasnění otázky, jak bude stroj využíván, co se od stroje očekává. Je rozdíl mezi tím, jestli bude stroj využíván pro vlastní účely nebo v oblasti poskytování služeb. Při nákupu je také nutno vědět jaké vybavení je obsaženo v základní ceně, v ceně, kterou platíme. Nutno též zvážit dostupnost servisu.
Foto archiv
Ing. Petr Heřmánek, Martina Skokanová
ČZU, TF, KZS

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *