Új szecskázási és takarmányozási technológiák, és ezek alkalmazkodó konstrukciói

A szarvasmarhatartásban a jó minőségű szilázsok etetése nélkülözhetetlen. Ez igaz mind a húshasznú- és a tejelőágazatban, és igaz mind élettani, mind és a termelés szintjének fenntartása szempontjából – akár ad-libitum, vagy monodiétás, illetve TMR technológiáról van szó.

Gyártói irányvételek

A szilázsokat nagy mennyiségben, tehenenként akár 40-45 kg/nap etetik. A szántóföldön megtermelt takarmány tökéletes emészthetősége és hasznosíthatósága mellett, a nagy hozamú tejelő tehénállomány etetésében – éppen a termelési szint fenntartása miatt – ma már a kis- és nagylétszámú állomány esetében egyaránt a TMR takarmányozási technológiát alkalmazzák. A nagy hozamú tehénállomány termelési szinten tartása az állatok biológiájához, a takarmány hasznosításához alkalmazkodó stratégia pedig a szilázsok – különösen a monodiétás és TMR, illetve a fejőrobotos tartásnál a PMR technológiában – döntő többségében bent lévő silókukorica, kukorica- és cirokszilázsok emészthető beltartalmának minél tökéletesebb feltárását igényli.

Ezeket az igényeket a szilázskészítés alapgépeit, a szecskázógépeket gyártó cégek a fejlesztéseik során figyelemmel kísérik. A kisebb állatállománnyal rendelkező állattenyésztő vállalkozások részére a kisebb teljesítményű függesztett és vontatott, valamint a mellső függesztésű szecskázók állnak rendelkezésre (1. kép). Ezek korlátozott geometriai méretű tárcsás szecskázókkal vannak felszerelve, és a munkaminőség terén, éppen a takarmány feltáródási jellemzőire vonatkozóan, kissé elmaradnak a nagyobb teljesítményű, magajáró, dobos aprítóval szerelt változatoktól.

1. kép. A kisebb üzemek igényeit a vontatott szecskázók is kielégítik

1/a-b ábra. A behordó szerkezet tömörítő mechanizmusa, és az automata terhelésszabályozás elve

A nagyobb vagy nagyteljesítményű szecskázóknál a betakarítandó nagy volumennek – tehenészetenként akár több ezer tonnának – megfelelően a minél nagyobb tömegteljesítmény elérése céljából a fejlesztés a munkaminőségi mutatók, az aprítás, szemroppantás, és újabban a szárrészek foszlatásának optimalizálására irányul. Az üzemeltetési, gépkezelési paramétereket pedig elektromos, elektropneumatikus és szenzortechnológián alapuló távvezérlés, és a széleskörű digitális és GPS-alkalmazások javítják. Ezt a célt szolgálják a kedvező hajtóanyag-felhasználású motorok, a kis veszteséggel dolgozó hajtásátvitel, a mechanikus ékszíj, a zárt fogaskerék-hajtóművek, zárt hidrosztatikus körök beépítése mind az aprító szerkezet, mind a járószerkezeti hajtásban.

Kiforrott konstrukciók

A folyamatos innovációk biztonságos megvalósítását a gyártmánytervezésben alkalmazott AutoCAD tervezési, modellezési és szimulációs módszerek szolgálják. A gyártásirányításban ma már szintén a számítógépes „CAM” irányítási módszerek, a gyártástechnológiában pedig új módszereket, különleges hőkezelhető, nagyszilárdságú, nagy folyáshatárú ötvözött szerkezeti anyagokat, CNC és lézervezérlésű megmunkáló gépeket, a hegesztésben robottechnológiát alkalmaznak. A magajáró szecskázók működő mechanikus szerkezeti részei tehát – az előzőekben ismertetett teljes körű és folyamatos innováció eredményeként – kiforrott konstrukciók.

A magajáró szecskázók behordó-adagolószerkezete 6 hengeres – Fendt (AGCO) Krone, és 4 hengeres konstrukció a Claas Jaguar, New Holland, MF, John Deere 8000-9000 sorozat, valamint Rostselmash – gyártmányainál. A behordóhengerek kitérése arányban van az anyagáram vastagságával. Ezt szenzorok érzékelik, és a munkasebesség szabályozásával automatikusan állandó gépterhelést biztosítanak. Az egyenletes anyagáramot a behordóhengerek megfelelő rugóterhelése, valamint a szintén változtatható adapterhajtás és az automatikus adapter talajkövető rendszer együttes alkalmazása is biztosítja. A Claas Jaguar 800-900 sorozatú gépeken alkalmazott megoldásokat a 1/a-b. ábra szemlélteti. A behordó szerkezet hajtása a Claas, John Deere, Krone, New Holland és az AGCO (Fendt) gyártmányú szecskázókon fogaskerék hajtóművön keresztül hidrosztatikusan axiál-dugattyús hidromotorokkal történik. A hidrosztatikus hajtás – alapesetben – folyamatos szecskahossz állítást tesz lehetővé.

1/a-b grafikon. A szecskaeloszlás és a méretfrakciók alakulása különböző beállítható szecskahosszúságnál

1. táblázat. A szecskahossz alakulása Claas Jaguar „V-MAX” dobbal

2/a-b kép. Különböző rovátkolt szemroppantó konstrukciók

A beállítások szempontjai

Az említett magajáró szecskázók – éppen a fajlagosan nagy tömegteljesítmény, és az aprítás minőségére vonatkozó igen magas követelmények kielégítésére – dobos aprító szerkezettel készülnek.

A szecskázó dobok kialakítása több sorban „V” alakban páros, vagy „S” soronként több darabonkénti késelrendezésű (2/a-b. kép). A szecskázódobok két végén, a hajtásátvitelre kialakított tengelyvégekkel megmunkált tengelyre hegesztett nagyszilárdságú szerkezeti acélból hegesztéssel kialakított hengerek késtartó tárcsákból, és a csavarkötéssel rögzített kopásálló, hőkezelt, keményfém aprítókésekből állnak. Az adott átmérőjű dobokon a kések elrendezése és a sorok száma számos variációs lehetőséget biztosít, ezt a Claas Jaguar sorozat típusaira vonatkozóan az 1. táblázat szemlélteti. Ez a változatos késszámvariáció a folyamatos szecskahossz állítással nagyon változatos – a szilázskészítés technológiája és takarmányozási, illetve etetési stratégia szempontjából – minden igényt kielégítő szecskahossz-beállítást, azaz szecskaeloszlást, homogenitást biztosít.

Természetesen ezek a szecskahosszbeállítási tartományok, késszámelrendezési és -kiosztási variációk a hazai gyakorlatban használatos magajáró szecskázó gépen is rendelkezésre állnak (ezeket az értékeket a 2. táblázatban foglaltuk össze).

A 2. táblázat adataiból látható, hogy az egyes gyártmányoknál, illetve azonos típusú magajáró szecskázóknál a szecskázódobok geometriai jellemzői átmérő/szélesség (mm) azonos, és csak az elhelyezett kések száma változik. A szilázskészítési technológia a silókukorica, vagy cirkos keverékek, kalászos gabona teljes növény, vagy a pillangósok, gyepfélék arányától függően, vagy esetleg energetikai, biogáz felhasználás céljára. Az is látható, hogy a beállítható szecskaméret az igényeknek és az aktuális etetési, takarmányozási trendeknek megfelelően kiválasztható. Fontos azonban tudni, hogy még ezeknél az egzakt szecskázó-aprító szerkezettel dolgozó gépeknél is a gyakorlati értékek terén – a beállítotthoz képest – bizonyos szórást mutat a szecskaeloszlás, „Gauss-görbe” szerint alakul, illetve a szecskaeloszlásra az úgynevezett telítődési görbe is jellemző. Ezt szemlélteti a 1/a-b. grafikon. Az ábra silókukorica szilázskészítésre vonatkozik. Természetesen abszolút, vagyis konkrét értékeket tekintve ez növényféleségenként és az alkalmazott konstrukciók miatt mutathat eltérést. Ugyanakkor a tendenciájából vonhatunk le következtetést a szilázs, illetve PMR, vagy TMR-ben lévő szilázsok frakcióinak alakulására, ami éppen az adott etetési stratégia szempontjából is adhat eligazítást a gyakorlati szakemberek számára. Ez természetesen nem helyettesítheti, nem mellőzheti a „Penn State” szeparátorra, illetve rostákra és tálcákra alapozott vizsgálatot. A szecskaeloszlást szemléltető „Gauss” eloszlási, illetve telítődési görbéket elemezve levonható az a következtetés, hogy a dobos szecskázóknál a beállított szecskahossznál van a valós érték legnagyobb mennyisége. Ettől a szecskaeloszlás a kis- és nagyobb szecskaméret esetében eltér, a kisebb szecskaméretek esetében a legszűkebb a görbe, a nagyobb méreteknél ellaposodik, vagy nagyobb arányban van a beállított értéktől eltérő kisebb és nagyobb méretű frakció a szecskahalmazban. Az eloszlás a takarmánykeverékekben, a PMR- és TMR-ben is számításba vehető. A vágás, az aprítás minősége a szecskázó kések élességétől és a késhézagtól függ. Éppen ezért a magajáró szecskázóknál a késélezés és a keményfémből készült állókések állítása automatikusan, elektromos távvezérléssel történik.

Szemroppantók, zúzók

A kukoricaszilázsok minél tökéletesebb hasznosulása a nagy hozamú tehenek bendőműködéséhez szükséges strukturális rost, és az emészthetőség biztosítására a nagyobb szecskaméret melletti szemroppantás iránti igény kielégítésére alakították ki a különböző zúzó-szemroppantó berendezéseket.

A zúzó-szemroppantó berendezések legelső változatai a szecskázódob mögött elhelyezett zúzókosarak voltak – az acélból kialakított különböző alakú és méretű lyukak révén a szárrészeket hatékonyan zúzták és foszlatták, valamint a kukoricaszemeket törték. A zúzóhatás és a szemroppantás növelésére a dobokra, a kések alá utótörő léceket, a szecskázódobok alá pedig bordázott zúzólemezeket, zúzófeneket építettek be. Az így kialakított berendezések a szárrészek zúzását, foszlatását, és a szemek roppantását is nagyon jó munkaminőségben, nagyon kedvező ép–szem-aránnyal végezték, de jelentősen csökkent a szecskázógépek áteresztőképessége, és nagyon nagy volt a szecskázott anyag 1 tonnájára vonatkozó, vagyis a fajlagos hajtóanyag felhasználás (kg/t) értéke.

Ezután jelentek meg a szecskázódob után az anyagáram útjába épített rovátkolt hengeres és kúpos tárcsás szemroppantó berendezések.

A rovátkolt, recés hengerpárokból álló szemroppantó hengerekkel épített, vagy a kúpos rovátkolt tárcsákból álló szemroppantó berendezések különböző konstrukciójának valamelyike megtalálható a magajáró szecskázógépek valamelyikén.

2. táblázat Magajáró szecskázók szecskázódob-kialakítása és beállítható a szecskahossztartomány

A rovátkolt, recés hengerekből álló szemroppantók hengerei a kopásnak ellenálló, különböző keménységű anyagból, karbon- vagy krómacélból, az adott szecskázó geometriai méreteinek megfelelő szélességgel, és különböző átmérőkkel készülnek. A kialakított konstrukciók konkrét megoldásait a Class alkalmazásában láthatjuk (1. ábra). Az ábrán látható a hagyományos kialakítású Multi Crop Cracker és az MCC Classic változat, melyek párhuzamos, rovátkolt recézésűek, különböző (196/250 mm) átmérővel készülnek, a recék száma 80/100, és 20 vagy 30% fordulatszám különbséggel dolgoznak. A Multi Crop Cracker Max (MCC Max) hengerei különleges konstrukciók. Az MCC Max hengerei egymással szembefordított, ferdefogazású, kúpos gyűrűkből állnak. A felső henger 15 db 264 mm átmérőjű, az alsó henger pedig 15 db 226 mm átmérőjű tárcsából áll. A hengerek közötti fordulatszám különbség pedig 30%. Az így összeépített hengerek nagyon kedvező zúzó- és szemroppantó hatással dolgoznak, de kissé bonyolult konstrukciók.

2. ábra. A „Shredlage” hengerek rovátkolt kialakítása

Ezekkel az elasztikus építésű, rovátkolt hengeres szemroppantókkal – a még elfogadható áteresztőképesség vagy tömegteljesítmény-csökkenés, fajlagos hajtóanyag-növekedés és hatékony szemroppantás, épszem-arány mellett – a készített teljes növényi zúzalékban a szecskahosszúság 9-14-19 mm körül alakult (1. grafikon). Ez a szecskaméret a szilázskészítési technológiában kedvezően alkalmazható, elsősorban a tömörítés és az erjedési folyamatok körülményeinek optimalizálása érdekében. A takarmány hasznosítása és esetenként állategészségügyi problémák elkerüléséért az így készített teljes növényi zúzalék etetése és arányainak beállítása a TMR-ben nagy gondosságot igényel. Fontos megjegyezni, hogy az előzőekben ismertetett hengeres, rovátkolt szemroppantókhoz hasonló konstrukciós megoldások szinte minden, Európában használt magajáró szecskázó összes típusában fellelhetőek. Egyes gyártók (pl. a Fendt, Krone és a John Deere) szecskázóiba az úgynevezett „V-Cracker” kúpos, tárcsás szemroppantókat építi be (1. kép). Ezeknek a berendezéseknek a működő „V” alakban beépített, az egymással szintén fordulatszám különbséggel szembe forgó tárcsái nagyobb felületen érintkeznek a takarmánnyal a zúzás és szemroppantás során.

Azonos elven működik az amerikai AMTS L.L.C által kidolgozott Shredlage technológiát megvalósító hasonlónevű Shredlage foszlató szemroppantó konstrukció. A licencvásárlás alapján ez az újabb foszlató-szemroppantó berendezés szintén beépíthető a Claas Jaguar szecskázókba (2. kép). A Shredlage foszlató, zúzó, szemroppantó hengerei spirálisan hornyolt 110, vagy 140 darab fogazott sorba vannak kimarva, és fél-fogosztás eltolással, 50%-os fordulatszám-különbséggel forognak.

A Shredlage rendszerű berendezések – a különleges rovátkolásnak és a nagy fordulatszámú különbségnek köszönhetően – a viszonylag nagy szecskahoszsz méretek (29-22-26 mm) is hatékony szemroppantást, ép–szem-arányt biztosítanak, és a hosszabb vagy nagyobb méretű szárrészeket hatékonyan hoszszirányban is sértik, vagyis foszlatják, ami a szecskaeloszlásban pozitívan jelentkezik. Az így készített szilázs TMRben történő etetésének kedvező hatása nagyon hamar megmutatkozik a tejhozamban (2. grafikon).

A foszlató, szemroppantó hengerek az amerikai „Scherer Inc.”, illetve Európában a Kemper GmbH gyártmányai már szintén beépíthetők a magajáró szecskázó gépekbe (2/a-b kép).

A rovátkolt hengeres vagy „V-Cracker, illetve az újabb foszlató, szemroppantó hengerek mára kiforrott kompakt egységenként építhetők be a magajáró szecskázók anyagáramába. A rovátkolt hengerek és a foszlató hengerpárok távolsága gyakorlatilag 1-10-12 mm között – a kívánalmaknak megfelelően – beállítható, szükség esetén az anyagáramból könnyen kiiktathatóak (3/a-b kép).

Azt is fontos megjegyezni, hogy a foszlató, szemroppantó hengerek vagy berendezések alkalmazásával megvalósítható nagyobb (19-22-26 mm) szecskaméret következtében a vágási energiaigény arányosan csökken.Ám amit nyerünk így a réven, azt elveszítjük a vámon a szemroppantó hengereknek a hatékony szemroppantás érdekében történő kicsire – pl. 1,7 mm-re történő – állítása miatt.

2. grafikon. A dobos szecskázók tömegteljesítmény fogyasztásértékeinek változása silókukorica szecskázásban, és kukoricateljes növényi zúzalékkészítésben

3. kép. A „V Cracker” rendszerű szemroppantó hengerei

3. grafikon. A foszlatott és szemroppantott „Shredlage” technológiával készült és etetett szilázs hatása a tejhozamra

3. kép. A „V Cracker” rendszerű szemroppantó hengerei

5/a-b kép. A különböző szecskázókba építhető foszlató szemroppantók

6/a-b kép. A John Deere 800-900 sorozat kiiktatható foszlató szemroppantó hengerpárja, és spirális rovátkolt szemroppantó hengere

A magajáró szecskázógépek funkcionális szerkezeti részei tehát kiforrott konstrukciók nagy tömegteljesítménnyel, és a takarmányozáshoz alkalmazkodó etetési, takarmányozási igényeket kielégítő szilázs-alapanyagot szolgáltatunk. A kiforrott mechanikai berendezések pedig számos – az üzemelést és szintén a takarmányminőség kedvező alakulását elősegítő – szenzortechnológián, spektrális és optikai módszereken alapuló távvezérlés, távérzékelési és GPS módszer használatát teszik lehetővé. Ezekről későbbi lapszámunkban láthat anyagot a tisztelt olvasó.

dr. Kelemen Zsolt
műszaki szakértő