Szervestrágyázás. - tehergépkocsira szerelt. - keskeny sávban szóró

Átírás

1 Szervestrágyázás Istállótrágya kijuttatásainak gépei Hagyományos szervestrágyák jellemzői: Az istállótrágya az állatok szilárd és híg ürülékének, valamint az alomnak különböző arányú keverékéből keletkezik. Jellemzői: sűrűség, keménység, tapadókészség, szilárdság, nyírási ellenállás, súrlódási együttható. Sűrűség: kg/m3 ( kg/m3) Súrlódási tényező: µ = 0,5-0,7 1.1 Szervestrágya kijuttatási (szórási, terítési) technológiák 1. Egyfázisú: szervestrágyaszóró pótkocsikkal vagy felépítményes pótkocsikkal szállítják és szórják 2. Kétfázisú: a szállítás és szórás nem azonos géppel történik 1.2 Trágyaszóró gépek csoportosítása Üzemeltetés szerint: Munkaminőség szerint: - vontatott - tehergépkocsira szerelt - széles sávban szóró - keskeny sávban szóró Szórószerkezet elhelyezkedése szerint: - fekvődobozos - hossz dobozos - kereszt dobozos - állódobozos (két hatdobos) 1

2 Szervestrágyaszórók Traktorvontatású szórógépek Tehergépkocsira szerelt szóró adapterek Kéttengelyes szórógépek Egytengelyes szórógépek Oldalra szórók Hátrafelé szórók Széles sávban szórók Keskeny sávban szórók 2

3 Láncos oldalra szóró (híg+almostrágya) 3

4 4

5 Tépőkések, tépőfogak illetve ujjak csigavonalban elhelyezve a szóródobokon 1. Szóródob 2. Tépődob 3. Lehordó szerkezet V l : Lehordólánc sebessége V h : Haladási sebesség H: A rakomány magassága L: A rakomány hossza B: Szórásszélesség 5

6 6

7 A lehordólánc sebességének beállítása adott mennyiséghez 1. Az időegység alatt kiszórt trágyatömege: (m) ( ) 2. Az időegység alatt beszórt terület: (T) 3. A területegységre kiszórt trágya tömeg: (q) Belátható, hogy a kiszóródási norma (q) vagy a haladási vagy a láncsebességgel változtatható. Haladási sebességét a sebességváltással, láncsebességét többféleképpen lehet változtatni. A szállítólánc sebességének változtatására és hajtására egyes gépeken a kilincskerekes láncsebesség állító, egyeseken hidromotor szolgál (0,2-10 m/s). 7

8 Szívó-nyomó rendszer működése (Szippantókocsi) 8

9 Egy y négycsuklós forgattyús mechanizmus lengőtagjához épített kilincs a löketnek (lengésnek) megfelelő fogosztással fordítja el a kilincskereket, ezért szakaszosan szosan továbbítja a szállítóláncot. A löket illetve láncsebessége a forgattyúsugárral vagy a takarólemezzel állítható. A kilincses szerkezet előnye az egyszerű kivitel hátránya a szakaszos, aszos, lüktető anyagtovábbítás. Folyamatosabb az anyagszállítás a kétkilincses megoldásnál, de ez is szakaszosan szállít. 9

10 Trágyalé- és hígtrágyaszóró gépek A trágyalé a vízhez hasonló áramlási tulajdonságú, igen csekély szárazanyagtartalmú folyadék, ezért könnyen szivattyúzható. A hígtrágya sűrűbb, nehezebben folyó anyag. Ahhoz, hogy szivattyúzni lehessen, szárazanyagtartalma nem lehet több 30%-nál. Erre a célra csak speciális szivattyúk és szerkezetek alkalmasak. A hígtrágya - alom nélküli tartásban - bélsárból, vizeletből, elcsurgó ivó- ás öblítővízből áll. Esetenként kevés szecskázott szalmát vagy fűrészport is tartalmaz. A legegyszerűbben hidraulikus úton szállítható. A hígtrágya és víz aránya minimum 1:1, maximum 1:4. A különböző hatóanyagtartalmú és összetételű hígtrágyákat felhasználás, illetve a hasznosítás előtt fázisbontással,, vagy homogenizálással kezelik. 10

11 A fázisbontás lényege, hogy valamilyen rendszerű berendezéssel (pl.( csigásprés, centrifuga, szita, szűrő stb.) vagy ülepítéssel, esetleg a kettő együttes alkalmazásával a szilárd részeket elválasztják a folyékonytól. A módszer előnye, hogy a szétválasztott tott részek könnyen kezelhetőkké válnak. A híg fázis esőztető öntözőberendezésen öntözővízzel özővízzel hígítva vagy anélkül kiöntözhető, a szilárd rész pedig hagyományos szervestrágya-szóróval szóróval kiszórható. Az eljárás hátránya a nagy beruházási és munkaigény. A homogenizálásos eljárással a hígtrágyában mechanikus keverőberendezéssel vagy homogenizáló szivattyúval a híg és a szilárd fázis szétválasztását át akadályozzuk meg. A homogénné tett trágyal különleges szórófejű esőztető öntözőberendezéssel, de felületi öntözéssel is kijuttatható a talajra. Tartálykocsikkal a hígtrágya a felszínre, illetve a talajfelszín alá is juttatható. 11

12 12

13 A tartálykocsi-kialakítások kialakítások lehetnek: A homogenizált hígtrágya kijuttatása Lajtkocsik (csigás keverővel ellátott tartálykocsi zagyszivattyús tartálykocsi) Szippantókocsik A szippantókocsi (Kompresszoros, szívó-nyomórendszerű tartálykocsi) A híg anyagot felszívja, szántóföldre szállítja, ott egyenletesen n szétosztja. A kocsi rotációs kompresszorral működtetett tartálykocsi. A tartálya légmentesen zárt, amely nagy vákuum vagy túlnyomás alá helyezhető aszerint, hogy feltöltésről vagy ürítésről van-e e szó. Szerkezeti kialakításából következik, hogy nem érintkezik trágyalé a szivattyúval. A traktor TLT-jéről hajtott kompresszort szívó állásba állítva abban légritkítást idéz elő és a felszívócsonkhoz kapcsolt csővezetéken át felszívja a trágyalevet, nyomóállásban pedig ugyanezen az úton kinyomja a tartály tartalmát. A trágyalé szórócsonkon keresztül a talaj felszínére szóródik, vagy injektáló szerkezettel tel a talaj felszíne alá jut. 13

14 Szívó-nyomó rendszer működése (Szippantókocsi) A tartályban a szívás: (KPa) A tartályban a túlnyomás: (kpa) Maximum szívómagasság az anyag sűrűségétől függően 4 7 m, a tartály térfogata 3 10 m 3. A rendszer előnyei: Az anyag nem érintkezik a kompresszorral A haladási irányban a szórásegyenletesség javul. 14

15 A tartálykocsi ürítési sebessége 1. Gravitációs ürítés esetén: 2. Túlnyomás esetén: Bernoulli egyenlet Hely + nyom + m. energiák összege állandó 1. Pontra felírva: 2. Pontra felírva: 15

16 Egyenletes hígtrágya kijuttatás forgó, illetve alternáló elosztóval Forgó elosztók (hidrosztatikus hajtás). Létezik alternáló rendszerű erű elosztó is. Forgó elosztó Bedolgozás boronával Hjgtrágya kijuttatás a felületre (sorközbe) Alternáló elosztó Tárcsás injektálás 16

17 Hígtrágya talajba injektálása kultivátorral Kisüzemekben működik olyan rendszer is, amelynél az erőgép függesztőszerkezetén csak a szórófej van. A hígtrágya az erőgép által vontatott (max( max m) gumitömlőn stabil szivattyú segítségével jut a szórófejhez. A növényre permetezett hígtrágya vagy trágyalé egy része hasznosulás nélkül a levegőbe párolog, növelve a káros emissziót. Ha a felületre vizet permetezünk, ez a káros jelenség elkerülhető. 17

18 Az egyes csöveken kijuttatott hígtrágya százalékos eltérése az átlagértéktől. (TS: szárazanyagtartalom,, V: az óránként kijutatott hígtrágya térfogata, n v. A forgó elosztó fordulatszáma) F. Grieser nyomán A hígtrágya szárazanyagtartalmának (TS) és a forgó elosztó fordulatszámának hatása a variációs együtthatóra. (V: az óránként kijuttatott hígtrágya térfogata F. Grieser nyomán 18

19 A haladási sebesség változásakor a fedélzeti számítógép az 5 szabályozó szelep és a 6 hidromotor segítségével automatikusan állítja a kijuttatott hígtrágya mennyiségét és így az állandó lesz. A rendszer csak szilárd (főleg nagyobb fémrészek) alkotóktól mentes hígtrágyával üzemel csak, ezért a töltő szivattyút rotációs daraboló szerkezettel kell ellátni. 19

20 Korszerű hígtrágyakijuttatási technológiák Szivattyús tartálykocsi Szabályozott hígtrágyakijuttatás: 1. Traktor, 2. TLT, 3. olajtartály, 4. olajszivattyú, 5. szabályozó szelep, 6. hidromotor,, 7. olaj visszafolyó ág, 8. hígtrágya szivattyú, 9. haladási sebesség g érzékelő, 10. kiáramló hígtrágyamennyiség érzékelő, 11. fedélzeti számítógép 20

21 Összefoglalva a hígtrágya-kijuttató gépek jellemzőit, az egyenletes szórás szempontjából (környezetvédelem) a következőket mondhatjuk: 1. Szippantókocsival a tartályban lévő folyadékoszlop magasságától függetlenül közel azonos szórásképet kaphatunk mind kereszt, mind hosszirányban. Ugyanakkor U a keresztirányú szóráskép nem egyenes, hanem Gauss-görbére emlékeztet, vagyis egyenletes szórásképhez a következő menetben átfedésre van szükség. 2. A forgóelosztós adapterekkel egyenletes keresztirányú szóráskép biztosítható. 3. A számítógéppel vezérelt (szivattyús) tartálykocsiknál a haladási sebesség változásakor is állandó lesz a területegységre kijuttatott anyag mennyisége. 21

22 Szilárd műtrágyák kijuttatása 22

23 Talajfelszínre szóró gépek csoportosítása Felszínre szóró gépek Működési rendszer szerint Mechanikus Pneumatikus Tartály kialakítás szerint Szekrényes Központi tartály Központi tartály A kijuttatás helye és módja szerint A szekrény teljes szélességében A munkaszél. mentén Mech. szétosztással Központi helyről röpítés A munkaszélesség mentén pneumatikus szétszórással Réses Csigás Röpítőtárcsás Központi adagolású A szóró-,, ill. az adagolószerkezet megoldása szerint Lengőrostélyos Vízszintes szóróhengeres Szalagos Lengőcsöves Röpítődobos Osztott adagolású Tányéros Láncos 23

24 A műtrágya-előkészítés gépei A műtrágyázás gépei A műtrágyák kiszórás előtti előkészítésére szolgáló gépek funkciójuk szerint két csoportba, az őrlőgépek és a keverőgépek csoportjába sorolhatók. A térfogat vagy a súly szerint kiadagolt műtrágyák összekeverésére re szolgáló mechanikus keverőberendezések: - forgódobos - csigás vagy csigaszalagos - keverőlapátos - ventillátoros - gravitációs vagy ezek kombinációjából kialakított szerkezetek lehetnek. 24

25 A műtrágyák kijuttatása A szilárd műtrágyák kijuttatása az elhelyezés szerint történhet: - a talaj felszínére (felszíni műtrágyázás) és - a felszín alá (mélyműtrágyázás) A kijuttatás megvalósítható: - külön munkamenetben - más munkaműveletekkel kapcsoltan A műtrágyák legnagyobb részét a talajfelszínre szórják ki földi és légi gépekkel. A felszínre kiszórást általában külön munkamenetben végzik, a felszín alá juttatásra viszont v többnyire más műveletekkel kapcsoltan (réteglazítás, kapálás, sorközművelés, vetés, stb.) kerül k sor. A következőkben a szilárd műtrágyák kijuttatásának gépeivel foglalkozunk, amelyek a következő elvek szerint dolgoznak: - Mechanikus szállítás központi helyről röpítés - Mechanikus szállítás és szétosztás - Pneumatikus szállítás és terítés A szemcsék röpítésével működő szórógépek: A műtrágyaszemcsék röpítésével működő szórógépeknél a szemcséket egy röpítőszerkezet teríti szét a talajon. Általánosan a röpítőtárcsás megoldás terjedt el. A röpítőszerkezet kialakításától függően megkülönböztetnek még lengőcsöves és hengeres műtrágyaszóró gépeket. 25

26 Röpítőtárcsás rendszerű gépek. Ezek vontatási módjuk szerint lehetnek_ - Függesztett - Vontatott (egytengelyes, egytengelyes tandemfutúműves) - Tehergépkocsira illetve önálló alvázra szereltek. Működése A tartályból kaparóláncos kihordószerkezet állítható adagolórésen keresztül a műtrágyát a röpítőtárcsa felületére juttatja. A feladás helye állítható (nem mindegyiknél) A röpítőtárcsák a műtrágyát a talaj felszínén szétterítik. A kihordószerkezet hajtása a talajkerékről dörzshajtással, a szórószerkezeté pedig hidromotorral történik. Keresztirányú szóráseloszlás: (a legfontosabb mutató) Közel trapéz formájú, a szélek felé a mennyiség csökken, ezért átfedéssel á kell üzemeltetni. 26

27 Röpítőtárcsás műtrágyaszórók Egytárcsás gépeknél a szóráskép (a,b( a,b) ) nem szimmetrikus Egyoldalas szórás (a,) (az egyik röpítőtárcsa nem működik) Változtatjuk a feladás helyét: változik a szóráskép 27

28 28

29 Röpítőtárcsák kialakítása A röpítőtárcsára kerülő és onnan leröpülő műtrágyaszemcsék pályáját és a műtrágya a talajfelszínen történő eloszlását legfőképpen a műtrágya fizikai tulajdonságai, továbbá a szórógép konstrukciós kialakítása és beállítása befolyásolják, az alábbiak szerint: 1, A kiszórandó anyag tulajdonságai közül a legfontosabb a szemcse se mérete, alakja, rugalmassági tényezője, valamint a tárcsa és a szemcse közötti súrlódási tényező. 2, A röpítőtárcsa kiképzése, formája, száma, átmérője, fordulatszáma, vízszinteshez ez viszonyított dőlésszöge és magassága a talajfelszínhez. 3, A röpítötárcsán elhelyezkedő lapátok formája (keresztmetszete), magassága, száma, hossza, állásszöge a sugárhoz és a távolsága a tárcsaközépponttól. 4, A műtrágya tárcsára érkezésének helye (adagolási sugár), a kiömlő nyílás formája, nagysága, a kifolyás sebessége és iránya, valamint a kifolyó anyag mennyisége e (kg/s /s) 5, A szóróberendezésre ható lengések és lökések. Szórásszélesség és eloszlás szempontjából a tárcsák konstrukciós kialakításának, továbbá a szórógépen való elhelyezésének és beállításának van jelentősége a fentiek közül. 29

30 A vizsgálatok szerint a szórószerkezetek munkaszélessége növelhető, szóródáseloszlása javítható a röpítőtányérok megfelelő konstrukciós kialakításával, illetve a tárcsabeállítási adatok helyes megválasztásával. A különféle röpítőtárcsák összehasonlító vizsgálata szerint konstrukciós szempontból a fedeles kialakítású tárcsák munkaszélessége m és munkaminősége kedvezőbb a hagyományos röpítőtányérokénál. A tárcsáról leröpülő műtrágyaszemcsék szórásszögével kapcsolatos vizsgálatok arra utalnak, hogy a nyitott Z formájú lapátok alkalmazása kevezően befolyásolja a szóráseloszlás és a munkaszélesség alakulását. A szórótányérok kerületi sebességét a fedeles tárcsáknál mintegy 34 m/s-ig m a hagyományos kialakítású tárcsáknál csak 27 m/s-ig m célszerű növelni. A tárcsa talajfelszíntől számított magassága 900 mm körül a legmegfelelőbb. egfelelőbb. (A magasság további növelése nem ajánlható a lebegés, illetve a szélfújás fokozódása miatt.) 30

31 A röpítőtárcsás szórószerkezetekkel az adagolási hely helyes megválasztása esetén trapézalakhoz hasonló keresztirányú szóráskép érhető el. Ilyen szóráseloszlás s mellett üzem közben megfelelő mértékű átfedéssel a keresztirányú szórásegyenletlenség 15% körül alakul. Előnyös, ha a trapéz szára és az alap közötti szög kicsi, mert így í üzemeltetéskor az átfedés nagyságának változása csak kis mértékben befolyásolja a szórás minőségét. m 31

32 A röpítődobos gépet a francia NODET GOUGIS cég fejlesztette ki. A tartályból a műtrágyát adagolóhengerek juttatják a terelő-,, illetve a dobóhengerekhez. Mivel a szórás kétirányban oldalra történik, minden szerkezeti egységből darab található. A szabályozható fordulatú adagoló hengerektől terelőhengerek révén kerülnek a műtrágyaszemcsék a gumiborítású g dobóhengerpár közé. A nagy kerületi sebességgel forgó dobpár között a szemcsék felgyorsulva és terelőlemezek által irányítottan repülnek a talajfelszínre. 32

33 Lengőcsöves műtrágyaszórókat jelenleg csak a holland VICON cég gyárt, amelyek elsősorban a szóróelem kialakítása, működése és annak meghajtása tekintetében térnek el a repítőtárcsás rendszerű gépektől. A műtrágya szórását végző lengőcső másodpercenként szor végez a vízszintes síkban lengőmozgást, mintegy fokos szögben, mely által a lengőcsőbe adagolt szemcsék a centrifugális térben felgyorsulnak, és a röpítés útján a talajfelszínre hullanak. A szórócső hosszának változtatásával a szórásszélesség változik. Előnye: - az eltérő szemcseméretű műtrágyák közel azonos munkaszélességen juttathatók ki. Hátrányai: - az eloszlás csak szemcsés műtrágyáknál kielégítő - munkaszélességük kisebb, mint a röpítőtárcsás gépeké - nedvességre hajlamos, illetve por stb. műtrágyáknál meghibásodhat 33

34 Pneumatikus rendszerű műtrágyaszórók A pneumatikus rendszerű gépeknél a műtrágyaszemcséket csővezeték(ek)ben áramló levegő, mint szállító közeg juttatja a központi tartálytól a szórófejeken keresztül esztül a talajra. A nagysebességű levegőáramot radiálventillátor kelti és az útjába adagolt műtrágyaszemcséket magával ragadja, a szórófejekhez szállítja, amelyekről lepattanva a területre hullanak.. A szórófejek a gép haladási irányára merőlegesen álló szórókeret mentén helyezkednek el. Egymástól való távolságukat a szórófejekről lepattanó szemcsék szóráseloszlásának s (szórásképének) függvényében, az optimális szórásegyenletesség figyelembevételével határozzák meg. A különféle pneumatikus rendszerű műtrágyaszóró gépek lényegében a szórófejek k kialakítása (ferde merev szórólap, bordás gumiborítású szórólap, szóróujj,, légáram által hajtott forgó szórófej), illetve a műtrágya légáramba történő adagolása és vezetése tekintetében kétféle műszaki megoldás különböztethető meg: - a központi adagolásnál a szemcsék a tartóból gravitációs úton, vagy cellás adagoló segítségével kerülnek a fő légvezetékbe. A levegővel áramló szemcsék egy elosztószerkezeten és a mellékvezetékeken keresztül jutnak a szórófejekhez. Az elosztás egyszerű térfogatarányos módon történik, tekintettel arra, hogy a műtrágyaszemcsék a teret egyenletesen töltik ki. - az osztott adagolásnál a műtrágyaszemcsék közvetlenül, az adagolószerkezet által meghatározott mennyiségben kerülnek a szórófejnek megfelelő számú ú elosztóvezetékébe. Az adagolás mechanikus úton, vagy résszabályozás segítségével történik. 34

35 35

36 36

37 37

38 38

39 Kereszt és hosszirányú szóráseloszlás jellemzői X i = a keresztirányban (vagy hosszirányban) elhelyezett i-edik mérőtálcában felfogott műtrágya mennyisége / tömege (kg). N = mérőtálcék száma X i,max = a mérőtálcákban mért legnagyobb tömeg (kg) X i,min = a mérőtálcákban mért legkisebb tömeg (kg) A tálcákban felfogott műtrágya mennyiség átlaga: vagy egyenetlenség Relatív vagy viszonylagos legnagyobb eltérések (+,( -) 39

40 Közepes eltérés: Szórás: Variációs együttható (vagy koefficiens): 40

41 Azáltal, hogy nemcsak a cellás kerék aktív felületének, hanem a fordulatszám változtatásával is lehet az egyes műtrágyaládákból kijuttatott mennyiséget m állítani, nő a rendszer reakciósebessége. A kiadagolt mennyiség állítása, illetve a NPK arány változtatása természetesen számítógéppel illetve műholdas vezérléssel éssel is történhet. 1, Elosztóegység, 2, Szállítószalag, 3, Műtrágyaládák, 4, Szórócsövek 41

42 Nyolckamrás elosztóegység (Szstem WEIHENSTEPHAN, S. Peisl) Adagolószerkezet (System NODET) 1, Garat 2, Elosztóház 3, Forgórész 4, Ellenőrző ablak 5, Ütközőtest 6, Forgótárcsa 7, Meghajtómotor 8, Elosztókamrák (1-8) 9, Kifolyócsövek (1-8) 1, Mennyiségállítás (1) 2, Mennyiségállítás (2) (fordulatszámállítás) 3, Fordulatszámérzékelő 4, Hidromotor 5, Celláshenger 6, Műtrágyaláda 42