Technické predpoklady efektívnej výroby krmív zo stebelnatých krmovín

doc. Ing. Juraj Poničan, PhD.1

Ing. Vladimír Lichvár2

1 Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

2 Združená stredná škola poľnohospodárska, Pruské

Výroba kvalitných objemových krmovín je dnes nevyhnutnou súčasťou efektívneho podnikania poľnohospodárskych podnikov. Zásoby objemových krmovín vo forme konzervovaných krmív pre výkrm hospodárskych zvierat a produkciu mlieka musia vytvárať predpoklady pre rovnomernú výrobu v priebehu celého roka.

1. Technické predpoklady efektívneho kosenia

Kosenie ako prvá pracovná operácia technologického procesu zberu krmovín v mnohých prípadoch rozhoduje o efektívnej výrobe krmovín. Z hľadiska technologického postupu kosenia je dôležité: a) využívať technické predpoklady strojov na kosenie, ku ktorým môžeme zaradiť:

- vhodnosť technického riešenia stroja pre kosenie daného druhu krmoviny,

- vhodnosť technického riešenia stroja pri formovaní riadkov,

- výber pracovných záberov strojov pre dané pôdne a klimatické podmienky,

- správne zvolená výška strniska pri kosení,

- možnosť kopírovania povrchu poľa z hľadiska nepoškodzovania trávneho trsu,

- posúdenie predností a nevýhod daného konštrukčného riešenia žacieho stroja pri jeho konkrétnom pracovnom nasadení.

b) využívať technické predpoklady žacích strojov s kondicionérom, ku ktorým môžeme zaradiť: - rozrušovanie povrchu stebiel a listov stebelnatých krmovín,

- rýchlejšie odparovanie vody z krmovín a rýchlejší relatívny nárast sušiny už v priebehu prvého dňa po skosení.

Vhodnosť technického riešenia rotačných žacích strojov pre daný druh krmoviny vychádza z podstaty kosenia jednotlivými strojmi. Pri bubnových rotačných žacích strojoch musí krmovina po skosení prechádzať medzi dvojicou vertikálnych bubnov, čo ovplyvňuje tvar riadku po skosení. Na prvý pohľad je takýto riadok vyšší a užší a je ho potrebné okamžite rozhodiť (obr. 1). Princíp práce diskových rotačných žacích strojov zase umožňuje uložiť riadok do súvislej tenkej vrstvy, čo umožňuje vynechať prvú pracovnú operáciu po skosení a to je rozhadzovanie nakosených riadkov (obr. 2). Z hľadiska efektívnosti použitia diskových žacích strojov sa javí výhodnejšie ich používanie pri kosení ďatelinotrávnych alebo lucernových porastov, najmä z pohľadu zníženej prašnosti pri kosení. Naopak použitie bubnových žacích strojov sa odporúča v trávnych a zaburinených porastoch. Dôležitou skutočnosťou z hľadiska efektívneho využívania žacích strojov je voľba pracovného záberu. Dnes výrobcovia strojov ponúkajú pracovné zábery od 1,65 do 3,2 m, čo umožňuje z hľadiska pôdnych a klimatických podmienok vybrať najvhodnejší pracovný záber stroja. Z hľadiska technického je možné pracovné zábery strojov zväčšovať agregátovaním strojov vpredu a bočne vzadu alebo kombináciou troch žacích strojov buď na samostatnom ráme žacieho stroja alebo na samohybnom podvozku (obr. 3). Používanie žacích strojov s kondicionérom dnes jednoznačne zvyšuje efektívnosť výroby krmív zo stebelnatých krmovín, a to najmä z dôvodu skrátenia času potrebného na zvýšenie obsahu sušiny v krmovine (obr. 4). Z hľadiska konštrukčného riešenia sa odporúča použitie žacieho stroja s prstovým kondicionérom pri kosení trávnych porastov a pri kosení ďateliny a lucerny použitie žacieho stroja s valcovým kondicionérom.

2. Technické predpoklady efektívneho používania strojov na ošetrovanie krmovín na kosienku

Technologickou úlohou strojov pri ošetrovaní krmovín na kosienku je zníženie obsahu vody na hodnotu zodpovedajúcu spôsobu výroby konzerovaných krmív (silážovanie zavädnutých krmovín, ventilačné alebo teplovzdušné dosušovanie stebelnatých krmovín, výroba sena). Tieto pracovné operácie dnes zabezpečujú v prevažnej miere rotorové rozhadzovače riadkov, obracače rozhodenej stebelnatej hmoty a rotorové zhrabovače (riadkovače). Z hľadiska technologického postupu ošetrovania nakosenej hmoty na kosienku je dôležité: a) využívať technické prednosti strojov pri rozhadzovaní nakosených riadkov a pri obracaní stebelnatej hmoty, ku ktorým patrí:

- intenzívne zdvihnutie nakoseného riadku a jeho rozhodenie (obr. 5),

- kopírovanie povrchu poľa v priečnom a pozdĺžnom smere,

b) využívať technické prednosti zhrabovačov (riadkovačov), ku ktorým patrí :

- priečne a pozdĺžne kopírovanie povrchu poľa,

- nezaťahovanie zhrabovanej hmoty po obvode ramien, čo je zabezpečené sklápaním zhrabovacích prstov do vodorovnej roviny v mieste vytvárania sa riadku, - možnosťou tvarovania riadkov z hľadiska zvýšenia hmotnosti pripadajúcej na 1 bežný meter riadku (kg.m-1) a to formou tvarovania zdvojených riadkov (obr. 6),

- vytvárať takú šírku riadku pri zhrabovaní, ktorá zodpovedá pracovnej šírke zberacieho ústrojenstva zberacieho stroja. 3. Technické predpoklady efektívneho využívania zberových strojovSúčasné technické riešenie zberových strojov umožňuje zberať objemové krmoviny v čerstvom, zavädnutom alebo suchom stave týmito strojmi:

a) zberacími vozmi,

b) rezačkami

– so žacím ústrojenstvom,

– so zberacím ústrojenstvom,

c) lismi na princípe lisovania

- do balíkov valcovitého tvaru,

- do kvadratických balíkov.

3.1 Technické predpoklady efektívneho využívania zberacích vozovK základným ukazovateľom, ktorými môžeme hodnotiť technickú efektívnosť zberacích vozov je:

– vlastná hmotnosť zberacieho voza GV , kg,

– užitočná hmotnosť zberacieho voza GU , kg,

– objem úložného priestoru zberacieho voza VUP, m3,

– pracovná rýchlosť vp, km.h-1,

– prepravná rýchlosť zberacieho voza, vpr,

– vybavenie zberacieho voza rezacím ústrojenstvom vo vkladacom kanále (obr. 7),

Tento vzťah vyjadruje vzájomný pomer hmotnosti zberacieho voza ku hmotnosti, ktorú je schopný odviesť. Podľa konštrukčného prevedenia a jednotlivých výrobcov sa táto hodnota pohybuje od K = 1,1

– 0,4. Vlastná hmotnosť zberacieho voza má vplyv aj na úložný priestor a vyjadruje technologickú úroveň daného riešenia alebo ináč povedané, koľko materiálu je potrebné k výrobe 1 m3 úložného priestoru. Jednotliví výrobcovia vykazujú hodnoty koeficientu K1 v rozmedzí od 68 do 234 kg.m-3. Celková technická efektívnosť zberu krmovín na princípe zberacích vozov je v mnohých prípadoch závislá na zladení pracovnej rýchlosti zberacieho voza, jeho maximálnej prepravnej rýchlosti, vzdialenosti na miesto uskladnenia a podmienkach dodržania požadovanej zberovej výkonnosti. Tieto závislosti vo vzájomnom vzťahu sú vyjadrené na obr. 8. Z neho vyplýva, že ak je pracovná rýchlosť zberacieho voza 10 - 15 km.h-1 , vzdialenosť prepravy do 2 km, potom je potrebné pri výkonností zberacieho voza do 4 t.h-1 sušiny zabezpečiť minimálnu prepravnú rýchlosť do 15 km.h-1. Ak sa ale vzdialenosť prepravy zvýši na 4 km, je potrebné zvýšiť prepravnú rýchlosť na 25 km.h-1 a pri preprave do 6 km až na hodnotu 50 km.h-1. Z hľadiska organizácie práce a plánovania celého pracovného cyklu zberu je potrebné s týmito skutočnosťami počítať. Z hľadiska technologickej prevádzky zberacích vozov v praktických podmienkach je dôležité poznať:

a) výkonnosť zberacieho ústrojenstva, ktorá je pri zbere suchej hmoty udávaná 15 t.h-1 a pri zbere zelených krmovín do 80 t.h-1. Výkonnosť zberacieho ústrojenstva ovplyvňuje aj hmotnosť krmovín na riadku, ktorá je pri čerstvých krmovinách 6 - 10 kg.m-1, pri zavädnutých krmovinách 4 - 8 kg.m-1 a pri suchých krmovinách 1,8 - 3 kg.m-1. Dôležitá je aj šírka riadku krmovín, ktorá by nemala byť väčšia ako pracovný záber zberacieho ústrojenstva a výška riadku, ktorá dosahuje hodnotu do 0,8 m.

b) výkonnosť pri vyprázdňovaní, ktorá je v bežných podmienkach udávaná pri zelených krmovinách 280 t.h-1, zavädnutých 250 t.h-1 a pri suchých objemových krmovinách 190 t.h-1.

3.2 Technické predpoklady efektívneho využívania rezačiek

K základným predpokladom efektívneho vyžívania rezačiek pri zbere objemových krmovín patrí : – široká možnosť využívania adaptérov pre zber rôznych plodín,

– možnosť nastavenia požadovanej dĺžky rezanky,

– dodržiavanie nastavenej medzery medzi nožmi rezacieho bubna a protiostrím,

– dodržiavanie ostrosti nožov,

– dostatočný energetický príkon na rezanie a udržiavanie stálej frekvencie rezania,

– možnosť využívania drviacieho zariadenia pri zbere silážnej kukurice,

– možnosť detekcie cudzích (kovových) predmetov vo vkladacom ústrojenstve,

– automatické navádzanie rezačky na zberaný riadok alebo porast.

O kvalite rezania rozhoduje rezacie ústrojenstvo tvorené rezacím bubnom s nožmi a protiostrím (obr. 9). Súčasné riešenie rezacieho ústrojenstva musí zabezpečiť, aby sa nastavená hodnota dĺžky rezanky čo najviac približovala k teoretickej hodnote (LT).

Skutočná dĺžka rezanky je v mnohom závislá od nastavenej medzery medzi nožmi a protiostrím, ktorá by mala byť v rozmedzí 0,1 – 0,2 mm a tiež od ostrosti nožov. Keďže v priebehu práce rezačky sa nože ostria niekoľkokrát a preto dochádza ku zmene vzdialenosti medzi nožmi a protiostrím, je dôležité, aby sa táto hodnota dala nastavovať automaticky po každom prebrúsení z kabíny obsluhy. Takúto možnosť ponúka riešenie na obr. 10. Ide o princíp nastavovania medzery medzi nožmi a protiostrím po krátkom dotyku nožov o protiostrie a doladenie medzery pomocou servomotorov uložených po obidvoch stranách rezacieho ústrojenstva. 3.3 Technické predpoklady efektívneho využívania lisovSúčasné technické riešenie lisov vytvára všetky predpoklady pre efektívny zber stebelnatých krmovín na princípe lisovania. Lisovanie stebelnatej hmoty krmovín je konštrukčne riešené na princípe lisovania valcových alebo hranolových balíkov. K základným technickým predpokladom efektívneho využívania lisov patrí:

– možnosť výberu spôsobu lisovania, tvaru a veľkosti balíkov,

– možnosť lisovania stebelnatej hmoty pri obsahu sušiny od 35 – do 83 %,

– možnosť výberu lisov s rezacím ústrojenstvom vo vkladacom ústí lisu,

Technológia zberu objemových krmovín lisovaním do balíkov je založená na princípe zberu krmovín z radu s následným utlačením (lisovaním) v priestore lisu. Tento spôsob zberu stebelnatých krmovín umožňuje do malého priestoru balíka umiestniť veľké množstvo hmoty. Na tomto princípe je možné zberať krmoviny suché (seno s 83 % obsahom sušiny) alebo so zvýšeným obsahom sušiny pri hodnote 35 - 60 %. Tento princíp zberu a silážovania obaľovaním balíkov do fólie umožňuje znížiť straty sušiny, zamedzuje odtoku rastlinných štiav zo skladovacích priestorov a odpadá nutnosť používania konzervačných látok. Význam lisovania spočíva vo zvýšení objemovej hmotnosti, s čím sa zvyšuje aj lepšie využitie prepravných prostriedkov a skladovacieho priestoru. Skladovanie na princípe balíkov umožňuje lepšiu kontrolu uskladneného materiálu a tým aj jeho plánovanie pre potreby v živočíšnej výrobe.

Zberacie lisy na veľké hranolovité balíky

Zberacie lisy na hranolové balíky majú princíp práce lisovania balíka založený na vtláčaní hmoty do lisovacej komory pri pohybe priamovratného lisovacieho piesta. Veľkosť balíkov, daná rozmermi lisovacej komory, je v podstate daná rozmermi jej šírky (0,8; 0,9; 1,20 m) a výšky (0,5; 0,7; 0,8; 0,85; 0,9; 1,30 m). Dĺžku balíka je možné nastavovať v rozmedzí 0,7 – 2,75 m. Toto riešenie umožňuje efektívne zvoliť veľkosť balíkov z hľadiska ich ďalšej manipulácie a použitia.

Zvinovacie lisy

Z hľadiska technického vyhotovenia môžu byť zvinovacie lisy na tvarovanie valcových balíkov riešené s variabilnou alebo konštantnou lisovacou komorou. Rozdiel spočíva predovšetkým v konštrukčnom riešení lisovacej komory a technologickom spôsobe tvarovania balíka. Pri lisovaní vo zvinovacích lisoch s variabilnou lisovacou komorou je balík od samého začiatku tvarovaný tlakom pásov (alebo reťazovým dopravníkom), ktoré obopínajú tvoriaci sa balík. Pri tomto technologickom princípe práce zvinovacieho lisu dochádza od počiatku zvinovania hmoty zvinovacími pásmi k jej stlačovaniu, čo vytvára dobré predpoklady na vytláčanie vzduchu a zvýšenie objemovej hmotnosti lisovanej hmoty. Zlisovateľnosť balíka sa nastavuje predpätím pružín, napínajúcich lisovacie pásy, uložených po stranách lisovacej komory. Rozmer balíka je daný šírkou lisovacej komory, ktorá býva 1,20 m. Nastavovacie zariadenie, ktoré rozhoduje o veľkosti priemeru balíka, umožňuje nastaviť priemer balíkov v rozmedzí 0,6 - 1,80 m. Požadovanú veľkosť priemeru balíka nastavuje obsluha mechanicky (obr. 11). Pri lisovaní hmoty vo zvinovacom lise s konštantnou lisovacou komorou (zvinovacie valce tvoria obvod lisovacej komory), je balík od počiatku lisovania tvorený najprv voľne v priestore a až potom (v závere vytvarovania balíka) dochádza k jeho zlisovaniu. Na tomto princípe lisovania vzniká v strede balíka priestor s voľnejšie uloženou hmotou. Lisovanie stebelnatej hmoty na tomto princípe sa odporúča najmä pre rastlinnú hmotu, ktorá môže byť dodatočne ventilačne dosušovaná, ale nie je vylúčené ani lisovanie zavädnutej hmoty (pri ktorej došlo ku zvýšeniu obsahu sušiny na 30 - 35 %) s následným obaľovaním balíkov do fólií. Veľkosť balíkov je daná šírkou lisovacej komory (1,20 – 1,25 m) a jej priemerom (1,20 – 1,50 m). Z hľadiska ekonomického využitia lisov v rámci poľnohospodárskeho podniku by zberová výkonnosť pri zbere zvinovacími lismi nemala klesnúť pod hranicu 170 – 200 hektárov ročne. Vysokovýkonné lisy na hranolové balíky sú z hľadiska svojej konštrukcie a výkonnosti určené predovšetkým pre podniky služieb alebo veľké podniky, pretože ich vysoké pevné náklady musia byť vykompenzované vyšším pracovným nasadením v priebehu roka. Ich výhoda spočíva predovšetkým v tom, že pri vysokom stupni nasadenia klesá podiel mzdových nákladov a nákladov na energetický prostriedok až na 15 – 20 % celkových nákladov pracovného postupu. Ich ročná výkonnosť by mala dosahovať približne 400 – 450 hektárov. Pri ekonomickom hodnotení technických predpokladov efektívnej výroby krmív zo stebelnatých krmovín je možné vychádzať z klasických výpočtov veľkosti nákladov na výrobu jednotkového množstva krmiva založených na vyčíslení stálych a variabilných nákladov. Pritom je potrebné brať do úvahy, že celkové náklady, ktoré sa podieľajú na výrobe krmiva budú závisieť od mnohých činiteľov, ku ktorým môžeme zaradiť :

• výrobno - klimatické podmienky pri pestovaní objemových krmovín,

• zloženie a vek technických prostriedkov určených na zber,

• technologickú disciplínu zberových prác a organizáciu práce,

• veľkosť zberaných plôch a konfiguráciu terénu.