Röpítőtárcsás műtrágyaszórók konstrukciós megoldásai, digitális alkalmazások

A mezőgazdaságon belül a szántóföldi növénytermesztésben a termelési szint, a volumen és a termények megfelelő minőségben történő előállításához és a jövedelmezőség eléréséhez az inputanyagok, így a műtrágya agrotechnikai követelményeknek megfelelő, optimális mennyiségben és minőségben történő kijuttatása, vagyis megfelelő tápanyag-visszapótlás szükséges. Ezért a technológia egyébként jól kiforrott alapgépeit, a röpítőtárcsás műtrágyaszórókat a konstruktőrök, gyártók folyamatosan fejlesztik. A konstrukciók és technológia fejlesztésénél fontos szempont a különböző nagyságrendű és termelési színvonalú gazdálkodók széles igényeinek tökéletesebb kielégítése.

A röpítőtárcsás műtrágyaszórókat az egészen kis, 500–800 l-es tartálytérfogatú, egytárcsás, függesztett gépektől a nagyobb, 1 200–2 800 l-es tartálytérfogatú, függesztett és a 3–7 t teherbírású vontatott gépekig számos konstrukciós megoldással és széles típusválasztékban megtalálhatjuk a gyártók kínálatában (1. kép).

 

röpítőtárcsás gép
1. kép. Nagyteljesítményű, GFS-alkalmazásokkal üzemeltethető, vontatott, röpítőtárcsás gép

 

Röpítőtárcsás műtrágyaszórók

Függesztett, illetve vonatott vagy felépítményként kialakított változataik műtrágyatartályaira jellemző, hogy a fémből készült tartályok felső részét beégetéses porfestéssel és KTL-, foszfátozásos felületkezeléssel,felület-előkészítéssel védik a korróziós károk ellen. Egyes típusoknál tűzihorganyzású elemeket is beépítenek. A tartályok kialakításánál minden esetben figyelembe veszik a szilárd műtrágyák fizikai, kémiai jellemzőit. Ezért mind a függesztett, mind a vontatott vagy a felépítményként kialakított műtrágyaszórók tartálya felül téglalap, alul pedig csonka gúla alakú, az adagoló-, illetve a szórószerkezet a röpítőtárcsák irányában összeszűkülő. A tartályokban, az adagolószerkezet fölött, hajtott boltozódásgátló berendezés helyezkedik el. A boltozódásgátlók hatékonyan segítik a műtrágya röpítőtárcsákra, illetve a lapátokra történő biztonságos rávezetését. A biztonságos anyagáramlás érdekében egyes típusoknál a tartály alja mélyhúzásos gyártástechnológiával, lekerekített sarkokkal készül (2. kép).

 

tartályfenék
2. kép. Mélyhúzott gyártástechnológiával, lekerekített sarkokkal készült tartályfenék

 

Az alaptartályok szinte valamennyi konstrukciónál tovább bővíthetők 600–800 l-es lépcsőkben, az üzemeltető traktor emelőhidraulika-képességének függvényében. A röpítőtárcsás műtrágyaszórók üzemeltetési paraméterei – szórásegyenletesség, szórásszélesség és ebből adódóan az elérhető teljesítménymutatók, terület- és műszaki teljesítmény – a konstrukció, a szórószerkezet, a szórótányér-lapátozás, a terelőlemezek, a műtrágya-rávezetés, a hajtásátvitel és fordulatszabályozás megoldásaitól függ. Ezért a gyártók nagy gondot fordítanak a röpítőtárcsás szórószerkezetek kialakítására. A mai röpítőtárcsás gépek szórószerkezete szinte kivétel nélkül síktárcsás szerkezet, konstrukciótól függően 2-3 dbvagy akár 8 db, esetenként eltérő hoszszúságú és profilú szórólapáttal van kialakítva.

Itt is fontos megjegyezni, hogy a tárcsák és a szórólapátok anyaga az esetek többségében korrózióálló CrNi- (króm-nikkel) acél, a szórólapátok pedig egyes típusoknál az élettartam növelése céljából keményfémmel vannak felhegesztve (3. kép).

 

kéttárcsás szórószerkezet
3. kép. Korrózióálló anyagból kialakított kéttárcsás szórószerkezet

 

A mai korszerű röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépeknél a manuális, (kézi-), és a távvezérléses; esetenként GPS alkalmazásokkal történik a szórásszélesség (ezen belül a beállítható munkaszélesség) szabályozása. Mivel ezek a paraméterek – a kialakított lapátozás és lapátbeállítások mellett – a műtrágyaszóró szerkezetre történő rávezetéstől is függenek, ezért számos konstrukciónál aktív, menet közben is pozícionálható (a mennyiségszabályzó szerkezetekkel összehangolt működésű) szórótárcsákra való rávezetéssel, manuális beállítású vagy távvezérelt szerkezeteket fejlesztettek ki. Ezekkel a megoldásokkal, nevezetesen a megfelelő lapátozással oldható meg a tárcsacsere nélküli, normál vagy táblaszéli szórás üzemmód beállítása.

Természetesen a különböző, normál, szertakarékos, táblaszéli vagy környezetkímélő, vízparti üzemmódok beállítását és megfelelő üzemeltetését csak a gépek működtetőmechanizmusainak tökéletes geometriai, kinematikai kifejlesztésével lehetett elérni. Ezeket a gyártmány- és gyártásfejlesztési eredményeket a Sulky röpítőtárcsás gépek konstrukciós megoldásaival szemléltetjük.

A Sulky gyártmányú kettőtárcsás műtrágyaszórók esetében a szórótárcsák fölött elhelyezett kiömlőgarat helyzetének változtatásával történik a műtrágyaszóró tárcsákra történő rávezetés. A géphez kifejlesztett monitor segítségével a vezetőülésből állítható a kiömlőgarat, vagyis a ráfolyási pont helyzete. A kiömlőgarat helyzetének változtatása a műtrágya ráfolyási, áramlási irányát változtatja meg. Az állítókar felfelé mozgatásakor nő, lefelé mozgatásakor csökken a szórásszélesség. A gépkezelő a vezetőülésből automatikusan szabályozhatja az adagmennyiséget, a beépített elektronikus mérleg, illetve felbélyegezett és a lejtőhatást is kompenzáló mérőbélyegek által adott jel segítségével. Az adagmennyiség szabályozása sebességfüggő, helyesebben sebességarányos fordulatszámú elektromos motorokkal történik. A táblavégen, a fordulókban a suberelzárás hidraulikus munkahengerrel végezhető el. A Sulky műtrágyaszórók tárcsáira egyenes és hajlított szórólapátokat szereltek. A már említett módon az elektromos motorral változtatható helyzetű kiömlőgarat a műtrágyát a normál helyzetbe, illetve a hajlított lapát fölé vezeti. A Tribord 3D vezérlőberendezéssel tehát a Sulky műtrágyaszórók esetében is lehetőség van a normál üzemű, a táblaszéli és a környezetbarát, határvonal menti szórás beállítására (4. kép).

 

szórássebességet szabályzó mechanizmus
4. kép. Szórásszélességet szabályzó mechanizmus

 

A Sulky műtrágyaszórók vezérlése is alkalmas a táblatérképhez igazodó műholdas GPS-vezérlésre, azzal, hogy a STOP & GO rendszer a táblavégi fordulóknál a suber automatikus elzárását is biztosítja. Természetesen a szórással kapcsolatos agrotechnikai igények kielégítésére szinte valamennyi gyártó alkalmazza az előzőekben ismertetett műszaki megoldásokat, azzal, hogy a gyártmányait családelven gyártja, így nemcsak a tartálytérfogat és szórásszélesség vonatkozásában, hanem a gépek felszereltségében is széles kínálatot találunk, az egyszerű manuális, kézi vezérlésű típustól a digitális, ISOBUS-terminálokig és GPS-alkalmazásokig.

Az Amazone röpítőtárcsás műtrágyaszórós függesztett és vontatott kivitelű gépeinél is nagy gondot fordítanak a műtrágya szórószerkezethez juttatására. Az anyag egyenletes áramlásának elősegítésére elektromotorral meghajtott, alacsony fordulatszámú, csillag alakú berendezést alkalmaznak a garatcsúcsokban, mely követi a keverőrendszer mozgását és a suber, tolózár működését. Ennél a konstrukciós megoldásnál idegentest okozta vagy egyéb okból történő elakadáskor a keverőszerkezet megáll, illetve ellenkező irányban forog. A normál és határszórás beállításakor pedig a tárcsákon egy előtétlaphoz történik a hozzávezetés. A beállítás manuálisan vagy elektromos rávezetéssel történhet (5. kép).

 

normál- vagy táblaszéliszórás-beállító mechanizmus
5. kép. A különböző normál- vagy táblaszéliszórás-beállító mechanizmus

 

A beállított műtrágyaadag pontos kiszórására – a röpítőtárcsás műtrágyaszóróknál a vázszerkezetükbe –elektrotenzometrikus mérőelemekkel szerelt mérlegeket építenek be. Az Amazone műtrágyaszórókba épített mérlegrendszer másodpercenként méri a tömeget, vagyis vesz mintát a kiszórt mennyiségből, 25 kg-os kalibrálással. A mérlegrendszer újabb fejlesztésű változata a szórótárcsák hajtási nyomatékának mérésével ellenőrzi a kiszórt műtrágya tömegét, a szoftver pedig vezérli a szórószerkezetet (6. kép).

 

mennyiség- és szórásszabályzási megoldás
6. kép. Nyomatékmérésen alapuló mennyiség- és szórásszabályzási megoldás

 

A röpítőtárcsa hajtása egyes Amazone típusokon hidrosztatikusan történik. A hidrosztatikus energiaátvitel pedig további kedvező szabályozási, vagyis távvezérlési lehetőséget biztosít a tárcsák fordulatszámának változtatására.

A Kverneland röpítőtárcsás műtrágyaszórók is családelven, különböző tartálytérfogattal és szórásszélességgel készülnek, a kisebb teljesítményű, egyszerűbb változatú konstrukciótól a bonyolultabb ISOBUS-os terminálokat és GPS-alkalmazásokat tartalmazó kivitelekig. A Kverneland röpítőtárcsás műtrágyaszórók mechanikusan működő szerkezeti részei, a tartálykialakítás, keverő- és adagolószerkezet, szórótárcsák és lapátozás, határolószerkezetek, négypontos mérlegrendszer, hajtásátvitel, a mindezeket működtető kézi- és távvezérléssel működtetett mechanizmusai kiforrott konstrukciók (7. kép).

 

szórószerkezet
7. kép. Távvezérléssel és mechanikusan is állítható szórószerkezet

 

Mindezek az üzembiztosan működő mechanizmusok a Kverneland-gyártmányokhoz alkalmazott elektromos, hidraulikus és ISOBUS-alapon működő digitális és GPS-távvezérlési megoldások, alkalmazások kifejlesztését tették lehetővé. A Kverneland Exacta sorozat tagjainak egyszerűbb és bonyolultabb változatai esetében is érvényes az előbbi megállapítás. Ez azt jelenti, hogy az USB-terminálokkal, GPS-alkalmazásokkal, szakaszvezérléssel a munkaszélességet 1 m-es szakaszokra bontja, a felesleges átfedések minimalizálására egyes szakaszok kikapcsolhatók (8. kép).

 

GPS-alkalmazással megvalósítható különböző üzemmódok szakaszolási megoldása
8. kép. GPS-alkalmazással megvalósítható különböző üzemmódok szakaszolási megoldása

 

A táblavégi fordulók optimalizálásával pedig csökken a műtrágya-felhasználás. A Kverneland röpítőtárcsás műtrágyaszórók termináljai a gyár egyéb alkalmazásaival és az egyéb ISOBUS-terminálokkal is kompatibilisek.

A Kverneland tesztlaboratóriumában, amellett, hogy a gyártmányfejlesztéshez szükséges laboratóriumi teszteket végzik, a szériagépek üzemeltetéséhez, a különböző műtrágyák szórásához szükséges beállítási adatokat is kimérik. Ezek az adatok, szórási táblázatok a különböző adathordozókra vagy akár okostelefonra is ingyenesen letölthetők.

A Rauch Axis sorozatú röpítőtárcsás műtrágyaszóróknál a műtrágya pontos rávezetése a beállítóközpont kézi beállításával vagy elektromosan, az alkalmazott szervomotorok segítségével történhet (9. kép).

 

Elektromotoros keverőrendszer az állítómechanizmussal
9. kép. Elektromotoros keverőrendszer az állítómechanizmussal

 

A beépített mérlegrendszer folyamatosan méri a kijuttatott műtrágya tömegét, a szórótárcsáknál, adagoló tolózáraknál külön-külön, és szabályozzák a ráfolyást, a szórótárcsákon pedig a hajtónyomaték mérése történik meg, aminek megfelelően történik a szabályozás. Összességében a Rauch röpítőtárcsás gépek is 12–50 m szórásszélességgel és 1 000–1 200–4 200 l tartálytérfogattal készülnek, a manuális beállítási lehetőségek mellett szervomotoros tolózárállítással, szóráskép-szenzortechnológiával, USB-szoftverekkel, terminálokkal és GPS-alkalmazásokkal is rendelkeznek. Az üzemi alkalmazás és az üzemeltető traktorkapcsolat bővítésére a függesztett változatok szállítókocsira ültethetők (10. kép).

 

szállítókocsira ültetett röpítőtárcsás konstrukció
10. kép. Szállítókocsira ültetett röpítőtárcsás konstrukció

 

Ez a konstrukciós megoldás lehetővé teszi a nagyobb, akár 4 200 l-es tartálytérfogatú gépek kisebb hidraulika-emelőképességű, kisebb motorteljesítményű traktorokkal történő műtrágyaszórási üzemeltetését. Ez a gépkapcsolat, az előbbi előnyök mellett, mivel a műtrágya és a gép tömegét átteszi az egytengelyes járószerkezetre, jelentősen csökkenti az üzemeltető traktor által okozott káros talajtömörödés mértékét.

A Rauch cég is rendelkezik a gyártásfejlesztést, a kísérleti és protoműhelymunkákat segítő, a különböző gépbeállítási adatok, vizsgálatok, tesztek lebonyolításához szükséges tesztpályával (11. kép). Az itt végzett tesztek nagy száma alapján ez a módszer hasonlítható a NIR-mintavételezéshez, -elemzéshez – nagy biztonsággal a gyakorlat számára jól hasznosítható segédleteteket szolgáltat.

 

gyártói beállítási teszt
11. kép. A gyártók tesztpályán, laboratóriumban végzett teszteken készítenek különböző beállítási javaslatokat

 

A röpítőtárcsás műtrágyaszórók zavarmentes üzemeltetésének a produktív idő arányának az összes munkaidőhöz történő növelése érdekében különböző gépi berendezéseket fejlesztettek ki. Erre a célra jól használhatóak a nagy teherbírású csigás átrakókocsik, a traktor hidraulikus hárompont-szerkezetére csatlakoztatott zsákemelő gémek vagy a traktoros homlok- vagy a magajáró teleszkópos homlokrakodó gépek.

Ebből a célból a röpítőtárcsás műtrágyaszórókhoz speciális nagy, 7–8 m3 tartálytérfogatú átrakókocsit fejlesztettek ki. Ennél a gépkapcsolatnál az egytengelyes, alacsony nyomású gumiabronccsal szerelt pótkocsi alvázára a függesztett műtrágyaszórók függesztőszerkezetéhez kapcsolódó szerkezetet alakítottak ki. Így a gépkapcsolatban üzemelő műtrágyaszóró töltése a kocsi csigás átrakószerkezetének működtetésével folyamatos. A gépkapcsolat megszüntetése, szétkapcsolása után a műtrágyaszóró gép és a pótkocsi mintagyűjtő átrakó kocsi önálló eszközként is használható (12. kép).

 

Szállítókocsival egybeépített gépkombináció
12. kép. Szállítókocsival egybeépített gépkombináció

 

Az ismertetett konstrukciós megoldásokkal számos röpítőtárcsás műtrágyaszóró van jelen a piacon, melyekre többé-kevésbé jellemzőek a leírt megoldások, a gyártástechnológiában a nagy szilárdságú, korróziónak és kopásnak ellenálló szerkezeti anyagok beépítése, a lézer-, robottechnika és a KTL-festéstechnológia.

A röpítőtárcsás műtrágyaszórógépeknél is szinte valamennyi gyártó kínálatában szerepelnek a mechanikus, manuális kezelőszervekkel kialakított gépek mellett az elektromos, hidraulikus elemekkel felszerelt, távvezérléssel beállítható, ISOBUS-szoftverekkel, fedélzeti terminálokkal és GPS-alkalmazásokkal szerelt típusok, melyek akár a precíziós növénytermesztés alapgépei is lehetnek.

 

SZERZŐ: DR. KELEMEN ZSOLT MŰSZAKI SZAKÉRTŐ

agrár Amazone Axis fejlesztés függesztett gps ISOBUS konstrukciós megoldás kverneland mezőgazdaság műtrágyaszóró precíziós növénytermesztés Rauch röpítőtárcsás Sulky szántóföldi növénytermesztés szoftver szórószerkezet technológia tűzihorganyzás vontatott