Sběrací návěsy v technologiích sklizně píce

Důsledkem poklesu domácí zemědělské produkce v živočišné výrobě je i snižování stavů chovu hospodářských zvířat, zejména celkového stavu dojnic a skotu. Souběžně s tímto poklesem dochází ke změně struktury pěstovaných pícnin zabezpečujících krmivovou základnu objemné píce ve formě sena, senáží, siláží i zeleného krmiva. Postupně dochází ke zvyšování plošného zastoupení trvalých travních porostů, luk a pastvin. Od roku 1989 do roku 1998 se zvýšila plocha luk o 33,6 % a pastvin o 24,4 %. Ve stejném období se naopak prohlubuje extenzita jejich obhospodařování, což prezentuje pokles hektarových výnosů, který činí u luk 40,6 % (z 5,35 t.ha-1 v roce 1989 na 3,18 t.ha-1 v roce 1998) a u pastvin o 34,2 % (z 3,48 t.ha-1 v roce 1989 na 2,29 t.ha-1 v roce 1998).

Růst ploch trvalých travních porostů je doprovázen poklesem celkového zastoupení pícnin na orné půdě – od roku 1989 do roku 1998 to bylo o 329,7 tis. ha, tj. o 31,4 %.
I při horší situaci v oblasti pícnin dochází k neustálému vývoji i modernizaci strojů a zařízení pro jejich sklizeň. Vývoj strojů a strojních linek pro sklizeň pícnin je zaměřen na zvýšení kvality sklizené hmoty a snižování ztrát. V technologiích sklizně pícnin na senáž se v Evropě i u nás stále výrazněji prosazují sběrací návěsy s řezacím ústrojím.
V průběhu roku 2000 prováděli pracovníci Ústavu zemědělské techniky Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně sledování nasazení sběracích návěsů JUMBO 6600 L (ZD Dublovice) a EUROPROFI 3 D (ZEAS Lysice) v provozních podmínkách českého zemědělství.
Sledování sběracích návěsů umožnilo jejich posouzení z hlediska výkonnosti a kvality práce. Také byly sledovány technicko-ekonomické parametry, které umožnily posoudit ekonomiku nasazení sběracího návěsu v porovnání se sklízecí řezačkou.
Výkonnost strojů sledovaných v roce 2000
Výkonnostní parametry stroje spolu s jeho technickým řešením a provozní spolehlivostí patří k jeho základním parametrům. Byla zjišťována efektivní výkonnost W1 [ha.h-1] operativní výkonnost W02 [ha.h-1] a také produktivní výkonnost W04 [ha.h-1].
Výkonnost efektivní W1 u sledovaných sběracích návěsů byla definována pracovní činností sběracího a řezacího ústrojí. Plošná efektivní výkonnost sběracího návěsu je potom dána součinem pracovní rychlosti a pracovního záběru (v tomto případě se jedná o šířku pásu shrnované hmoty, ze které byl vytvořen sbíraný řádek).
Vliv pracovní rychlosti na efektivní výkonnost
Sběrací návěs JUMBO 6600 L byl v průběhu sledování agregován s traktorem FENDT 824, případně FENDT 822. Průměrná pracovní rychlost dosáhla hodnoty 10,5 km.h-1 s minimem 7,2 km.h-1 a maximem 14,1 km.h-1.
Sběrací návěs EUROPROFI 3 D, který byl agregován s traktorem JD 8300 a dosahoval průměrnou pracovní rychlost 9,7 km.h-1 s minimem 7,8 km.h-1 a maximem 13 km.h-1.
V průběhu sledování nebyly mezi sběracími návěsy prokázány výrazné rozdíly v pracovní rychlosti při plnění. Obecně lze konstatovat, že pracovní rychlost výrazně ovlivňují nejen použité energetické prostředky, ale také velikost a tvar sklizených pozemků a pochopitelně i osobnost traktoristy.
Porovnáme-li pracovní rychlost sběracího návěsu s pracovní rychlostí sklízecí řezačky při sklizni píce na senáž musíme konstatovat, že pracovní rychlosti sklízecích řezaček dosahují nižších hodnot. Při orientačních sledováních provedených v roce 2000 u sklízecích řezaček při sklizni píce na senáž byla opakovaně naměřena průměrná pracovní rychlost v hodnotách 6,5 – 8 km.h-1 (v závislosti na typu řezačky a výkonu jejího motoru). Nižší pracovní rychlost sklízecí řezačky je logicky dána nutností řidiče sledovat nejen práci stroje, ale je také ovlivněna sledováním vedle jedoucího dopravního prostředku.
Vliv pracovního záběru na efektivní výkonnost
Výkonnost W1 je také ovlivněna pracovním záběrem stroje, který vytvářel sklízené řádky. Pro optimální využití nejen sběracích návěsů, ale i řezaček je vhodné tvořit řádky alespoň ze šířky 7 metrů posečené hmoty. Šířka záběru shrnovače ovlivňuje nejen výkonnost stoje, ale u sběracího návěsu může ovlivnit i kvalitu pořezání sklízené hmoty. Obecně lze doporučit vytváření řádků (zvláště pro vozy JUMBO) s množstvím hmoty, které umožní efektivní hmotnostní výkonnost od 150 t/h. Vzájemný vztah pracovní rychlosti a pracovního záběru na výkonnost je patrný z grafu 1.
Z výsledků vyplývá že je vhodné kombinovat šířku záběru shrnovače a velikost pracovní rychlosti. Zvýšíme-li při stejném výnosu hmoty a pracovní rychlosti sběracího návěsu záběr shrnovače ze 4 m na 14 m, dosáhneme zvýšení výkonnosti 3,5 x (ze 2,8 ha.h-1 na 9,8 ha.h-1). Zachováme-li pracovní záběr shrnovače a zvyšujeme-li pracovní rychlost sběracího návěsu, dojde při zvýšení pracovní rychlosti ze 7 km.h-1 na 14 km.h-1, k nárůstu efektivní výkonnosti pouze dvakrát. Při sestavování technologické linky je třeba brát na zřetel kolísání výnosu při jednotlivých sečích a také omezené možnosti různých energetických prostředků při dosahování vyšších pracovních rychlostí.
Výkonnost operativní W02
Jestliže efektivní výkonnost charakterizuje pouze plnění sběracího návěsu, umožňuje operativní výkonnost zohlednit i další parametry práce sběracích návěsů jako je přepravní rychlost, doba vyprazdňování a do značné míry i manévrovací schopnosti souprav.
Doba plnění sběracích návěsů
Vzhledem k rozmanitosti a členitosti pozemků, nebyla v průběhu sledování obou návěsů samostatně rozlišována doba vlastního plnění sběracího návěsu a doba jeho otáčení na souvratích. Obě tyto složky časů byly sledovány společně. Výsledné časy lze označit jako dobu pohybu soupravy po pozemku. U sběracího návěsu EUROPROFI 3 D se tato doba pohybovala v průměru okolo pěti minut. Délka pohybu soupravy se sběracím návěsem JUMBO 6600 L na pozemku dosahovala hodnoty okolo 7,5 minuty.
Tato skutečnost v konečném důsledku znamená zvýšení operativní výkonnosti sledovaného sběracího návěsu JUMBO 6600 L, při jinak stejných podmínkách, oproti sběracímu návěsu EUROPROFI 3 D až o 10 %.
Orientačně byl určen i čas ztracený na jednu otáčku soupravy. Při plnění sběracího návěsu se pohyboval tento čas v rozmezí 10 – 20 sekund pro oba návěsy. Obecně platí, že nižší hodnota je u větších pozemků. U extrémně malých pozemků (do 1 ha), malých výnosů nebo malých řádků po shrnovačích s menším záběrem může být tato hodnota i výrazně vyšší.
Přepravní vzdálenost a přepravní rychlost
Operativní výkonnost sběracího návěsu výrazně ovlivňuje jak vzdálenost mezi místem sklizně a skladováním tak pochopitelně i průměrná přepravní rychlost soupravy. V průběhu sledování soupravy JUMBO 6600 L s traktorem FENDT 824 (nebo FENDT 822) byla dosahovaná průměrná přepravní rychlost okolo 20 km.h-1. Špičkově byla u několika jízd naměřena průměrná přepravní rychlost s nákladem až 32 km.h-1. (Oba traktory mají konstrukční rychlost do 50 km.h-1). U sběracího návěsu EUROPROFI 3 D agregovaného s traktorem JD 8300 byla průměrná přepravní rychlost 16 km.h-1. Špičková průměrná přepravní rychlost byla naměřena 22 km.h-1.
Pro praktické použití na podmínky českého zemědělství je racionální uvažovat průměrnou přepravní rychlost na úrovni 14 – 18 km.h-1. Při vzájemných porovnáních nasazených sběracích návěsů v různých podnicích je třeba zohledňovat lokální vlivy na přepravní rychlost.
Vliv různé přepravní rychlosti a různé přepravní vzdálenosti na změnu operativní výkonnosti W02 (při srovnatelném výnosu hmoty z řádku) sběracího návěsu JUMBO 6600 L je znázorněn v grafu 2.
Z výsledků je zřejmé, že při přepravní vzdálenosti do jednoho kilometru ovlivní přepravní rychlost sběracího návěsu jeho výkonnost poměrně nevýrazně. Zvýší-li se přepravní rychlost z 10 km.h-1 na 24 km.h-1 vzroste výkonnost zhruba o 15 %. U přepravní vzdálenosti 4 km znamená změna přepravní rychlosti (to je z 10 km.h-1 na 24 km.h-1) změnu výkonnosti již o více než 40 %. Naroste-li přepravní vzdálenost na 10 km, zvýší se výkonnost dokonce o 70 procent.
Vliv velikosti záběru shrnovače a přepravní vzdálenosti na operativní výkonnost je znázorněn v grafu 3. V tomto grafu je znázorněn vliv použití shrnovače o pracovním záběru 6 m nebo 9 m a vliv různé přepravní vzdálenosti (1 a 4 km) a různé přepravní rychlosti na změnu operativní výkonnosti sběracího návěsu. Pracovní rychlost při sběru je uvažována 12 km.h-1.
Přepravní vzdálenost a přepravní rychlost ovlivňují využití času nasazení pro vlastní práci. Při průměrné přepravní rychlosti 10 km.h-1 a přepravní vzdálenosti jeden kilometr je využito pouze 39 % času nasazení sběracího návěsu na sběr. Při přepravní vzdálenosti čtyři kilometry poklesne podíl času sběru na 15 % a pří přepravní vzdálenosti deset kilometrů dokonce na 7 %. Zvýší-li se přepravní rychlost na 20 km.h-1, vzroste podíl času nasazení sběracího návěsu při přepravní vzdálenosti jeden kilometr na 52 %. Při téže rychlosti a přepravní vzdálenosti čtyři kilometry je podíl času sběru 26 % a při přepravní vzdálenosti deset kilometrů dosahuje hodnoty 13 procent.
Průměrná přepravní vzdálenost patří rozhodně k významným faktorům ovlivňujícím volbu typu (co do ložného objemu a maximální rychlosti) dopravního prostředku obecně, tedy pochopitelně ovlivňuje i volbu sběracího návěsu.
Doba vyprazdňování
Doba vyprazdňování sběracího návěsu závisí na organizaci práce a uspořádání skladovacích prostorů. Při měřeních UZT se pohybovala v rozmezí dvou až pěti minut pro oba vozy. Měření byla prováděna při vyprazdňování sběracího návěsu do průjezdných horizontálních senážních žlabů.
Kvalita práce
Obecně je za hlavní kritérium posouzení kvality provedené práce, jak u sklízecích řezaček, tak i u sběracích návěsů s řezáním, považována schopnost dodržování teoretické (nastavené) délky řezanky. Za důležitý parametr je také považována kvalita sběru hmoty z řádků respektive celkové ztráty nesklizením, to znamená ztráty nesebráním a úletem.
Kvalita řezání
Pro hodnocení kvality práce řezacího ústrojí sběracího návěsu JUMBO 6600 L byla použita metoda měření délky částic (stébel) posečené hmoty a jejich třídění do délkových skupin. Obecně se používá dělení do délkových skupin 0 – 40 mm, 41 – 80 mm, 81 – 120 mm a skupina nad 120 mm. Měření provedená v průběhu roku 2000 prokázala, že sběrací návěs JUMBO 6600 L, při ostrých nožích a odpovídajícím přísunu hmoty, dosahuje zastoupení délky řezanky v délkových skupinách 0 – 40 mm a 41 – 80 mm v rozsahu 55 % až 75 % (při teoretické délce řezanky 34 mm).
Je třeba konstatovat, že kvalitu řezanky výrazně ovlivňuje nabroušení nožů, obsah sušiny ve sklizené hmotě a množství hmoty, která je přiváděna k řezacímu ústrojí. Pro kvalitní řez je nezbytné, aby bylo dosaženo optimálního sladění těchto parametrů, to znamená:
– ostré nože (při sklizni senáže se zvyšujícím se obsahem sušiny brousit i dvakrát denně).
– sklízet hmotu s optimálním obsahem sušiny (ne přeschlou). V literatuře se doporučuje pro kvalitní senáž optimální obsah sušiny u vojtěšky 42 % (rozmezí 40 – 45 %), u jetele a jetelovin 40 % (rozmezí 38 – 45 %) a u trav je doporučovaný optimální obsah sušiny 35 % (rozmezí 32 – 40 %).
– zajistit odpovídající přísun hmoty k řezacímu ústrojí (alespoň 150 t.h-1).
Tato podmínka je dosažitelná v závislosti na velikosti řádku a pracovní rychlosti. Lze doporučit upřednostnění vydatnosti řádků před zvyšováním pracovní rychlosti.
Ztráty nesebráním
Ztráty nesebráním ovlivňuje především konstrukce sběracího ústrojí. U obou sledovaných sběracích návěsů se pohybovaly ztráty nesebráním maximálně do 2,5 procenta. V řadě měření byly tyto hodnoty i na úrovni 1 procenta. U sklízecích řezaček byly při obdobných sledováních naměřeny hodnoty do 3,1 procenta.
U sklízecích řezaček je třeba připočítat i ztráty rozfukem a úletem. Při orientačních měřeních v roce 2000 jsme naměřili hodnoty ztrát rozfukem v rozmezí 4,8 – 5,2 %.
Celková ztráta nesklizením se u sklízecích řezaček pohybovala na úrovni 7,9 – 8,3 %. Tyto ztráty jsou minimálně o 5 – 7 % vyšší než ztráty nesklizením u sběracího návěsu.
Energetická náročnost
Znalost energetické náročnosti prováděné operace umožňuje uživateli zvolit pro provedení této operace odpovídající energetický prostředek. Také z tohoto důvodu byla v roce 2000 posuzovaná energetická náročnost řezacího ústrojí sběracího návěsu JUMBO 6600 L.
Pro posouzení energetické náročnosti řezacího ústrojí sběracího návěsu JUMBO 6600 L bylo ve spolupráci s VÚZT Praha a firmou ANSVER, s. r. o., provedeno měření. Z hodnot v grafu 4 je patrný růst příkonu v závislosti na výkonnosti.
Měřením příkonu na řezání bylo zjištěno, že při výkonnosti 150 t.h-1 je potřebný průměrný příkon na pořezání tohoto materiálu asi 58 kW. Tento výsledek byl dosažen při řezání vojtěšky o sušině 35 %.
Při těchto měřeních byla měněna pracovní rychlost při konstantní hmotnosti sklizeného řádku. Výsledky lze pochopitelně interpretovat i obráceně. To znamená, že při konstantní rychlosti roste příkon na řezání v závislosti na množství materiálu v řádku.
V literatuře se uvádí potřebný příkon na řezání vztažený na jeden nůž řezacího ústrojí v rozmezí 1,1 až 1,8 kW. Porovnáme-li výsledky našeho měření s touto teoretickou hodnotou, můžeme konstatovat, že naměřená hodnota 1,28 kW řadí sběrací návěs JUMBO 6600 L k těm méně energeticky náročným (z pohledu řezacího ústrojí).
Znalost hodnoty potřebného příkonu na řezání (energetická náročnost řezacího ústrojí) je dílčí hodnotou celkové energetické náročnosti. Pro stanovení celkové energetické náročnosti je třeba připočítat příkon nutný na stlačení hmoty a její posun v ložném prostoru sběracího návěsu a pochopitelně také příkon potřebný na pojezd soupravy.
Pro agregaci se sběracím návěsem JUMBO 6600 L lze doporučit energetický prostředek s výkonem motoru cca 155 kW.
Ekonomika provozu sběracích návěsů a sklízecích řezaček
Na hodnocení ekonomiky provozu každého mechanizačního prostředku a tedy i sběracího návěsu nebo sklízecí řezačky má vliv řada faktorů. Jedná se především o pořizovací cenu stroje, jeho roční využití a pochopitelně spotřeba PHM. Při hodnocení sběracích návěsů jsme se zaměřili na sledování spotřeby PHM.
Sledovaná souprava sběracího návěsu JUMBO 6600 L v soupravě s traktorem FENDT 824 (případně FENDT 822) v ZD Dublovice v roce 2000 dosáhla průměrné spotřeby motorové nafty za celou dobu sledování hodnoty 12 litrů na sklizený hektar.
Roční výkonnost dosáhla hodnoty 960 ha. Z této plochy připadlo na sklizeň píce na senáž celkem 800 ha při čtyřech sečích (průměr 200 hektarů na jednu seč). Při sklizni slámy byl vůz využit na 160 ha.
Sběrací návěs EUROPROFI 3 D v soupravě s traktorem John Deere 8300 v ZEAS Lysice dosáhl při sledování v roce 2000 průměrné spotřeby 10,5 l na sklizený hektar senáže. Roční výkonnost 750 ha byla dosažena při sklizni 185 ha senáže v první seči, 200 ha senáže ve druhé seči a 215 ha senáže ve třetí seči. Mimo sklizně 600 ha senáže byl sběrací návěs využit při sklizni 150 ha slámy.
Pro srovnání lze použít údajů ze sledování sklízecích řezaček. Souprava sklízecí řezačky a dopravního prostředku Š 706 MTSP 27 s nástavbou BVN 20 dosahovala při stejném výnosu a srovnatelné sušině sklizené hmoty spotřebu 23 l/ha. Jiná souprava řezačky a dopravního prostředku TATRA 815 s objemovou nástavbou dokonce 25,2 l/ha.
Porovnáme-li nejvyšší hodnotu spotřeby nafty naměřené u soupravy se sběracím návěsem s nejnižší hodnotou spotřeby u soupravy se sklízecí řezačkou vychází jenom úspora na nákladech za naftu v hodnotě 220 Kč/ha (při ceně nafty 20 Kč).
Pro posouzení vhodnosti nákupu a provozování mechanizačního prostředku je výhodné znát orientační přímé náklady na pořízení stroje.
Porovnání nákladů sklízecích řezaček a sběracích návěsů
Z údajů v tabulce vyplývá výhodnost soupravy sběracího návěsu v porovnání se sklízecí řezačkou. Porovnání přímých nákladů ukazuje úsporu minimálně 300 Kč na porovnávaných soupravách. Připočítáme-li náklady na dopravu pořezané hmoty vzroste náklad na sklizeň jednoho hektaru senáže o 210 Kč.ha-1 u traktorové soupravy s návěsem o užitečné hmotnosti 17 t. Při použití nákladního automobilu Š 706 MTSP 27 je tato hodnota ještě o 65 Kč vyšší.
Sledování nasazení sběracích vozů EUROPROFI 3 D a JUMBO 6600 L v roce 2000 v konkrétních podmínkách zemědělského provozu ČR prokázalo jejich vhodnost a ekonomickou výhodnost při sklizni píce na senáž.
Nasazení sběracího návěsu při sklizni senáže je o 35 až 56 procent výhodnější než sklizeň senáže sklízecí řezačkou. Porovnáme-li soupravu sběracího návěsu EUROPROFI 3 D a JUMBO 6600 L vychází v daných podmínkách sběrací návěs JUMBO 6600 L o 14 procent výhodněji.

Doc. Ing. Jan ČERVINKA, CSc., Ing. Jiří POSPÍŠIL, CSc.
MZLU Brno

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *