A szántóföldön a betakarítás után a visszamaradt szármaradványok felaprítása-zúzása, a területen történő elterítése több agrotechnikai szempontból is szükségszerű. A hagyományos talajművelésre épülő és a forgatás nélküli technológiákban a zúzás és az aprítás, valamint az egyenletes elterítés teremti meg a szármaradványok biztonságos bekeverésének, aláforgatásának a feltételeit.
Agronómiai előnyök
A szárzúzó és késes aprítóhengerek használata a forgatás nélküli, a mulcsozásos technológiákban pedig a különböző talajművelő gépek – tárcsák, kultivátorok és direktvető gépek – eltömődésmentes, biztonságos üzemeltetését segítik elő. A felaprított szármaradványok gyorsabban bomlanak le a talajban, segítik a mikrobiológia bakteriális és kémiai folyamatokat, kedvező hatással vannak a talajéletre és a talaj fizikai szerkezetére. Növényegészségügyi szempontól gátolják a mikotoxinos, pl. fuzáriumos fertőzést, és egyes kártevők életterét is azok számára kedvezőtlenül alakítják.
A mulcsozásos technológiában a felszín takarásával vagy sekélyen bedolgozva jelentősen javul a nedvesség megőrzése, ami ösztönzően hat az árvakelésre és a gyomok kelésének megindítására, vagyis a tarlókezelés-ápolás szempontjából is kedvező hatású a szárzúzás, a száraprító hengerek pedig ezen túl sekélyművelésű tarlóápolást is végeznek.
A szárzúzó berendezések a mezőgazdasági üzemekben számos területen a szántóföldi növénytermesztésen túl legelők karbantartására, rézsűk, kommunális és (megfelelő késekkel felszerelve) elcserjésedett területek rendbehozatalára is használhatók. Eredményesen lehet a zöldtrágyának termesztett növények feldolgozására, aprítására is használni a késes aprítóhengereket (1. kép). A munkaműveletek összekapcsolására a késes aprítóhengereket talajművelő kultivátorok, rövidtárcsák és direktvetésre is alkalmas vetőgépek vázkeretére is felszerelik.
Konstrukciós fejlesztés
A fenti, igen széles körű alkalmazásra a fejlesztők és gyártók különböző elven működő, különböző műszaki paraméterekkel rendelkező konstrukciókat alakítottak ki. A felhasználói, technológiai és üzemeltetési igények minél tökéletesebb kielégítésére a vízszintes és függőleges tengelyű szárzúzók és a késes aprítóberendezések folyamatos fejlesztését tapasztalhatjuk. A vízszintes és függőleges tengelyű szárzúzók esetében a fejlesztés az újabb fejlesztésű gépeken a nagy szilárdságú és kopásálló szerkezeti anyagok beépítése mellett a gyártástechnológia, lézertechnológia, hegesztőrobotok alkalmazására, a festéstechnológia fejlesztésére irányul. A késes aprítóhengerek fejlesztésénél – az előzőekben ismertetetteken túl – újabb konstrukciós megoldású típusokkal és gépkapcsolásokkal találkozhatunk.
Konstrukciós megoldások
A szárzúzó és késes száraprító berendezések rendszerbe sorolását az1. ábra szemlélteti.
A szántóföldi növénytermesztésben alkalmazott vízszintes tengelyű szárzúzók függesztett, féligfüggesztett és vontatott konstrukciók. A függesztett és féligfüggesztett gépek függesztőberendezéssel csatlakoznak az üzemeltető traktorok hárompont-függesztő berendezéséhez. A kisebb munkaszélességű, 2,4, max. 3,0 m-es függesztett és féligfüggesztett szárzúzók munkahelyzetben csúszótalpakkal támaszkodnak a talajra, és kizárólag fix vázkerettel készülnek. A féligfüggesztett változatok 3 m munkaszélességig fix vázkerettel készülnek, az ennél nagyobb munkaszélességű gépek – akár 6 m munkaszélességig – összecsukható vázkeretűek (2. kép).
Munkahelyzetben a féligfüggesztett konstrukciókat gumiköpenyes támkerekek támasztják alá. A nagy munkaszélességű (6–8 m) gépek vontatott változatok, melyek vonóberendezéssel csatlakoznak az üzemeltető traktorhoz. Ezeknél a konstrukcióknál találkozhatunk fix vázkeretű és szállítási helyzetben befordított futóművel, és a vontató traktor vonóberendezéséhez kapcsolt vonórúddal (3. kép). Az összecsukható vázkeretű gépeket pedig a központi futóműves alvázhoz tartozó futóművek támasztják alá, a két szélső művelőtag pedig a központi taghoz képest hajtható fel szállítási helyzetbe.
A késes aprítószerkezetű gépek szinte kivétel nélkül féligfüggesztett konstrukciók, munkahelyzetben az üzemeltető traktorok hidraulikus hárompont-függesztő berendezéséhez kapcsolódnak. A késes aprítóhengerek – mivel nincsenek hajtóművek, nem rendelkeznek hajtásátvitellel – könnyű szerkezeti kivitelűek, és szinte kivétel nélkül 3 m-nél nagyobb munkaszélességgel, osztott munkaeszközökkel és csukható vázkerettel készülnek (4. kép). A nagy átmérőjű dobos, késes aprítóberendezések pedig szállítási helyzetben összecsukható vázkerettel szerelt konstrukciók.
Vázszerkezeti kivitelek
A vízszintes tengelyű szárzúzók és a késes aprítóhengerek vázkereteinek hossz- és kereszttartói zártszelvényből kialakított, hegesztett szerkezetek. A fix tartóvázhoz az összecsukható változatoknál csapszeg segítségével csatlakoznak a felcsukható, felhajtható vagy oldalt behajtható szárnyak (5. kép). Az oldalsó tagokat a hidraulikus munkahengerek a függesztőkarok segítségével hajtják fel, illetve hajtják be. Az 5. kép szerinti mechanizmust a vízszintes és függőleges tengelyű szárzúzók és a késes száraprító hengerek vonatkozásában egyaránt alkalmazzák.
A vízszintes tengelyű szárzúzók és a szintén vízszintes tengelyű száraprító hengerek, a munkaeszközöket, aprítóeszközöket, késeket hordozó forgórészek tengelycsonkjai a fix vázszerkezet, az összecsukható vázkeret középső és szélső tagjainak két oldalán a függőleges tartók csapágyházaiba vannak csapágyazva, többnyire zártházas golyóscsapágyakba. A függőleges tengelyű szárzúzók kisebb, egy- és két forgórészes változatai féligfüggesztett kivitelben, a nagyobb munkaszélességű gépek pedig négy forgórésszel készülnek. A kisebb munkaszélességű gépek, a függőleges tengelyű szárzúzók esetében is fix vázkeret hordozza a munkavégző eszközöket. A nagyobb munkaszélességű változatoknál a kettő nagy vagy 2 × 2 kisebb átmérőjű forgórészt tartó vázszerkezet szállítási helyzetben felcsukható (6. kép). A függőleges forgórészek esetében pedig a vázkeret tartóinak csapágyházaiba vannak ágyazva a vízszintes forgórészek vertikális tengelyei.
A zúzó-, aprítókések kialakítása
A vízszintes tengelyű szárzúzóknál a forgórészek munkaeszközei, a zúzó vagy aprító lengőkések a dobra hegesztett bakok furataihoz csapszeg segítségével kapcsolódnak. A lengőkések kialakítása különböző, egyenes „I” vagy „Y” profilú, lapátos vagy kalapácsos kialakítású lehet. A kések száma 12–24 lehet folyóméterenként. A kések „Hardox” minőségű anyagból vagy kovácsolt, hőkezelt acélból készülnek.
A késes aprítóhengerek nagy – 800–1000 mm-es – átmérőjű hengereinek ~100 mm magasságú kései a paláston alkotó irányban, azzal párhuzamosan vagy azzal szöget bezáróan vannak elhelyezve (7. kép).
A függőleges tengelyű szárzúzó berendezések fogórészeinek lengőcsapjaira is különböző profilú lengőkések szerelhetők. A felszerelhető kések száma 2-3-4 is lehet. A kések ezeknél a gépeknél szintén „Hardox” minőségű anyagból készülnek. A kések egymáshoz képest 90-120-180°-os szöget zárnak be. A forgórészek átmérője 1,5–2,1 m közötti lehet (8. kép). A lágy szárú növényekhez egyenes, hajlított vagy dobólapos késeket lehet felszerelni. A fás szárú növényeknél pedig kalapácsos kések vagy szemes láncok végezhetik a cserjék zúzását.
A függőleges tengelyű szárzúzók különböző kiegészítőkkel is el vannak látva. A nagyobb munkaszélességű változatoknál lefúvató ventilátorok légárama akadályozza meg a zúzott szárrészek a vázszerkezetre vagy burkolatra történő felrakódását. Egyes, szintén nagy munkaszélességű változatoknál pedig rendterelő lemezek szerelhetők fel. A rendre rakott szármaradvány – pl. kukoricaszár – akár takarmányozási, akár fűtési céllal bebálázható.
A vízszintes és függőleges tengelyű szárzúzó berendezések hajtása az üzemeltető traktor TLT-jéről történik kardántengelyen keresztül 540–1000 f/min kardánfordulattal.
Hajtásátvitel, teljesítményigény
A vízszintes tengelyű szárzúzók hajtásátvitele, a meghajtó kardántengelyről kúpkerék-hajtóművön és többtagú ékszíjhajtáson keresztül jut el a forgórészeihez. A kúpkerék-hajtóműről átmenő tengelyen történik a hajtás az egy oldalon elhelyezett ékszíjtárcsákhoz, ahonnan a forgórészek szíjtárcsájára jut a hajtás (9. kép). Az osztott forgórészű, nagyobb munkaszélességű gépeknél a hajtás két oldalról van megoldva.
A függőleges tengelyű szárzúzóknál a traktor TLT-jéről történik a kardántengely hajtása, egy forgórészes gépeknél kúpkerék-hajtóművön keresztül közvetlenül megy át a forgórészre, több forgórész esetén pedig a szöghajtóműveket átmenő kardántengelyek kötik össze. A forgórészek ezeknél a konstrukcióknál is többtagú ékszíjtárcsákon és ékszíjakon keresztül kapják a hajtásukat. A hajtásátvitelben a szabadonfutós és súrlódásos tengelykapcsolón túl láncos vagy nyírócsapszeges kapcsolók védik a munkavégző elemeket a túlterhelésből adódó törések ellen.
A szárzúzás, a hatékony aprítás és az aprított anyag terítése érdekében a vízszintes és függőleges tengelyű szárzúzók esetében a forgórészekre szerelt kések kerületi sebessége 70–80 m/s is lehet. Az ilyen magas kerületi sebességgel végzett aprítási munkákhoz nagy hajtási teljesítmény szükséges. A vízszintes forgórészű berendezések hajtásához szükséges hajtási teljesítmény 20/15-25/18 LE/kW/fm lehet. A függőleges tengelyű szárzúzók hajtásához pedig ennél nagyobb TLT-teljesítmény, 30/18-35/26 LE/kW/fm fajlagos teljesítmény szükséges a durvább és hatékonyabb aprítás érdekében.
A szintén vízszintes tengelyre épített nagy és kis átmérőjű késes aprítóhengerek az üzemeltetéshez nem igényelnek kiépített hajtást. A nagy átmérőjű dobos és a kisebb átmérőjű késes aprítók forgásához, hajtásához szükséges energiát a vonóerőből származó reakcióerő adja. Az üzemeltetéshez szükséges vonóhorog-teljesítményigény alacsonyabb, mint az egyéb zúzóberendezések üzemeltetéséhez szükséges motorteljesítmény.
Technológiai alkalmazások
Az ismertetett konstrukciós megoldások a mezőgazdasági gyakorlatban széles körű technológiai felhasználást tesznek lehetővé. A szántóföldi növénytermesztésben a vízszintes- és függőleges tengelyű szárzúzók különböző konstrukciós változatai a betakarítás után visszamaradt szármaradványok, különösen az újabban, az agrotechnikai igények szerint magasan hagyott kukorica, silókukorica, napraforgó, repce és egyéb növény tarlóinak és szármaradványainak szárzúzására, aprítására, terítésére széles körben használhatók (10/a-b. kép).
Ezekben a kultúrákban a száraprítási munkáknál a nagy átmérőjű dobos és a kis átmérőjű késes száraprító hengerek is hatékony aprítást végeznek (11. kép). Ezek a berendezések a mulcsozásos technológiákban a takarónövény és a zöldtrágyaként vetett növények zúzásában, aprításában is jó teljesítménnyel és munkaminőséggel is tudnak dolgozni.
A kis átmérőjű késes aprítóhengerek a talajművelő és egyes direktvető gépekre is felszerelésre kerülnek. Ezekben a gépkombinációkban a késes aprítóhengerek által felaprított szármaradványok például a kultivátorokkal és a rövidtárcsákkal könnyebben kezelhetők, és a talajba kerülő arányok is kedvezően alakulnak. Emellett megakadályozzák a munkagépek eltömődését (12. kép). A direktvető gépekkel kombinálva pedig a vetőgépek vetőelemeinek munkáját segítik, és jobb minőségű magágy készíthető.
A nagyobb munkaszélességű vízszintes és függőleges szárzúzók a legelők karbantartásának, helyreállítási munkáinak is hatékony eszközei lehetnek. A kisebb munkaszélességű változatok pedig szőlőkben sorközápolásra és erősített kivitelű késekkel felszerelve akár venyige zúzására is használhatók. Az egy forgórészes, láncos zúzóberendezéssel szerelt gépek pedig erdészeti kivitelűek.
Az ismertetett konstrukciók a hazai gépforgalmazásban, a külföldi és hazai gépgyártók kínálatában széles típusválasztékban fellelhetők.
SZERZŐ: DR. KELEMEN ZSOLT MŰSZAKI SZAKÉRTŐ
