A szemenkénti vetéstechnológia és műszaki megoldásai

Írta: Agrárágazat-2021/12. lapszám cikke - 2021 december 28.

A hazai szántóföldi növénytermesztésben a kalászosok – kukorica, napraforgó – vetésforgóban történő termesztése jelentős termőterületen történik. Ezek közül az utóbbiak vetésére világszerte és a hazai gyakorlatban is kizárólag szemenkénti vetőgépeket használnak.

A szántóföldi növények termesztésében minden esetben fontos a vetésre vonatkozó agrotechnikai követelmények betartása, a széles sortávolságú „kapásnövények”, a kukorica, napraforgó esetében azonban a növények morfológiai tulajdonságai miatt a potenciális termőképesség kihasználása, vagyis az optimális és a gazdaságos hozamok elérése céljából ez különösen lényeges. Éppen ezért a folyamatosan növekvő vetéstechnológiai igények minél tökéletesebb kielégítése céljából a vetőgépgyártó cégek folyamatosan fejlesztik gyártmányaikat. A fejlesztés célja a kukorica és napraforgó vetésére rendelkezésre álló, általában rövid, agrotechnikailag optimális időszak kihasználása érdekében a területteljesítmények, vagyis a vetési sebesség növelése – a pontos maglehelyezés, az egyenletes tőtáv és vetési mélység megtartása mellett. Fontos fejlesztési irány az elektronikus és hidrosztatikus hajtásátvitel, távvezérlés és a digitalizáció széles körű alkalmazása és az alkalmazkodás a digitális átálláshoz. Mindezeket pedig a konstrukciók funkcionális mechanizmusainak tökéletesítése, a nagy folyásszilárdságú szerkezeti anyagok beépítése, a gyártás- és gyártmányfejlesztés tökéletesítése támogatja.

A hazai kukoricatermesztés hagyományos technológiájában a 70-75-76,2 cm vetési sortáv a jellemző. Erre a célra számos, különböző munkaszélességű és különböző vetési sorszámú, függesztett, féligfüggesztett vagy vontatott, szívó- vagy nyomólégáramú szemenként vető gép áll rendelkezésre.

A szemenként vető gépek vázszerkezete

Ez a gépek teherviselő berendezése, ezért a szilárdsági paraméterek növelésére – például a nagyobb munkasebességből adódó nagyobb dinamikus igénybevétel elviselésére – a hagyományos szerkezeti acélokat gyakran váltják ki nagy folyás- és szakítószilárdságú szerkezeti acélokkal.

A szemenként vető gépek vázszerkezete képezi a funkcionális működő vetőelemek, vetőkocsik, hajtásátvitel és egyéb szerkezeti részek hordozó- vagy bázisfelületét. A vázszerkezetre csatlakoznak – a sortávolságnak megfelelően – fixen a kengyelcsavarokkal rögzített vetőkocsik vagy vetőelemek. Egyes típusoknál a vetőelemek sortávolsága – a 37,5–75,0 cm-es variációnál például – minden második elem kiiktatásával változtatható, más típusoknál pedig a vetőelemek, vetőkocsik eltolásával oldható ez meg. Egyes típusoknál a vetőkocsik vagy vetőelemek ikersoros vagy eltolt soros változatban vannak felfüggesztve. Ezekkel a gépekkel a háromszög alakban való vetéssel kedvezőbb a növények területkihasználása. A vetőkocsiknak, vetőelemeknek a vázhoz csatlakoztatott felfüggesztő mechanizmusa paralelogramma vagy tandem, kettős paralelogramma rendszerű (1. kép). Ez a felfüggesztőmechanizmus biztosítja az esetleges talajegyenlőtlenségek esetén is a vetőcsoroszlyák azonos helyzetét a talajhoz.

Paralelogramma felfüggesztésű vetőkocsi

A vetőkocsi vagy vetőelem kialakításának, különösen az újabb fejlesztésű, magasabb vetési sebességgel dolgozó szemenként vetőgépeknél van nagy jelentősége, mert a magasabb munkasebességeknél a talajkövetés dinamikája romlik. Ez azt jelenti, hogy bizonyos esetekben a vetőelemek vagy vetőkocsik úszóhelyzetbe – a szakirodalom kifejezésével – „vízisí” állapotba kerülnek, ami a vetési mélység egyenlőtlen kialakulásához vezet, vagyis az egyes magvak kelése is egyenetlen lesz. Éppen ezért ezeken a gépeken a vetőkocsik, vetőelemek talajterhelése vetőkocsinkként tekercsrugókkal, pneumatikus vagy hidropneumatikus rugózással állítható. A beállítás mértéke konstrukciótól, az alkalmazott vetéstechnológiától függően hagyományos magágyba történő vetésnél 50–80 kg, mulcsbavetésnél, 100–150 kg, direktvetésnél 200–250 vagy akár 300 kg is lehet soronként, vagyis vetőelemenként. Egyes konstrukcióknál – éppen a magasabb vetési sebesség melletti biztonságos magadagolás céljából – különleges, például réselt vetőtárcsát alkalmaznak. A biztonságos vetőágyba történő maglehelyezést pedig az ejtőcsőbe történő belövés biztosítja, a bevezetett nyomólevegő hatására. A magok helyzetét különleges kialakítású nyomókerekek rögzítik.

Egyes típusoknál a változó, laza vagy kötött talajokhoz alkalmazkodó automatikus csoroszlyanyomás-szabályzó rendszert alakítottak ki. Ezeknél a rendszereknél a csoroszlyanyomást pneumatikus vagy hidropneumatikus munkahengerek állítják elő, melyeknél a talajellenállás alapján változik automatikusan a rendszer nyomása (2. kép).

A talajterhelést hidraulikusan szabályzó mechanizmus

A felfüggesztőmechanizmusra vannak építve a pneumatikus vagy pneumatikus-mechanikus kombinációjú vetőszerkezetek. A hazai gyakorlatban, a legszélesebb körben alkalmazott vetőszerkezetek szívólégáramú rendszerek. Ezekben a vetőszerkezetekben a furatokkal ellátott vagy egyéb konstrukciós kialakítású vetőtárcsa választja el az atmoszférikus légnyomású teret a vákuumos tértől. A vetőtárcsák fölött elhelyezett magládákból a vetőmag gravitációsan jut az atmoszférikus térbe. A vetőtárcsák furatsorainál a magvak a vákuum hatására a furatokba tapadnak, egészen addig, amíg a tárcsa a leválasztás helyére ér, ahol a vákuum megszűnik, és a magvak az ejtőcsövön keresztül a vetőbarázdába esnek. A biztonságos leválasztást a különböző konstrukciójú magleválasztók végzik. A különböző furatmérettel rendelkező vetőtárcsák a különböző méretű magvak kivetése céljából cserélhetők, és a fordulatszám változtatása mellett a kivetett magmennyiség, vagyis a tőszám is változtatható. A mai korszerű szemenként vető gépeknél szinte kivétel nélkül különböző tárcsás csoroszlyaszerkezeteket alkalmaznak. A csoroszlyák kialakításánál a nyitótárcsákat „V” alakú vetőtárcsák követik. A pontos tőtávolság biztosítására a vetőbarázdába juttatott magvakat gumiborítású nyomókerék rögzíti az elmozdulás ellen, a biztonságos magtakarásról pedig a magtakaró kerekek gondoskodnak. Ezek lehetnek „V” alakú kerékpárok, sima ujjas vagy tüskés kivitelűek. A pontos munka- vagy vetési mélységet pedig soronként a mélységhatároló kerekekkel lehet beállítani. A szélesebb körű technológiai alkalmazás céljából a vetőcsoroszlyák elé szárvágó tárcsát és „V” alakban, párban küllős sortisztító kerekeket szerelnek (3. kép).

Tárcsás vetőszerkezetű konstrukció

A hagyományos építésű szemenként vető gépek vázkerete hordozza a korrózióálló lemezből vagy műanyagból kialakított műtrágyatartályt. A műtrágyatartályból a műtrágya adagolása soronkénti mechanikus tolóhengerrel vagy bütykös adagolóhengerrel történik. A kiadagolt mennyiség szabályozását pedig a fordulatszám és az adagolónyílás állításával lehet elvégezni. A beállított műtrágyaadag ezeknél a gépeknél gravitációsan jut el csoroszlyákhoz.

Egyes típusokon a vázszerkezet terhelésének csökkentése, illetve az üzemeltető traktor tömegeloszlásának optimalizálása céljából a műtrágyatartályt a traktor mellső függesztőberendezéséhez csatlakoztatják. Ez esetben az adagolás mechanikus cellás adagolóval, a műtrágya szállítása pedig pneumatikus úton, a traktor TLT-jéről meghajtott ventilátor légáramával történik.

A vetéssel egymenetben kijuttatandó mikrogranulátum, talajfertőtlenítő vagy az újabban önmagában vagy az előzővel kevert mikrogranulátum részére vagy a vetőkocsikra, vagy a vázkeretre vannak építve a rendszerint műanyag kialakítású tartályok. Egyes típusoknál a mikrogranulátum-tartályból több sor, vagyis vetőelem is kiszolgálható (4. kép).

Műtrágya- és mikrogranulátum-tartály elhelyezése hagyományos építésű szemenként vető gépen

A nagyobb munkaszélességű szemenkénti vetőgépeknél a vetőgépkapcsolatban a vetőgép elé egytengelyes futóműre szerelt, nagy tartálytérfogatú, osztott kivitelű műtrágya-/magtartályt építenek. Ezekhez a vontatott szerelvényekhez függesztőberendezéssel csatlakoznak a nagy munkaszélességű vetőgépek (5. kép). Ez a konstrukciós megoldás lehetőséget biztosít az osztott vetőgépvázkeretek szállítási helyzetben oldalra, a magtartály mellé történő behajtására, a szállítási űrszelvény szélességi méretének megfelelően.

Központi magtartályos/vetőkocsis vetőgép munka közben

A szemenként vető gépeknél a hajtásátvitel tekintetében más-más konstrukciós megoldásokat alkalmaznak a hagyományos építésű és az újabb fejlesztésű gépeknél. A vetőtárcsák hajtása a hagyományos építésű gépeken a vetőtengelyről történik, változtatható lánckerékáttételen keresztül. A vetőtengely a hajtását pedig a beállított tőszámnak megfelelő, állandó értéken tartása miatt a járókeréken keresztül, dörzskerékhajtással kapja. Az ilyen hagyományos építésű gépeken a vetőtengely mechanikus hajtása kiváltható a vetőtengelyre épített hidrosztatikus hidromotoros hajtású vagy egyenáramú elektromotoros hajtásátvitellel (6. kép).


A vetőtengelyre építhető hidromotoros hajtómű

Ez a hajtásátvitel ugyan még nem biztosítja a vetőtárcsák egyenkénti differenciált hajtását, de a mechanikus lánchajtáshoz képest fokozatmentes, jól szabályozható megoldás. Az elektromotoros kiépítés ezen túl a kiépített terminállal az ISOBUS-os szoftveres lehetőséget is biztosíthatja (7. kép).

Elektromotoros hajtású vetőtárcsával szerelt vetőelem

A klasszikus járókerékről történő vagy a vetőtengely hidro- vagy elektromotoros hajtásátvitelnél a többi aktív szerkezeti rész, a műtrágya- és mikrogranulátum-kijuttató rendszerek hajtása szintén a vetőtengelyről, láncáttétellel történik. Ezeknél a konstrukciós megoldásoknál szenzorok mérik a vetési sebességet, és a kialakított szoftver szabályozza, vezérli a vetőtengelyt hajtó elektromotorok, vetőtárcsák fordulatszámát.

Az újabb fejlesztésű pneumatikus szemenként vető gépeknél egyenként, soronként, külön-külön kisteljesítményű (30–60 watt), a vetőtárcsákra épített motorokról vagy bordás szíjáttételen keresztül történik a hajtás. Ezeknél a gépeknél a műtrágya- és mikrogranulátum-kijuttatás is elektromotorokkal vagy mechanikus és elektromos hajtás kombinációjával történik. A központi műtrágya-/vetőmagtartályos gépeknél a műtrágya- és vetőmag-adagoló hajtását a cellás kerekes adagolótengelyre épített elektromotor végzi. Egyes típusoknál az elektromos és a hidraulikus hajtást kombinálják, a műtrágya-adagoló elektromos, míg a magadagoló hidraulikus hajtású lehet. A kisebb elektromoshajtási-teljesítményigény esetén a hajtásra szolgáló energiaigényt az üzemeltető traktor elektromos hálózatáról lehet levenni. A nagyobb elektromoshajtási igény kiszolgálására és elektromos motorok hajtására pedig külön generátoros rendszer van kiépítve a vetőgépeken. Ezeknél a gépeknél a generátor – az egyébként is meghajtott – ventilátor tengelycsonkjára van felépítve.

A szemenként vető gépek – szenzortechnológián alapuló – vetésellenőrző berendezésekkel vannak felszerelve. A vetésellenőrző az ISOBUS-adatátvitel segítségével soronként ellenőrzi a vetés paramétereit, és azokat hang vagy kép formájában jelzi a kezelőfelületen a gép kezelőjének (8. kép). Az újabb fejlesztésű szemenként vető gépeken a vetés minőségére vonatkozó paraméterek, illetve számos egyéb, az üzemeltetésre vonatkozó adat (pl. munkasebesség, területteljesítmény stb.) ISOBUS-os terminálon keresztül is megjeleníthető. A kiépített ISOBUS-os terminálok, kezelőfelületek, a szenzortechnológiai alkalmazások és az elektromos vetőszerkezeti és egyéb elemek hajtása révén a digitális távvezérlés alkalmazása és GPS-alkalmazások is megvalósíthatók.


ISOBUS-adatátvitelű vetésellenőrző kezelőfelület

Ez azt jelenti, hogy ezek a megoldások lehetővé teszik a precíziós alkalmazásokat. Ezekkel a megoldásokkal megvalósítható a pontos sorelzárás, a szakaszolás, az ék alakú vetés és akár a menet közbeni tőszámszabályozás, vagyis a hozam- vagy tápanyagtérkép szerinti vetés. A GPS-alkalmazás és automata kormányzás révén, az RTK-szintű fogáskiosztással ±2,5 cm-essorcsatlakozás valósítható meg, és a visszatérési pontossággal (9. kép) ez a következő munkaműveletek (mechanikus gyomirtás, tápkultivátorozás) biztonságos elvégzését, illetve betakarításkor a veszteségek csökkentését eredményezi. Emellett az üzemeltetési adatok rögzítésével azok digitális továbbkezelésének feltételeit is biztosítják.

GPS-automatakormányzású szemenkénti vetőgép munka közben

A digitális alkalmazások előnyeinek elérésére egyes cégek, például az Ag-Leader vagy a Precision Planting, LLC, a korábbi konstrukciójú szemenként vető gépek utólagos átalakításához ajánlanak különböző komplett készülékeket. Az utóbbi cég magyarországi képviselete az átalakítás művezetésére, lebonyolítására is vállalkozik.

Az átalakításhoz szükséges egy GPS-kapcsolattal rendelkező üzemeltető traktor. Az átalakítás során 20/20 GEM 3 terminál kerül az üzemeltető traktorban kiépítésre. A vetés pontosságát a különleges kialakítású ejtőcső, az elektromosan meghajtott, saját fejlesztésű magadagoló a vetőtárcsával és magkilökővel és a maglesodróval biztosítja (10. kép). A magadagoló továbbfejlesztett változata két különböző fajta vagy hibrid kivetésére alkalmas, GPS-koordináták és táblatérkép alapján. A technológia a magas munkasebesség mellett a talaj fizikai állapotához igazodó, pontos vetési mélység automatikus szabályozását végző, légrugós vagy kettős hidropneumatikus csoroszlyaterhelés szabályzási rendszert alkalmaz. A rendszer nagyon sok információt küld a 20/20 GEM 3 kezelőfelületre, ezért a kijelző nemcsak alfabetikus kijelzést ad a gép kezelőjének, hanem az egyes információs ablakok háttérszínének változása is jelzi az állapotot. Ez azt jelenti, hogy a zöld háttér = jó, a veszélyes állapot = sárga, míg a teljesen rossz állapotot piros szín jelzi a kezelőnek (11. kép).

A különleges kialakítású magadagoló

20/20 GEM 3 kezelőfelület

Az ismertetett műszaki megoldások közül az újabb szemenként vető gépek szinte valamennyi gyártójának kínálatában szerepel a digitális átállást segítő változat. A már meglévő pneumatikus szemenként vető gépek pedig az előzőekben ismertetett technológiával tehetők alkalmassá erre a célra.

Kelemen Zsolt
műszaki szakértő – Gödöllő