gépesítés, gépek Rova tvezető: Dr. Demes György Ismerjük meg a betakarító gépeket (20.) A so ro za tot szer kesz ti: Dr. De mes György Modern szecskázógépek Dr. Bense László, Nagy István SzIE Gépészmérnöki Kar, Mezőgazdasági és Élelmiszeripari Gépek Tanszék, Gödöllő Telivér motorok, hibrid aprítószerkezetek Csalamádét mostanában csak a menzán láthatunk. A szecskázás napjainkban nem ad végterméket, általában valamely technológia előkészítő műveletének számít. E technológiák többsége természetesen ma is a takarmány-előállítást célozza, de szép számmal találhatunk az energia ellátással, az építőiparral, és az ipari nyersanyag előkészítéssel kapcsolatos műveletsort is. A széles felhasználási spektrum a szecskázott anyag kedvező tulajdonságainak köszönhető. Az apríték szállítása könnyen gépesíthető, kedvező a tárolótér kihasználása, tápértéke jól hasznosul, kisebb energiaráfordítással szárítható, és még sorolhatnánk az előnyeit. Az alkalmazott szecskahosszúságot technológiai és gazdasági szempontok határozzák meg. Pontosabban fogalmazva a szecskázógép jelentős energiafelhasználása miatt a technológia által megengedett legnagyobb szecskahosszúságot célszerű választani. Az alomszalmát elegendő 60-80 mm közötti méretre darabolni. A savanyítással tartósított takarmányokat az élettanilag előnyös szerkezeti rosttartalom miatt 10-30 mm-re érdemes szeletelni, és csak a tovább szárított termények (lucernaliszt vagy tűzipellet) alapanyagát szükséges 10 mm-es méret alá aprítani. A magyar gazdákra egyáltalán nem jellemző, hogy ne tartanák be az előírt technológiát, különösen akkor, ha a gazdaságossági szempontok is a hosszabb szecskaméretet indokolják. Mégis, ha megbontanánk bármely gazdaság silóját, csak 30 mm-esnél rövidebbre aprított szilázst találnánk. Ha jobban belegondolunk, évtizedek óta nem is gyártanak olyan járvaszecskázót, amelyen ilyen hosszú szecska beállítható lenne. Önkényesen kiragadva két gépkorosztályt, a nyolcvanas évek végén gyártott CLAAS Jaguar 690-esnél 4,1-21 mm közötti szecskaméret állítható be, a mai NEW HOLLAND FR 9080 hasonló adata kísértetiesen egyezik ezzel: 4-22 mm. Minden második mozgópenge leszerelésével ugyan megduplázható a szecskahosszúság, de az alomszalmára javasolt érték még ekkor sem érhető el. Mi állhat a háttérben? Hallottunk már olyat, hogy a gyártók egymás közötti piaci versenye végül olyan keresletet generált, amely az eredeti céltól nagyon elrugaszkodott. Gondoljunk az USAban terjedő táv motorindításra. Az amerikai fogyasztót megismeri a gépkocsija. Ha megközelíti az autóját, akkor az nemcsak az ajtót nyitja ki udvariasan, de a motort is előre beindítja. Valóban szükség van erre? Ezen majd akkor gondolkodunk el, ha a zsebünkben felejtett jeladó miatt, az udvarban parkoló gépkocsink beindítja a motort, amikor eltoljuk mellette a trágyás talicskát. Félre téve a tréfát, a mezőgazdasági üzemet ma még nem a divatmánia irányítja, kell lennie valamilyen elfogadható indoknak is. Gondoljuk végig az eddig elhangzottakat. A szecskázógép ma már nem célgép, hanem több, egymástól jelentősen eltérő alapanyag feldolgozására alkalmas eszköz. Szecskázunk vékonyszálú nagy nedvességtartalmú növényeket, készítünk vele szem-csutka keveréket (CCM), és aprítunk vele 2-3 éves energiaültetvényen termelt akár 8 cm törzsátmérőjű fát is. Ma már a szilázs alapanyagát sem tejesérésben takarítjuk be, hiszen a kukorica beltartalmi értékének nagy hányada a szemtermésben található. Az eltérő igények miatt nemcsak a szecskaméret rugalmas, sokfokozatú, vagy akár fokozatmentes beállítása vált alapvető követelménnyé, a korszerű gépek tulajdonképpen a szecskázás mellett darálást is végezhetnek. Mégpedig két utóaprítási módszer közül is választhatunk. A vékonyszálú növények esetén, ahol a megnövelt térfogatáram miatt az 82 2011. június
Az anyagáram útja egy korszerű szecskázógépben 1. ábra figyelmébe ajánljuk vannak a kombájnnal közös asztalok (gabona vágóasztal, kukorica csőtörő adapter, rendfelszedő szerkezet). Az utóbbiakat közdarabokkal lehet felszerelni a szecskázógépre. Magyarországon két technológia terjedt el: a szilázst kukoricából készítik, a szenázst lucernából. Előbbihez soros, vagy sorfüggetlen silókukorica vágóasztalt, az utóbbihoz rendfelszedő adaptert szerelnek a járvaszecskázó gépre. A szenázs készítéshez ugyanis renden addig kell fonnyasztani a lucernát, amíg a nedvességtartalma az 55 %-ot el nem éri. A rendfelszedő adapter működése megegyezik a rakodókocsiknál és bálázógépeknél megismerttel. Európa északi területein, ahol a kukorica nehezen érik be, gyakran a szemeskukoricát is savanyítva tárolják. Ekkor az arató-cséplőgép csőtörő adapterét illesztik a szecskázó gépre, tehát csak a kukoricacsövet aprítják össze. A technológia végeredménye a CCM (Cob Corn Mix), vagyis a csutka-szem keverék, ahol a csutka magasabb nedvességtartalma segíti a fermentációt. A CCM arató-cséplő géppel is elkészíthető. Hazánkban, ha mégis CCM-et készí- etetőszerkezet szorításából a szecskázó kések hosszú szálakat húzhatnak be, zúzókosarat szerelünk az aprítószerkezet alá. Ez tulajdonképpen a kalapácsos daráló elvét követve addig nem engedi távozni a szecskázó térből a takarmányt, amíg az a megfelelő méretet el nem éri. Ha pedig magas szemtermés tartalmú takarmányt kell aprítani, akkor magroppantó hengereket építünk be, amelyek a hengermalom elvén dörzsölik szét a szemeket. Az anyagáram útját az 1. ábrán követhetjük nyomon egy ilyen hibrid aprítószerkezetben. Technológiák és adapterek 2. ábra Szántóföldi transzformerek A különböző növényekhez és eltérő technológiákhoz az arató-cséplőgéphez hasonló módon adapterek felszerelésével állítható át a szecskázógép. Ezek az adapterek készülhetnek kimondottan a szecskázóhoz (soros silókukorica adapter, lucerna direktvágó asztal) és 2011. június 83
1. kép Sorfüggetlen silókukorica adapter tenek, inkább ez utóbbi módszert alkalmazzák. Németországban kalászosokból (árpa) és keverék takarmányokból (zabosbükköny) is készítenek szenázst. Ekkor a kombájn gabona vágóasztalát alkalmazzák. A 2. ábrán egy CLAAS prospektus alapján mutatjuk be a különböző technológiákhoz választható adaptereket. A silókukorica adapterek közül az univerzális sorfüggetlen megoldás kiszorítani látszik a soros adaptereket. Működési elvük már 20 éve ismert, a KEMPER Champion 3000-es típusának piacra kerülése óta, de valószínűleg gyártástechnikai okból csak napjainkra vált mindennapossá. A szerkezet lényege az ellenpengével vágó forgó kasza, és a szárrendező dobok, amelyek lehetővé teszik, hogy sűrűn ültetett állomány, vagy a sorokra merőleges irányban haladó gép esetén is rendezetten jusson el a lekaszált termény az etetőszerkezethez (1. kép). Az energianád betakarítására is ez a legjobb megoldás. Az adapterek a gép elején helyezkednek el, ezért cseréjük viszonylag egyszerű. Az utóaprító szerkezetek viszont a gép lehető legrejtettebb helyén, a szecskázó szerkezet alatt, illetve mögött vannak. A betakarítógép azonban csak akkor számít igazán univerzális gépnek, ha a technológiaváltás nem igényel napokig tartó szerelést. A kezdeti követelmények néhány órát engedélyeztek az A NEW HOLLAND Variflow TM rendszere Zúzókosár típusok átállásra, így egy szervizműhellyel is rendelkező üzemben szükség esetén egy éjszakai műszakban fel lehetett készülni a másnapi munkára. Tekintve az alkatrészek tömegét, és a bonyolult hajtásláncot, ez a néhány órás szerelés igazi versenytempónak számított. Azok a géptípusok, amelyeket utólag szereltek fel magroppantó szerkezettel, nem is rúghattak labdába. A kimondottan hibrid aprítószerkezettel tervezett gépek szelvényszerű felépítése lehetővé tette, hogy a hajtószíjak leakasztását követően néhány csavar oldásával bárhol szétválaszthassák a szerkezetet. A magroppantó felszereléséhez a szecskázódob után, a zúzókosár beépítéséhez az etetőszerkezet mögött kellett széthúzni a gépet. A mai modern járvaszecskázó gépek már igazi transzformerek (átalakuló automaták). A gépkezelő a fülkében ülve a fedélzeti számítógépen választja ki a kívánt programot. A többit a hidraulika és a szervomotorok elintézik. Kibillentik a magroppantót az anyagáram útjából, ezzel egy időben oldják a hajtásláncot, és egy koptatólemez becsúsztatásával helyre állítják a kifúvó csatorna folytonosságát (3. ábra). 3. ábra 4. ábra 84 2011. június
A magroppantó szerkezet típusai és működési elve Az utóaprító szerkezetek működése Mint már írtuk, a szecska csak elméletileg áll az etetőszerkezet kerületi sebességéből és a mozgókések számából kiszámítható egyforma hosszúságú szeletekből. A valóság az, hogy a szár, a levél és a generatív részek eltérő vastagsága, valamint a behúzott szárvégek miatt a beállított értéknek a többszörösét elérő darabok is vannak a halmazban. Az aprítás hatásossága zúzókosár beépítésével növelhető. Többféle zúzókosár típus terjedt el (4. ábra). A szecskázódob alatt elhelyezett bordázott lemez úgy működik, mintha megsokszoroztuk volna az állópengét. Természetesen ezeknél a bordáknál nincs meg az egzakt vágáshoz szükséges 0,1-0,3 mm-es késhézag, a zúzó hatás mégis kielégítő. A zúzott felület a tartósítás, és az emészthetőség szempontjából is előnyös, ezért a bordákat gyakran a cséplőgép verőlécéhez hasonló dörzslemezekre cserélik. Gyakran alkalmaznak réselt zúzókosarat. Ekkor valóban a kalapácsos darálóhoz hasonló módon történik 5. ábra az utóaprítás. A mozgópengék addig verik a kosár éleinek a szecskát, míg a réseken át nem férnek. A beérett kukoricaszem már nem kenődik szét a szecskázó szerkezetben. Az egyben maradt szemek pedig emésztés nélkül haladnak végig a szarvasmarhák tápcsatornáján. A szarvasmarha ugyanis kérődző állat, rágás nélkül veszi magához a takarmányt, hogy majd később előemésztve felkérőddze és megrágja. A szecskázó kések élezése figyelmébe ajánljuk A kukoricaszem azonban a nagyobb sűrűsége miatt ekkorra már elhagyja a bendőt. A megoldás a magroppantó szerkezet (corn cracker) beépítése. Az 5. ábrán nyomon követhető a szerkezet működési elve. Ha ismét analógiával szeretnénk élni, akkor ezt a szerkezetet a hengermalomhoz hasonlíthatjuk. Az egész kukoricaszemeket is tartalmazó szecskát két összefelé forgó bordázott henger között vezetik át. A hengerek fordulatszáma között 20-30 %-nyi különbség van, ezért a közéjük kerülő magokat szétdörzsölik. Tárcsás felépítésű magroppantó is létezik (5/C. ábra). Ez akkor is kifejt dörzsölő hatást, ha a két tárcsasor fordulatszáma azonos, hiszen az egyik forgórész tárcsájának nagy átmérőjű részével a másik kisátmérőjű része érintkezik, tehát mindig eltérő kerületi sebességű pontok haladnak el egymás mellett. Akár zúzókosarat, akár magroppantó szerkezetet építünk be, ezek fojtást jelentenek az anyagáramban, és a dob már nem képes kifújni a szecskát. A kiegészítő zúzószerkezetek alkalmazásakor anyagtovábbító dobóventillátort is be kell építeni. Zúzókosarat és magroppantó hengereket együtt nem alkalmazunk, két eltérő technológiáról van szó. Beépített esztergályos A nagy igénybevétel miatt a mozgópengék gyorsan kopnak, műszakonként élezni kell őket. A gyakori élezés igénye miatt a szecskázógépek 6. ábra 2011. június 85
2. kép Automata pengehézag beállítás beépített köszörülő berendezéssel vannak felszerelve. Köszörüléskor a szecskázó dobot ellenkező irányban kell forgatni, különben a kések kihajlása miatt eltörik a köszörűkő. A köszörűkő menetes patronba van befogva (6. ábra). A holtpontoknál egy kilincsműves szerkezet fordít egy keveset a patronon, ezáltal a menetemelkedésnek megfelelő mértékben közelíti a követ a szecskázódobhoz, vagyis előtolást állít. A köszörüléskor lekoptatott anyagmennyiség miatt a pengehézagot vissza kell állítani. Ez általában az állópenge excenter-csavaros elmozdításával történik. Nem így a szántóföldi transzformernél! Itt tökélyre vitték az automatizálást. Köszörülés után az állópenge érintőfogást vesz, akár egy valódi esztergályos. Az ellenállást érzékelve azután az excentercsap beállítja a kívánt pengehézagot. A 2. képen jól látható a szerkezet lelke, a mozgató mechanizmusra felcsavarozott a rezgésérzékelő. (Na, ezek után merjünk bárkit megbuktatni gépelemekből!) Intelligencia hányados 3. kép Automatikus sorkövetés Elérkeztünk tehát ahhoz a ponthoz, ahol már igazi különbséget találunk a modern, és az egy-két évtizeddel ezelőtti gyártmányok között. Már nem csak más anyagminőségről és néhány méretbeli eltérésről van szó! A gépkezelő munkájának megkönnyítése céljából a gyártó cégek gépeiket elektronikus kommunikációs rendszerrel látják el. A kommunikátor egyes funkciói a gép vezetését könnyítik meg, ilyen például a 3. képen látható sorkövető automata. Mások a gép funkcionális beállítását végzik el, mint a már említett pengehézag szabályzó automata, vagy az áteresztő képesség és a termény nedvességtartalmának mérése alapján működő propionsavat, vagy a fermentációt segítő baktérium-készítményt adagoló szerkezet. Ezeket a szolgáltatásokat minden járvaszecskázó gép tulajdonos ki tudja használni. A táblatérkép készítő, adatgyűjtő, és adatmegosztó szolgáltatások ellenben a flottatulajdonosok és nagyüzemek számára fontosak, mert óriási segítséget nyújtanak a nagy értékű géppark hatékony, és így gazdaságos üzemeltetéséhez. A modern járvaszecskázó tehát nemcsak egy gép, hanem a precíziós gazdálkodás egyik eleme, amely köré a gép folyamatos üzemét biztosító szolgáltató hálózat szerveződik. Szomorúan vesszük tudomásul, hogy a mezőgazdasági gépészetben is vége az otthoni bütyköléssel eltöltött kellemes óráknak. Cserébe megkapjuk a márkaszervizek szolgáltatásait a számítógépes diagnosztikától a cseregépekig. Sajnos a szokásos mellékhatások, például a csillagászati árak sem maradnak el. 86 2011. június