Szervestrágya-szórás gépei

A szervestrágyázásba bevont területeken az 1 hektárra jutó trágyamennyiség alakulását – a művelési ágak szerint – az 1. ábra (1-a és1b együtt legyen) szemlélteti. A területegységre kijuttatott adagmennyiség növekedése annak is köszönhető, hogy a szervestrágyák – különösen az almos istállótrágya – tápanyagának hasznosítása mellett, ismét egyre fontosabb annak talajszerkezetre, a talajvízháztartására, humusztartalomra gyakorolt hatása. A szervestrágya, az almos istállótrágya és hígtrágya tárolását, kezelését, hasznosítását azonban ma már több ismert hazai és EU-s rendelet szabályozza, ezek közül az egyik legfontosabb a „nitrát direktíva” (27/2006. sz. Kormányrendelet). Bár ez a jogszabály 150 kg/ha nitrogén hatóanyag-felhasználást enged hektáronként, ez nálunk Magyarországon – 40 kg/ha, e szempontból a sort Hollandia vezeti – 125 kg/ha körüli értékkel. A szervestrágyák, az almos istállótrágya értékes NPK és mikroelem hatóanyagtartalma miatt, a kiszórás egyenletességére, a kiadagolható mennyiségekre, a kiszórás időbeni bonyolítására vonatkozóan nagyon komoly agrotechnikai követelményeknek kell megfelelni, nem beszélve a környezetvédelmi előírásokról. Az ilyen szigorú előírásoknak megfelelő, ugyanakkor a technológiai igényekhez igazodó, és gazdaságos szervestrágya-szórási munkaműveletet csak megfelelő műszaki háttérrel, korszerű szervestrágya-szóró gépekkel és gondos üzemszervezés mellett lehet elvégezni.
1. ábra: A magyar mezőgazdaságban az ágazatonként kiszórt trágyaadag alakulása1. ábra: A magyar mezőgazdaságban az ágazatonként kiszórt trágyaadag alakulása
1. ábra: A magyar mezőgazdaságban az ágazatonként kiszórt trágyaadag alakulása
 
Az almos istállótrágya és a hozzá hasonló konzisztenciájú anyag – növénytermesztésben történő hasznosítása – már az állattartó telepen a kitrágyázással megkezdődik. Különösen a nagy állattartó telepek évi 15-20 ezer tonna almos istállótrágyájának kezelése nem kis anyagmozgatási, logisztikai feladatot jelent az üzem számára. Ez a logisztikai anyagmozgatási feladat azonban csak munkafolyamatonként is megfelelő műszaki színvonalú és kapacitású gépekkel, gépparkkal oldható meg. Mindezen követelményeknek megfelelően a gyártók a technológiában alkalmazható rakodó- és szervestrágya-szóró gépeket – a szigorú követelményeknek – folyamatosan fejlesztik, és újabb és újabb típusokkal jelennek meg a piacon. Az almos istállótrágya hasznosítás anyagmozgatási folyamatát a következő folyamatábrában foglaljuk össze.
2. ábra:	Az almos istállótrágya kezelés és hasznosítás folyamatábrája
2. ábra: Az almos istállótrágya kezelés és hasznosítás folyamatábrája
 
Az állattartótelepeken az istállók, karámok kitrágyázására traktoros homlokrakodó gépek vagy magajáró törzscsuklós, vagy csúszókerék kormányzású homlokrakodó gépek használhatók előnyösen.
A kis rakodási területen, istállókban való manőverezésre alakították ki a korlátozott emelési magassággal, és kisebb (0,5-1,5 t) emelőképességű csúszókerék kormányzású rakodógépeket. A kis fordulási helyszükséglet biztosítására a kormányzás a járókerekek hajtásának fékezésével, a tengelykapcsolók oldásával történik, hasonlóan a lánctalpas járószerkezetek kormányzásához. Ezek a tulajdonságok, és emellett az istálló méreteihez alkalmazkodó geometriai paraméterek teszik alkalmassá a csúszókerék kormányzású rakodókat az állattartó épületek kitrágyázási, trágyaeltávolítási munkáira. Különösen jól használhatók a mélyalmos tartástechnológia esetén és a trágya kitermelésére, almos és hígtrágyás istállókban is a trágyautak tisztántartására. Az előzőekhez hasonlóan – az újabb fejlesztésű, és egyre nagyobb típusválasztékban megjelenő – kisebb geometriai méretekkel rendelkező törzscsuklós homlokrakodók – a könnyen kezelhető hidrosztatikus erőátvitel és irányváltás következtében – trágyavillával felszerelve az említett kitrágyázási és trágyarakodási munkákra jó teljesítménnyel használhatók.

_simpelads_load('.simpleads-2764-content-0', 2764, 1);

 
Ugyanilyen kitrágyázási munkákkal kapcsolatos igények kielégítése céljából a teleszkópos homlokrakodó gépek – kisebb geometriai méretekkel rendelkező változatai – szintén az utóbbi időben megújuló újdonságok közé sorolhatók (3. ábra).
3. ábra:	Alacsony építésű istállókban is jól manőverező teleszkópos rakodógép
3. ábra: Alacsony építésű istállókban is jól manőverező teleszkópos rakodógép
 
A kitrágyázás során kitermelt almos istállótrágya tárolótérbe, tároló telepre történő szállítására számos fémlemezből kialakított hidraulikusan billenthető felépítménnyel, kocsiszekrénnyel szerelt pótkocsi használható. A szervestrágya kezelés és -hasznosítás terén ez a munka is jelentős szállítási kapacitást igényel (4. ábra).
4. ábra:	Az üzemben az almos istállótrágya szállítása nem kis feladatot jelent, ezért erre szinte valamennyi szállítóeszközt felhasználnak
4. ábra: Az üzemben az almos istállótrágya szállítása nem kis feladatot jelent, ezért erre szinte valamennyi szállítóeszközt felhasználnak
 
Az almos istállótrágya szántóföldi munkafolyamatai az 2. ábra szerint rakodási munkákból, szállításból és a területen történő kiszórásból áll.
 
Szervestrágya telepeken az almos istállótrágya rakodását az univerzálisan használható traktoros homlokrakodókkal és magajáró teleszkópos rakodókkal is el lehet végezni, természetesen szervestrágya rakodására alkalmas rakodókanállal. Az almos istállótrágya rakodását általában nem nagy magasságokra kell végezni, viszont általában fontos a nagy teljesítményt biztosító, 3-4 t emelőképesség és a nagy raktérfogatú trágyamarkoló munkaeszköz használata. Erre a célra tehát – a kevés rakodási ciklus mellett – nagy anyagmennyiséget felrakó törzscsuklós, vagy kétkerék kormányzású homlokrakodók alkalmasak.
 
A mai gyakorlatban a szervestrágyák kiszórására alkalmazott gépeket – konstrukciós kialakításuk szerint – az alábbiaknak megfelelően csoportosíthatjuk.
 5. ábra:	Lehordó-szerkezetes pótkocsik csoportosítása
5. ábra: Lehordó-szerkezetes pótkocsik csoportosítása
 
A szervestrágya-szóró pótkocsik általában a mezőgazdasági termelésre jellemző nehéz körülmények, kedvezőtlen időjárási-, nehéz terepviszonyok között is különösen nagy igénybevételnek vannak kitéve. Éppen ezért erős robusztus kivitelű konstrukciók, különös tekintettel a futóművek, alvázak, felépítmények kialakítására.
A szervestrágya-szóró pótkocsik családelven, különböző teherbírással készülnek, 9-33 t összgördülő-tömeggel. A teherbírástól, illetve az összgördülő-tömegtől függően a gépek alvázát egytengelyes, tändem, ikertengelyes, illetve különleges esetekben négytengelyes futómű támasztja alá.
 
A legegyszerűbb futómű változatok az egytengelyes konstrukciók, ezek többsége rugózatlan kivitelű, és a tengely közvetlenül csavarkötéssel csatlakozik az alvázhoz. A rugózatlanságból adódó nagy dinamikus igénybevételt az alacsony nyomású gumiabroncsok alkalmazásával ellensúlyozzák. A nagyobb teherbírású változatok általában nagy átmérőjű ballonos gumiabroncsokkal vannak felszerelve, melyek csökkentik a talajtömörödést, vagyis kisebb fajlagos talajterhelés és vonóerő-igény mellett üzemeltethetők (6. ábra). A dinamikus igénybevételek csökkentésére alkalmazzák a szintén rugózatlan felfüggesztésű tändem futóműveket.
6. ábra:	A nagyméretű, alacsonynyomású gumiabronccsal szerelt futóművek csökkentik a talajtömörödést
6. ábra: A nagyméretű, alacsonynyomású gumiabronccsal szerelt futóművek csökkentik a talajtömörödést
 
A tändem futóművek független kerékfelfüggesztése következtében nagyon kedvező a futómű talajkövetése. A szervestrágya-szóró pótkocsikon alkalmazott ikertengelyes, tridemtengelyes, valamint négytengelyes futóművek – szinte kivétel nélkül – rugózott kivitelben készülnek. Az újabb fejlesztésű szervestrágya-szóró pótkocsiknál is a futómű és az alváz mechanikai igénybevételének, és a gumiabroncsok radírozásának minimalizálása céljából, gyakran alkalmazzák a kormányzott futómű változatokat. Ennek egyszerűbb kivitele az üzemeltető, vagy vontató traktor hidraulikus kormányával szinkronműködő berendezések, ezeket elsősorban az ikertengelyes, rugózott futóműveknél alkalmazzák. A bonyolultabb tridem- és négytengelyes futóművek esetében – a mechanikusan vezérelt hidraulikus tengelycsonk – kényszerkormányzást használják.
A szervestrágya-szóró pótkocsik esetében is a fő teherviselő szerkezet az alváz. Az alvázak lehetnek háromszög alakú, vagy négyszögletes létraváz, vagy központi gerinctartós alváz. Az alvázban helyezik el a – felépítmény hátuljára adapterként szerelhető – szórószerkezet meghajtó tengelyét a biztonsági tengelykapcsolóval, hardy tárcsákkal. A cserefelépítményes alváz is hasonló létraváz, csak rendelkeznie kell a szervestrágya-szóró felépítmény fogadására alkalmas bázisfelületekkel, illetve a felépítményt rögzítő elemekkel. Az egyszerűbb szerkezetű alvázakhoz a vonórúd mereven csatlakozik, az újabb korszerű, különösen a tändem-, tridemtengelyes gépek esetében a vonórúd csatlakoztatása rugózottan, többnyire hidropneumatikus rugózással van megoldva.
A szervestrágya-szórók kocsiszekrénye igen nagy mechanikus igénybevételnek van kitéve, ezért általában fémből, és a teherbírásnak megfelelően változó raktérfogattal készül, az egyes típusok és változatok esetében egymáshoz hasonló konstrukciós kialakítású. A lemezből kialakított kocsiszekrény vázszerkezete „U” profilú hossz- és azokat összekötő kereszttartókból készül. A kocsiszekrény vázára épül a fenéklemez és a mellsőfal a függőleges tartókkal. A kocsiszekrény hátsó függőleges tartóihoz kapcsolódik a szervestrágya-szóró adapter, illetve a nyitható hátfal kerete (7. ábra). Szecskázott és más terimés anyagok szállítására pedig térfogatnövelő magasító oldalfal és bontó adapter szerelhető a kocsiszekrényre.
7. ábra:	Hagyományos építésű lemez kocsiszekrényes trágyaszóró pótkocsi
7. ábra: Hagyományos építésű lemez kocsiszekrényes trágyaszóró pótkocsi
 
A trágya kocsiszekrénybe történő mozgatását – a szórószerkezethez történő szállításnál – valamilyen lehordó-szerkezet végzi. A láncos kaparóléces lehordó-szerkezet a kocsiszekrény hosszában végighúzódó végtelenített szemes vagy hevederes láncokból többnyire kétpárból, valamint azokat összekötő „L” – „U” vagy egyéb kialakítású profilacél lécekből áll. A szemes vagy hevederes végtelenített láncok a kocsiszekrény hossztartóikba futnak. A kocsiszekrény hátsó hossztartóiban került csapágyazásra a meghajtó láncdiók tengelye, míg a hossztartók mellső részébe csapágyazott tengely láncdióival együtt történő elmozdításával feszíthető a lehordólánc. A láncos letolólapos lehordó-szerkezet hasonló kialakítása azzal az eltéréssel, hogy a lehordóláncra a kocsiszekrény teljes keresztmetszetet kitöltő tolólapot szereltek. A letolólapos pótkocsiknál a letolólapot több fokozatú hidraulikus munkahenger működteti. A lehordó-szerkezet lehet láncos kaparóléces, láncos letolólapos, teleszkópos letolólapos. A lehordó-szerkezet hajtása, vagyis előtolása történhet mechanikusan, kilincsműves hajtóművel vagy hidrosztatikusan, forgó vagy lineáris hidromotorokkal, vagyis munkahengerrel. A lehordó-szerkezet előtolási sebessége határozza meg a szórószerkezetre – időegység alatt – jutó szervestrágya mennyiségét, vagyis az ürítési időt, a területegységre kiadagolható trágya mennyiségét. A területegységre kijuttatható trágya adag azonban a munkasebességtől is függ. A lehordó-szerkezet előtolásának szabályozása mechanikus, kilincsműves hajtás esetén a kilincskereket hajtó forgattyús hajtóművel a forgattyús hajtókar hosszának állításával a kilincskerék fogszámától függő lehet, hosszának változtatásával történik. A hidrosztatikus hajtás esetén a forgó vagy lineáris hidromotorok fordulatszámának változtatásával történik. A szabályozás vagy beállítás úgy történik, hogy az üzemeltető traktor hidraulikus rendszeréhez kapcsolódó hidraulikus körbe iktatott háromállású mennyiségszabályzó szeleppel állítják be a megfelelő láncsebesség értékeket. A korszerű, újabb univerzális és nehéz univerzális traktorok mennyiségszabályozós, hidraulikus körébe azonban a lehordó-szerkezetes pótkocsik hidraulikus köre közvetlenül csatlakoztatható, és a láncsebesség a kiszórt adagmennyiség digitális vezérléssel, fokozatmentesen szabályozható (8. ábra). A szabályozás általában 0,30 és 2,00 m/min között történik. Az alacsonyabb láncsebességeket nagyobb tápanyagtartalmú, kezelt szervestrágya keverékek, a közepes láncsebességeket almos istállótrágya, míg a legnagyobb láncsebességet térfogatnövelő oldalfallal, és a bontóhengeres változatnál szecskázott anyag ürítésekor kell használni.
8. ábra:	A lehordó-szerkezet hidrosztatikus hajtása hajtóművön keresztül
8. ábra: A lehordó-szerkezet hidrosztatikus hajtása hajtóművön keresztül 
 
A lehordó-szerkezet által az almos istállótrágya is a szórószerkezetre jut. A szórószerkezet a különböző agrotechnikai igényeknek megfelelően sokféle konstrukciós változatban készül. A szórószerkezet hajtási teljesítmény-igénye jóval magasabb, mint a lehordó szerkezeté, ezért mindig a traktor TLT-jéről történik kardántengelyen keresztül.
A különböző konstrukciójú szervestrágya-szóró szerkezetek közös jellemzője, hogy külön keretszerkezetbe kerülnek kialakításra, ami azt jelenti, hogy gyorscsatlakozókkal, adapteres kapcsolóval a kocsiszekrény hátsó függőleges tartóhoz kétoldalt kapcsolódik.
A szórószerkezet tehát készülhet vízszintes és függőleges tengelyű változatban. A vízszintes tengelyű szórószerkezetes berendezések általában kettő darab, az adapter függőleges tartóiban kétoldalt csapágyazott hengerekből áll (9. ábra).
9. ábra:	Vízszintes bontótengelyű szórószerkezet függőleges tengelyű tartókkal
9. ábra: Vízszintes bontótengelyű szórószerkezet függőleges tengelyű tartókkal
 
A kétoldalt csapágyazott tengelyeken hegesztéssel rögzítik a csigalevélszerűen kialakított bontó- és szóróelemeket. Vízszintes tengelyű szórószerkezet kialakítása lehet aprító, illetve tépőfogas rendszerű is, ebben az esetben az „L” vagy „U” profilú tépőfogakat hegesztették a szóróhengerekre. Mind a csigás, mind az aprító, illetve tépőfogas szórószerkezet lehet függőleges tengelyű kivitel is (10. ábra). Ebben az esetben a szórószerkezet tengelycsonkjai az adapter felső és alsó kereszttartóiban kerültek csapágyazásra. A szóráskép és a munkaszélesség javítására mindkét szórószerkezet alá függőleges tengelyű, sugár irányú lapátozású páros szórótárcsákat is alkalmaznak. Mind a vízszintes, mind a függőleges tengelyű szórószerkezet a hajtását mechanikusan kardántengelyen és kúp- vagy homlok-fogaskerék hajtóműveken, a vízszintes tengelyű szórószerkezeteknél sok esetben hevederes láncon keresztül kapják.
10. ábra:	Függőleges tengelyű tépőfogas szórószerkezet
10. ábra: Függőleges tengelyű tépőfogas szórószerkezet
 
A nagy mennyiségben és nagy teljesítménnyel működtethetők a tehergépkocsi alvázra épített trágyaszóró felépítmények. A terepjáró és 6×6-os kerékképletű alvázakra épített felépítmények és szóróberendezések a lehordó- és szórószerkezet tekintetében az előzőekben ismertetett konstrukciókkal megegyeznek. Alkalmazásuk nagy szállítási távolságok esetén jelent előnyt (11. ábra).
A technológiai igénytől függ, hogy milyen szórószerkezettel felszerelt trágyaszóró pótkocsit alkalmazunk. A szórószerkezet konstrukciójától függ az aprítás mértéke, a szórásegyenletessége, a szórásszélesség és ebből adódó munkaszélesség nagysága.
A szervestrágya-szóró pótkocsik munkaminőségét az aprítás mértékével, a szóráshossz, illetve keresztirányú egyenletességével szoktuk jellemezni. Az aprítás minőségének vonatkozásában elmondható, hogy legjobb mértékben a függőleges tengelyű tépőfogas, közepesen a függőleges tengelyű csigás, és a vízszintes tengelyű aprítófogas és legkevésbé a vízszintes tengelyű csigás aprító-szóró szerkezetű konstrukciók aprítanak.
11. ábra:	Tehergépkocsis szervestrágya-szóró felépítmény
11. ábra: Tehergépkocsis szervestrágya-szóró felépítmény
 
Szórás, illetve munkaszélesség tekintetében elmondható, hogy a legkisebb munkaszélességgel (2,4-2,8-3,2 m) a vízszintes tengelyű csigás és tépőfogas szórószerkezetű gépek rendelkeznek. A keskeny szórásszélesség ott jelent előnyt, ahol a szórásszélesség korlátozott (pl. szőlő- és egyéb ültetvények) és emellett nagy mennyiségű, 100-120 t/ha adagú almos istállótrágyát kell kijuttatni.
12. ábra:	A szórás keresztirányú egyenlőtlensége függőleges csigás szórószerkezet esetén
12. ábra: A szórás keresztirányú egyenlőtlensége függőleges csigás szórószerkezet esetén
 
A vízszintes csigás és tépőfogas, de gyakran a függőleges tengelyű csigaleveles szórószerkezetek szórásszélességét a hengerek alá épített röpítő-szórótárcsák alkalmazásával növelik.
A legnagyobb szórás-, illetve munkaszélességgel a függőleges tengelyű tépőfogas szóróhengerekkel szerelt szerkezetek rendelkeznek. Ezeknél a gépeknél a tényleges munkaszélesség elérheti a 17-20 m-t is. Azokon a területeken, ahol nagy területteljesítményre van szükség elsősorban a függőleges tengelyű tépőfogas szórószerkezetű gépeket célszerű használni (12. ábra).
A kiszórás egyenletességét tekintve – a munkaszélességen belül – az egyes konstrukciók között nem találunk számottevő különbséget (13. ábra).
13. ábra:	A vízszintes csigás szervestrágya-szóró munka közben
13. ábra: A vízszintes csigás szervestrágya-szóró munka közben
 
A szervestrágya-szóró pótkocsik üzemeltetésére 7-8 t teherbírásig az 50-80 kW motorteljesítményű könnyű, univerzális, míg a 10-14 t teherbírású gépekhez a 100-130 kW motorteljesítményű középnehéz, univerzális traktorok használhatók. Az üzemeltetéshez a szükséges motorteljesítmény-igényt a lehordószerkezet és szórószerkezet hajtási teljesítmény és a szállítási munkához szükséges vonóhorog teljesítmény-igény határozza meg. A hajtási teljesítményigény a gép teherbírásának megfelelően a kiszórandó anyag konzisztenciájától, az adagmennyiségtől, vagyis a beállított előtolási fokozattól függ. A pótkocsi vontatási teljesítmény-igénye a talajállapottól, gördülési ellenállástól és a menet- vagy munkasebességtől függ. Egy 12 t teherbírású pótkocsi energetikai jellemzőit az 1. táblázatban foglaltuk össze.
 
12 t teherbírású szervestrágya-szóró pótkocsi energetikai jellemzői 1. táblázat

Sor-

szám

Energetikai

jellemző

Teljesítményigény (kW)

Komposzt

Istállótrágya

25 t/ha

40 t/ha

25 t/ha

60 t/ha

1

Lehordószerkezet hajtás

15

25

16

26

2

Szórószerkezet hajtás

50

80

56

83

3

Szórószerkezet vonóhorog teljesítmény

15

25

15

25

4

Összes teljesítmény

80

130

87

134

5

Motorteljesítmény

85

135

92

141

A szervestrágya- vagy almos istállótrágya kijuttatása alapvetően szállítási körfolyamatként kezelhető, melynek munkaműveleteit a következők szerint kell összehangolni:
vagyis az egyenlőtlenségnek kell fennállnia, mert ebben az esetben zavartalan a körfolyamat, nem keletkeznek felesleges állásidők.
 
A szervestrágya-kijuttatás szállítási körfolyamatában a rakodási teljesítményt a következők szerint határozhatjuk meg.
ahol:
Wt = a trágyarakodás teljesítménye (t/h);
Qt = a felrakott trágya tömege (t);
Tr = a rakodási idő (h)
 
A szervestrágya-rakodási teljesítményt meghatározó képlet viszonylag egyszerűnek tűnik, a gyakorlatban azonban az alkalmazása számos tényezőtől függ, melyek a következők lehetnek:
• A felrakott szervestrágya tömegét meghatározza az alkalmazott szállítóeszköz teherbírása és geometriai méretei, általában a szervestrágya-szóró pótkocsi teherbírása a korlátozó tényező.
• A rakodási idő pedig a rakodógép ciklusidejétől, és a manőverező képességétől függ, ebből a szempontból az irányváltás sebességváltóval szerelt traktoros homlokrakodók, vagy a hidrosztatikus járószerkezet hajtású teleszkópos vagy törzscsuklós rakodók használhatók előnyösen.
• A rakodógép emelőképességének kihasználására eredeti gyári – a névleges emelőképességnek megfelelő – trágyavillát vagy – kanalat kell használni.
 
A különböző szervestrágya-szóró pótkocsikkal elérhető szállítási teljesítmény a következőképpen határozható meg:
ahol:
Wsz = a szállítási teljesítmény (t/h);
Tsz = a szállítási idő (h);
Tü = az üres menetidő (h)
Te = az egyéb veszteségidő (pl. várakozás) (h)
Qt = a felrakott szervestrágya tömege (t)
 
A szervestrágya kijuttatás harmadik munkaműveletének, a kiszórásnak a teljesítménye pedig a szervestrágya-szóró pótkocsi teherbírásától és az ürítési időtől függ, vagyis
ahol:
Wszr = az ürítési vagy szórási teljesítmény (t/h);
Qt = a kiszórt trágya tömege (t);
Tür = az ürítési vagy szórási idő (h)
 
A szervestrágya-szóró pótkocsik teherbírása adott, az ürítési idő pedig a területegységre kijuttatandó szervestrágya adagtól függ, vagyis a behordó szerkezet működési sebességétől. A kijuttatandó trágyamennyiség hektáronként 60-200 t közötti. Ezt az adagmennyiséget a munkaszélességnek megfelelő egyenletességgel kell kijuttatni, amit a variációs együtthatóval fejezhetünk ki, mely értékének kisebbnek kell lennie, mint 25 %.
állattenyésztés hígtrágya istálló pótkocsi szervestrágya