Historie zavádění přímé sklizně obilnin v bývalém Sovětském svazu a v Českých zemích
Na rozdíl od Západní Evropy se sklízecí mlátičky začaly v bývalém Sovětském svazu hromadně vyrábět již počátkem třicátých let dvacátého století. V roce 1941 mělo sovětské zemědělství k dispozici více jak 140 000 závěsných sklízecích mlátiček, jimiž se tehdy sklidilo asi 40 % produkčních ploch obilnin. Po roce 1945 byl park závěsných strojů obohacen o samojízdnou verzi. Průměrný roční přírůstek obilní sklizňové techniky za období 1950 až 1980 zde činil kolem 18 000 fyzických jednotek.
Zavádění přímé sklizně obilnin v Českých zemích bylo po únoru 1948 svázáno s politickou orientací na Východ a v hospodářské oblasti též s kolektivizací zemědělství.Proces hromadného zavádění samojízdných sklízecích mlátiček byl zahájen počátkem padesátých let a prakticky dovršen počátkem sedmdesátých let 20.století..
Sovětský svaz
Do hladovějícího Ruska byly dovezeny první americké sklízecí mlátičky po roce 1925. Do roku 1930 se jejich počet zvýšil asi na 100 fyzických jednotek. Tehdejší sovětské vedení si bylo plně vědomo toho, že bez výkonné techniky nelze uskutečnit kolektivizaci zemědělství a zajistit dostatek potravin, proto záhy přistoupilo k budování vlastního mohutného zemědělského strojírenství a traktorového průmyslu.
První „Komunar“ (S-1) vyjel z bran nově vybudovaného závodu Rostselmaš v Taganrogu již v roce 1931. Začalo se zde s montáží závěsné americké sklízecí mlátičky Holt 36, na jejíž výrobu byla zakoupena licence od firmy Holt (pozdější Caterpillar). Tento závěsný model s pomocným benzinovým motorem o výkonu 30 kW, boční lištou o záběru 6,1 m a při délce mlátícího bubnu 780 mm byl původně stavěn pro vysoký sřez. V ruských podmínkách nízkého sřezu docházelo i při nízkých výnosech obilnin k soustavnému přetěžování hřebového mlátícího ústrojí a rotačních vytřásadel a tím k velkým ztrátám. Tento nedostatek byl u modernizované verze S-6 odstraněn jednak zkrácením žacího ústrojí na 4,9 m a jednak zvětšením šířky mlátičky na 915 mm.
V roce 1947 byla zakoupena licence na výrobu samojízdného modelu SP 125 od americké firmy IHC. Ten byl rovněž stavěn pro vysoký sřez. Začal se vyrábět pod označením S-4 a v evropských podmínkách trpěl četnými funkčními a technickými poruchami. Radikálně zrekonstruovaný model, přizpůsobený podmínkám nízkého sřezu, byl uveden na trh v roce 1954 pod označením S-4M.
Počátkem šedesátých let se v zemích bývalé RVHP došlo na základě výsledků teoretických prací a experimentů k závěru, že další vývoj obilní sklizňové techniky je třeba v podmínkách nízkého sřezu zaměřit na separaci v tenké vrstvě. Bylo totiž prokázáno, že se zmenšováním tloušťky průchozí vrstvy je jednak značně snižuje energie potřebná k výmlatu, jednak prudce klesají sklizňové ztráty. Proto byla již u mezitypu SK-3, vyráběného v letech 1961-62, a zejména pak u typu SK-4, hromadně dodávaného na trh od roku 1963, podstatně zvětšena šířka mlátičky a tím i radikálně zvýšena účinnost mlátícího bubnu, vytřásadel a čistidla. Konvenční benzinový motor byl nahrazen výkonnějším a hospodárnějším vznětovým motorem. O roku 1974 se začaly na trh dodávat výkonnější typy SK-5 Niva ( záběr 4,1 m, průchodnost 5 kg.s-1, výkon motoru 74 kW) a SK-6 Kolos (záběr 5 m, průchodnost 6 kg.s-1, výkon motoru 110 kW). Poslední byl vybaven dvoububnovým separačním ústrojím. Kolem poloviny osmdesátých let byl pak zahájen proces nahrazování předchůdců zdokonalenými modely, a sice v klasické versi to byl DON 1200 (záběr 4,2 /6,7/m, průchodnost 7,8 kg.s-1, výkon motoru 125 kW) a DON 1500 (záběr 6 /7;8,6/) m, průchodnost 10,3 kg.s-1, výkon motoru 166 kW) a v axiální verzi SK-10 (záběr 6 /7; 8,6/), průchodnost 11,5 kg.s-1, výkon motoru 184 kW). Poslední dva modely byly již v základním provedení vybaveny hydrostatickým pohonem pojezdu.
České země
Vůbec první sklízecí mlátičkou, která se u nás (Uhříněves u Prahy) v letech 1940-42 oficielně zkoušela, byl Claasův závěsný „žací a mlátící vazač“ s pomocným benzinovým motorem. Na Ekonomii Vyškov byl tento stroj dodán již v roce 1937. K 1.1 1947 bylo u nás evidováno 79 sklízecích mlátiček. Vedle produkce firmy Claas to byly výrobky amerických firem IHC a Massey Harris, dodané k nám v rámci jednorázové akce UNNRA. První „kombajnové žně“ byly u nás organizovány v roce 1952, kdy asi 350 nasazených sklízecích mlátiček sklidilo kolem 5 % ploch obilnin. Zavádění přímé sklizně probíhalo v Českých zemích za podmínek převratných změn, spojených s kolektivizací zemědělství, se značnými počátečními obtížemi a bylo prakticky dovršeno v roce 1973, kdy se na tehdejších JZD a státních statcích sklidilo při početním stavu kolem 13 000 sklízecích mlátiček 99 % celostátních ploch obilnin. Na jednu sklízecí mlátičku připadalo tehdy v průměru 150 ha sklizené obilní plochy,.
Sovětská sklízecí mlátička S-4 v našich podmínkách
Po roce 1950 se k nám začal dovážet vedle omezeného počtu závěsného typu S-6 zejména samojízdný typ S-4. Jeho zavádění narazilo v naších sklizňových podmínkách (střední výnosy, dlouhý slamnatý porost, nízký sřez) na značné obtíže vlivem enormních funkčních i technických poruch a bylo spojeno a vysokými ztrátami.
Krátké děliče čelně neseného žacího stolu o záběru 4 m plnily svou funkci při sklizni dlouhého a polehlého obilí zcela nedostatečně. Šestiramenný přiháněč se stabilními dřevěnnými přiháňkami nezaručoval šetrný styk se sklízeným porostem a při sklizni polehlého obilí byl téměř neúčinný. Výškové nastavení a vyložení přiháněče i počet jeho otáček bylo možno měnit pouze montáží za klidu stroje. Doprava obilní hmoty do středu žacího stolu a k šikmému vkládacímu dopravníku byla původně řešena dvěma konzolovými šneky a krátkým plátnovým dopravníkem uprostřed. Toto konstrukční uspořádání se v našich sklizňových podmínkách ukázalo jako zcela nevhodné. Vinou nedostatečné funkční aktivity plátnového dopravníku docházelo totiž velmi často k hromadění posečené obilní hmoty ve střední části žacího stolu. Přetěžování konzolových šneků a plátnového dopravníku bylo pak hlavní příčinou jejich nadměrné poruchovosti. Většina uvedených nedostatků byla odstraněna až u modernizace S-4M (1954) zavedením průběžného šneku s prstovým vkladačem uprostřed.Hydraulicky ovládaný žací vál byl čátečně vyvážen mechanickými pružinami a při sklizni klouzal po strništi na dvou širokých plazech. Tak se sice dosáhlo nízkého strniště, ale za cenu zvýšeného pojezdového odporu stroje.
Nerovnoměrný přísun obilní hmoty k mlátícímu ústrojí byl částečně eliminován čtyřlopatkovým nastýlačem. Otáčky mlátícího bubnu se nastavovaly ručně pomocí stavěcích a stahovacích šroubů na variátorové řemenici za klidu stroje. Úhel opásání třídílného mlátícího koše činil 1260. Každý díl koše se seřizoval samostatně. Separační účinnost čtyřklávesového čtyřstupňového vytřásadla (plocha 2,4 m2) a čistidla (2 žaluziová síta o ploše 2x0,86 m2) byla nedostatečná. Vysoko uložený zásobník na zrno (objem 1,7 m3) se vyprazdňoval pomocí skluzu samospádem při zastavení stroje. Jeho vysoké uložení snižovalo stabilitu stroje na svazích.
Vestavěný benzinový motor automobilního typu o výkonu 39 kW se v podmínkách neustáleného provozního režimu neosvědčil a pracoval (při měrné spotřebě benzinu 17 až 30 l.ha-1) nehospodárně. Sací prostor masky chladiče se zanášel plevami a prachem, chladič pak špatně plnil svou funkci a motor se zahříval. Této závadě se dalo zamezit jen občasným vyčištěním prostoru masky za cenu prostoje celého stroje.
Převodové ústrojí (jednolamelová spojka a čtyřstupňová převodovka s vestavěným reduktorem) bylo dimenzováno na potenciální rozsah rychlostí 1,7-14,6 km.h-1. Jejich využívání vyžadovalo určitou zručnost a provozní zkušenosti.
Sklízecí mlátičku S-4 se zavěšeným kopkovačem obvykle obsluhovali tři pracovníci. Manévrovací schopnosti stroje byly přitom velmi omezené. Kopkovač nebyl stavěn pro naše podmínky. Jeho vynášecí dopravník trpěl častými poruchami. Předcházelo se jim hlavně občasným ručním odstraňováním slámy, nahromaděné na spodní části dopravníku za prostoje sklizňové soupravy. Dodatečnou úpravou převodů u náhonu kopkovače se zamezilo ohýbání náhonů a poruchám kloubů.
Provoz sklízecí mlátičky S-4 byl spojen s enormně vysokými nároky i na preventivní péči. Při směnové TÚ (pracnost 3,3 h) se předepisovalo mimo celé řady kontrol seřizování ošetřit 44 mazacích míst. V rámci časově nevyhraněného třístupňového systému preventivní péče bylo nutno mimo jiné ošetřit až 129 mazacích míst a doplňovat případně vyměňovat 7 olejových náplní. Průzkumem na vybraných STS byla zjištěna enormní spotřeba náhradních dílů a vysoké náklady na opravy těchto sklízecích mlátiček. Za hlavní příčiny tohoto stavu byly uváděny: nedostatečná preventivní péče, všeobecně nízká kvalita oprav a nevhodné uskladnění sklízecích mlátiček.
V důsledku funkčních poruch vykazovaly sklízecí mlátičky S-4 u nás jen průchodnost kolem 2,5 kg.s-1 obilní hmoty. Četné provozní prostoje z funkčních, technických a organizačních příčin pak vedly jen k padesátiprocentnímu využití pracovního času směny. Na některých zemědělských podnicích se tyto stroje používaly jako „mobilní mlátičky“ k výmlatu snopů ze řad panáků.
Za období 1951-56 bylo do Českých zemí dovezeno asi 3.000 sklízecích mlátiček S-4, které se používaly v průměru necelých 7 let. Jejich likvidace proběhla v letech 1957-65. Z hromadného nasazení těchto „průkopníků“ byly získány velmi cenné, byť převážně záporné zkušenosti, které posloužily k formulaci požadavků na vývoj české sklízecí mlátičky.
Sklízecí mlátičky ŽM-330 a ŽMV-330
Vývoj české sklízecí mlátičky proběhl za dramatických okolností. Byl zahájen z iniciativy vývojového střediska tehdejšího Agrostroje Prostějov již v roce 1949. V sezóně 1950 byl testován prototyp ŽM 18, v následujícím roce pak zdokonalená verze ŽM-21. Po přerušení vývoje byl v roce 1954 vyroben podle sovětské dokumentace prototyp ZMS-4. Polním testováním se prokázala jeho nevhodnost pro naše sklizňové podmínky. Proto se přistoupilo k urychlenému vývoji sklízecí mlátičky tuzemské koncepce. Nový prototyp byl oficiálně testován v roce 1955 a předán do výroby jako ŽM-330. První exempláře se objevily na trhu v roce 1956. Ale už v roce 1957 byla na základě delimitačních dohod v rámci RVHP převedena výroba tohoto ještě nevyzrálého samojízdného typu do maďarského podniku EMAG. Při mezinárodních srovnávacích zkouškách RVHP v roce 1960 se zjistilo, že model ŽM-330 v některých směrech zastaral, proto byla českou stranou požadována jeho modernizace. Ta byla částečně realizována u modelu ŽMV-330, hromadně u nás testovaného v roce 1961. Ale pro nesplnění rozhodujících požadavků, týkajících se zvýšení výkonnosti a provozní spolehlivosti byl dovoz tohoto modelu k nám v roce 1962 definitivně zastaven.
Při vývoji původní sklízecí mlátičky ŽM-330 byl sledován praktický záměr maximálně omezit ztrátové časy na seřizování stroje podle provozních podmínek a podstatně snížit funkční poruchy. Žací stůl o záběru 3,3 m byl již vybaven oboustranným šnekem s excentricky stavitelným prstovým vkladačem uprostřed. Tím se zajistil podstatně plynulejší tok posečené obilní hmoty přes šikmý dopravník k mlátícímu ústrojí. Originálním řešením pohonu kosy přes šikmý čep se výrazně zlepšily i řezné poměry. Pětiúhelníkový přiháněč výstředníkového typu se stavitelnými hřebenovými přiháňkami zaručoval šetrný styk se sečeným porostem za všech sklizňových podmínek. Pohon přiháněče byl odvozen od pojezdu, takže se zachovával stálý poměr obvodové rychlosti přiháněče k pojezdové rychlosti stroje (2:1). Podélné a výškové nastavení přiháněče se ovládalo hydraulicky z místa řidiče podle okamžité potřeby přímo za jízdy stroje. Hydraulicky se ovládal i žací stůl, důmyslně odlehčený hydraulicko-pneumatickou pružinou. Žací ústrojí bylo po obou stranách opatřeno dlouhými děliči, které zároveň plnily funkci hmatačů při samočinném podélném i příčném kopírování terénu.Z místa řidiče se nastavoval i jednodílný mlátící koš s úhlem opásání 120 0. Výplň koše s podélnými otvory byla vylisována z plechu, takže celý koš byl mnohem lehčí než obvykle a méně náchylný k ucpávání. Tehdejší požadavek na vysokou čistotu zrna vedl ke konstrukci stroje s dvěma čistidly. Účinnost spodního čistidla (1 žaluziové a 2 plechová síta /2x0,86 m2/) zvyšoval odsavač plev. Do prostoru horního čistidla (2 třídící síta /2x 0,56 m2/) proudil ohřátý vzduch od motoru. Nízko uložený zásobník zrna o objemu 1,75 m3 se již nuceně vyprazdňoval pomocí šneku i za jízdy sklízecí mlátičky.
Pohonná jednotka, řadový čtyřválcový vznětový motor T 924 chlazený vzduchem o výkonu 45 kW byl méně citlivý na kolísající provozní režim. O hospodárnosti jeho provozu svědčí nízká spotřeba nafty 9-12 l.ha-1 při výnosu kolem 2,5 t.ha-1. Vzduch pro chlazení motoru byl nasáván ventilátorem přes otáčející se válcové síto. Ve spodní části síta se k jeho vnitřní straně přiváděl tlakový vzduch od kompresoru, který síto stále profukoval. Tímto důmyslným řešením bylo zaručeno spolehlivé chlazení motoru.
Řemenovým variátorem na prvním stupni čtyřstupňové převodovky bylo možno plynule měnit pracovní rychlost stroje v rozmezí 1,7 až 4,8 km.h-1. Čtvrtý stupeň (15 km.h-1) šetřil ztrátové časy při přejezdech. Typ ŽM-330 se dodával se závěsným nebo neseným plevníkem.
Vzhledem k větší konstrukční složitosti byl typ ŽM-330 náročnější na preventivní péči než předchozí typ S-4. Po 4 hodinách provozu se předepisovalo zkontrolovat, případně přimazat 30 mazacích míst. Při směnové TÚ (pracnost 3,3 h) bylo třeba mimo jiné ošetřit 63 mazacích míst. V rámci třístupňového systému TÚ se předepisovalo ošetřit : po 16 h provozu 101 mazací místo, po 30 h 151 a po 60 h až 164 mazacích míst. Z 9 olejových náplní se 6 vyměňovalo po sezóně.
U modernizované verze ŽMV-330 maďarský výrobce nahradil hydraulické kopírování terénu žacím stolem kopírováním mechanickým, dále odstranil hydraulicko-pneumatickou pružinu a zásobník plev. Předřazený variátor uzpůsobil k použití na všech převodových stupních a nově zařadil posilovač řízení.
Při výkonnostním testování na porostech hlavních obilnin v roce 1956 se u sklízecí mlátičky ŽM-330 dosahovalo průchodnosti 1,6 - 3,2 kg.s-1 obilní hmoty při dodržení přípustných ztrát. Již tehdy se upozorňovalo na nezbytnost zaměřit se při sériové výrobě na systematické vylepšování spolehlivostních vlastností. Při mezinárodních srovnávacích zkouškách v roce 1960 se prokázalo, že v Maďarsku vyráběné ŽM-330 zdaleka nesplňují současné spolehlivostní požadavky. Neuspěla ani modernizovaná verze ŽMV-330. Z důvodu enormní poruchovosti se u této sklizňové techniky dosahovalo jen asi šedesátiprocentního využití času směny. V průběhu let 1955-60 poklesla u nás sezónní výkonnost sklízecích mlátiček v celostátním průměru pod 70 ha.sez-1. Bylo to způsobeno hlavně převodem zemědělské techniky z STS do nově se tvořících JZD. V průběhu let 1956-62 bylo do českého zemědělství dodáno asi 6 000 sklízecích mlátiček ŽM-330 a ŽMV-330, které se používaly v průměru necelých 5 let. Jejich neobvykle rychlá likvidace byla prakticky ukončena v roce 1968.
Původní konstrukce samojízdné sklízecí mlátičky ŽM-330 předstihla svou dobu neobvykle rozsáhlým uplatněním hydraulických ovládacích prvků za účelem zkvalitnění funkce celého stroje a snížení prostojů i pracovního zatížení obsluhy. Jak se však ukázalo, ani výrobní, ani uživatelská sféra nebyly tehdy na takové technické a zkušenostní úrovni, aby byly schopny tyto technické vymoženosti s náležitým ekonomickým efektem využít.
Ing. František Novotný, CSc.
VÚZT Praha Ruzyně
