A röpítőtárcsás műtrágyaszórógépek

A termesztett szántóföldi növények terméspotenciáljának, hozamainak kihasználása és a termesztés költséghatékonysága intenzív és fenntartható termelésben is megkívánja az inputanyagok, ezen belül a műtrágyák okszerű felhasználását. Emiatt a röpítőtárcsás gépek gyártói és konstruktőrei folyamatosan fejlesztik a gyártmányaikat. A fejlesztésnek azonban figyelembe kell venni a műtrágyák és szervestrágyák tárolására, felhasználására, nem utolsó sorban nyilvántartási és beszámolási kötelezettségekre vonatkozó előírásokat.

Az említett szempontok miatt a röpítőtárcsás műtrágyaszórógépek fejlesztése során fontos a konstrukciók mechanikus és funkcionális részeinek nagy üzembiztossággal, nagy pontossággal való üzemeltetésének biztosítása. Szintén fontosak a digitális és elektromos távvezérlés, valamint a szenzortechnológia és GPS alkalmazások. E fejlesztési irányzatot számítógépes tervezési háttérrel „AutoCAD” (Computer Aided Design) valamelyik tervező szoftverrel, végeselem-modellezési, és szimulációs megoldásokkal, a gyártástechnológiában pedig számítógépes gyártási programokkal „CAM” (Computer Aided Manufacturing), robot és lézertechnológia alkalmazása támogatja. A hagyományos szerkezeti anyagokat az önsúly, vagyis a sajáttömeg csökkentésére és a szilárdsági paraméterek növelésére, nagy szilárdságú és nagy folyáshatárú szerkezeti anyagokkal váltják ki a váz- és keretszerkezeteknél (1. kép).

1. kép. A röpítőtárcsás műtrágyaszórók tervezésében és gyártásában is jellemzők a számítógépes és lézertechnológiai alkalmazások

A műtrágyával érintkező alkatrészeknél pedig korrózióálló szerkezeti anyagokat, kopásálló, ötvözött, hőkezelt (pl. boracélokat), és korrózióálló festékeket alkalmaznak. Ilyenek pl. a SSAB cég (Strenx, Domex – Borough – Weatherly – Laser – Multisteel – Hardox) szerkezeti anyagok. Ezeknek az alkalmazása új – az előzőekben említett – szigorú gyártási és hegesztési, festési technológiák bevezetését tette szükségessé. A gyártás végén a röpítőtárcsás műtrágyaszórókat gyártó cégek magas műszaki követelményeknek megfelelő kialakítású „TESZT” csarnokokban alakítják ki a gépek működtetésére, kezelésére vonatkozó kezelési- és beállítási ajánlásokat, utasításokat (2. kép).

2. kép. A gyártási folyamat után a gyártók „TESZT” laborokban mérik be a beállítási paramétereket

Az előzőekben vázolt fejlesztési irányokat, innovációt, szinte valamennyi röpítőtárcsás műtrágyaszórógép kivitelében, funkcionálisan működő szerkezeti részében megtalálhatják, a funkcióból adódóan hasonló, vagy kissé eltérő kivitelben.

A nagy folyáshatárú szerkezeti acélok alkalmazásának eredményeként, amellett, hogy a váz- és keretszerkezetek szilárdsági jellemzői nőttek, a röpítőtárcsás műtrágyaszórók önsúlya, saját tömege csökkent, ennek következtében a tartálytérfogatuk, vagyis a hasznos teherbírásuk – az újabb típusoknál – jelentősen nőtt (3. kép). A röpítőtárcsás műtrágyaszórók tartálya korrózióálló acélból téglatest alapú, a függesztett, kettőtárcsás gépeknél dupla csonkagúla-kialakítású, és a műtrágyát a súrlódási kúpszöge vezeti a szórószerkezetre. A vontatott gépeknél pedig hevederes-gumiszalagos vagy kaparóléces – általában szabályozható sebességű, hidrosztatikusan meghajtott – lehordószerkezet szállítja a röpítőtárcsás szórószerkezethez.

3. kép. A nagy folyáshatárú szerkezeti acélok használatának köszönhetően az önsúly csökken, a tartálytérfogat, vagyis a teherbírás nő

4. kép. A kéttárcsás szórószerkezet jól bevált konstrukció

A röpítőtárcsás műtrágyaszórók szórószerkezetével szemben a munkaminőségi mutatók (munkaszélesség, pontos adagmennyiség és szabályozhatósága, szórásegyenletesség) tekintetében nagyon szigorú és szélessávú elvárásokat támasztanak a növénytermesztők. Ezért a röpítőtárcsás műtrágyaszóróknál megtalálhatjuk a legegyszerűbb mechanikus hajtású, egytárcsás szórószerkezettől a kéttárcsás, hidrosztatikusan hajtott, szoftvervezérlésű, és különböző üzemmódokban dolgozó szórószerkezeteket (4. kép).

A röpítőtárcsás műtrágyaszórók szórásegyenletességét, a szóráskép kialakulását a műtrágyának a szórószerkezetre, a röpítőtárcsákra való rávezetése nagymértékben befolyásolja. Szinte valamennyi röpítőtárcsás műtrágyaszórónál a műtrágya-rávezetés a röpítőtárcsa központjának közelében történik, ahol a kerületi sebesség még alacsony. A központi rávezetés kíméletes műtrágyakezelést eredményez a szórás közben. A központi rávezetés vázlatát, illetve működésmódját az 5. kép szemlélteti.

A kíméletes központi rávezetés helye – egyes típusokon – elektromos motorokkal, akár menetközben is változtatható. A röpítőtárcsás műtrágyaszórók szórás-, illetve ezen belüli munkaszélessége valamennyi gyártónál kézi mechanizmussal és a szórólapátok cseréjével manuálisan állítható, a bonyolultabb szerkezeteknél elektromos motorokkal az állítás menetközben is elvégezhető. Ez különösen a táblaszéli vagy határmenti szórásra való, menet közbeni átálláskor alakítja kedvezően a szórásképet. A legtöbb gyártó rendelkezik menet közbeni adagmennyiség-szabályozó berendezéssel is, egyes típusok pedig GPS-vezérléssel (automatikusan) vezérlik a kiömlőgarat suberének fordulóban való vagy táblavégi lezárását, a STOP&GO üzemmód megvalósítását. A menet közbeni adagmennyiség szabályozása és beállítása a gépeken alkalmazott elektrotenzometrikus mérlegekkel és terminálokkal oldható meg.

A röpítőtárcsás műtrágyaszórók szórószerkezete – szinte kivétel nélkül – korrózióálló szerkezeti acélból készül, a nagy koptatóhatásnak kitett szórólapátok azonban – egyes típusokon, illetve gyártmányokon – ezen túlmenően fémszórással, keményfémmel felrakott felülettel vannak kialakítva (5. kép).

A röpítőtárcsás műtrágyaszórók lapátozással ellátott tárcsái, a függesztett gépeknél a műtrágyatartályok alatti vázkeretre, míg a vontatott gépeknél a tartályok hátsó részén, a lehordószerkezet mögé vannak felszerelve. A röpítőtárcsák a hajtásukat általában mechanikusan, az üzemeltető traktor TLT tengelycsonkjáról kapják kardántengelyen, és a vázkeretre épített kúpkerekes szöghajtóműveken keresztül (6. kép). Egyes típusoknál azonban van lehetőség az üzemeltető traktor hidraulikahálózatához való csatlakoztatásra. Ez a hajtási rendszer csatlakozó vezetékből, elosztó, nyomás- és mennyiségszabályozó szelepekből, és a szórótárcsákat meghajtó hidromotorokból áll (7. kép).

Egyes típusoknál pedig a mechanikus bolygókerekes hajtást elektromotoros hajtás kombinációjával oldják meg.

1. ábra. A központi rávezetés és lapátozás vázlatai

5. kép. A szórólapátok kopásnak ellenálló szerkezeti acélból készülnek, egyes esetekben keményfém felrakással

Amint az előzőekből kiderül a röpítőtárcsás műtrágyaszórók a szántóföldi növénytermesztés teljes vertikumában megfelelő, nagyon változatos, az ökológiai adottságoknak megfelelő munkaminőségi és üzemeltetési igényeket elégítenek ki, akár fenntartható, akár intenzív termelési módról legyen szó.

Az egyszerű konstrukciók is biztosítják a szórásszélesség/munkaszélesség, valamint az adagmennyiség pontos beállítására vonatkozó mechanikus, manuális lehetőséget, ami a termelés fenntarthatóságát biztosítják – divatos kifejezéssel – megfelelő költséghatékonysággal.

A bonyolultabb röpítőtárcsás műtrágyaszóróknál szinte valamennyi gyártmánynál megtalálhatják, az előzőekben ismertetett szenzortechnológián alapuló, távvezérlés széles körű alkalmazását, és az ISOBUS adatátvitellel működő fedélzeti komputerből, és érintőkijelzős képernyőből álló terminálokat.

A szóráskép és az átfedésének pontos betartását a röpítőtárcsás műtrágyaszóróknál kézi és elektronikus vezérléssel, a terminál monitorjának kezelésével oldják meg. A nagy munkaszélesség és annak pontos betartása – manuális üzemeltetés esetén – még nagy gyakorlattal rendelkező traktorvezetőnek is gondot okozhat. A traktor sorvezetőjének segítségével vagy a GPS-vezérelt automatakormányzásával, nyomkövető programmal a beállított szórásszélesség pontosan tartható, vagyis a munkaszélesség, illetve az átfedés is (8. kép). Az ISOBUS-adatátvitel, a komputeres, illetve GPS-alkalmazások biztosítják a különböző szakaszvezérléseket, a táblaszéli, vízparti stb. szórási üzemmódok beállítását. A GEO műholdas rendszerek pontossága 30-10-2 cm. A 10-30 cm pontosságú jelek ingyenesek, a 2 cm (RTK) pontosság pénzbe kerül, fizetni kell érte. Fejtrágyázás kiszórásakor a gyakorlat számára a 10 cm-es pontosság is elfogadható. A manuális gépkezelés (40-50 cm) pontosságához képest jelentős mennyiségű műtrágyát takaríthatnak meg, néhány %-kal nő a területteljesítmény, és csökken a hajtóanyag-felhasználás.

2. ábra. A hidrosztatikus energiaátvitel is megtalálható

6. kép. A röpítőtárcsák hajtásának hagyományos módja a kúpfogaskerekes szöghajtóművek alkalmazása

Természetesen az itt leírt konstrukciók és technológiák eltérő formában, de hasonló hatékonysággal az Amazone, Bogballe, Kuhn, Kverneland, Rauch, stb. gyártmányoknál is alkalmazásra kerülnek.

7. kép. A szenzortechnológia, ISOBUS adatátvitel, és terminál segítheti a gépkezelő munkáját

8. kép. GEOpoint működési vázlata

A röpítőtárcsás műtrágyaszórók üzemeltetése során nagyon fontos, de egyben nehéz fizikai munkát igénylő tevékenység a műtrágya utántöltés. Éppen ezért, még az egészen kis tartálytérfogatú, függesztett műtrágyaszóró gépek esetében is törekednek a gépi kiszolgálás megoldására. A flexibilis konténerek a különböző rakodógépekkel, traktoros homlokrakodókkal, vagy teleszkópos rakodógépekkel jól manipulálhatók. A termőterületre kihelyezett flexibilis konténerek felemeléséhez, illetve a műtrágyaszórók feltöltéséhez, az üzemeltető traktor hidraulikus hárompont-függesztő berendezéséhez csatlakoztatható, a függesztett műtrágyaszóróval egybeépített emelő-berendezést alkalmaznak.

A nagyobb teljesítményű és nagyobb tartálytérfogatú műtrágyaszórók feltöltését lámpás, vagy szenzoros figyelőrendszer segíti, és ad tájékoztatást a feltöltés folyamatáról.

A konstrukciók széles választéka választási lehetőséget biztosít – a hagyományos gazdálkodásban – az üzemmentéshez, a területnagysághoz megfelelő nagyságrendű, manuális vezérlésű, és mechanikus állítású gépek kiválasztására. A szenzortechnológián és GPS-alkalmazáson alapuló konstrukciók révén a precíziós gazdálkodás, az elektronikus üzemvitel bevezethető. Mindezek mellett a táblatérképek használatával a precíziós gazdálkodásba is beépíthető a röpítőtárcsás műtrágyaszórógépekre alapozott tápanyag-visszapótlási technológia.

dr. Kelemen Zsolt
műszaki szakértő