Rozmetadla: různá technická řešení

Sledujeme-li vývoj na trzích s obilovinami a olejninami, přihlédneme-li k neustálému tlaku na snižování nákladů souvisejících s produkcí jadrných i objemných krmiv, je jasné, že bez kvalitní výživy rostlin se moderní zemědělská výroba neobejde. V souvislosti s tím však klademe důraz na bezpečnost potravin a krmiv a rovněž šetrnost k životnímu prostředí.

Z těchto ukazatelů vyplývají nároky na techniku určenou pro aplikaci minerálních hnojiv, kdy požadujeme vysokou výkonnost, šetrné zacházení s půdou i porostem v různé vývojové a růstové fázi, přičemž velký důraz klademe na přesnost a dodržení nastavené dávky, snižování spotřeby minerálních hnojiv z ekonomických důvodů i z hlediska co nejmenší negativní zátěže životního prostředí. Tyto požadavky splňuje pouze moderní aplikační technika, kdy její přední výrobci přicházejí s řadami novinek, neboť budoucnost patří v rostlinné výrobě intenzivnímu, avšak šetrnému způsobu hospodaření.

Převaha kotoučových rozmetadel
Asi největší podíl na trhu zaujímají kotoučová, neboli odstředivá rozmetadla minerálních hnojiv. Zjednodušeně lze říci, že každé rozmetadlo je tvořeno nosným rámem, násypkou pro minerální hnojiva a rozmetacím ústrojím, které v tomto případě tvoří jeden, častěji však dva rozmetací kotouče. Modely s jedním kotoučem jsou nabízeny řekněme jako ekonomická alternativa pro trakční prostředky s malým výkonem, která nacházejí uplatnění na malých plochách, případně v sadech a trvalých kulturách, kdy však modely předních výrobců této techniky využívají technologie s dvojicí disků. Rozmetadla s jedním diskem jsou rovněž častým příslušenstvím zahradní a komunální techniky.
Do této kategorie můžeme rovněž zařadit elektrická rozmetadla, která slouží jako příslušenství pro podmítače a využívají se k setí meziplodin. Násypka je zpravidla trychtýřovitého tvaru a na spodní straně je opatřena šoupětem pro regulaci dávky. Rozmetání samotného hnojiva zajišťuje jeden disk, který je opatřen lopatkami. Díky konstrukci můžeme u takovýchto rozmetadel hovořit o malém pracovním záběru, který je dán pouze jedním diskem, a rovněž překrytí záběrů v tzv. rozmetacím obrazci je dáno pouze počtem přejezdů a jejich vzájemnými vzdálenostmi.
Kvůli malému výkonu, nižší přesnosti a omezenému množství nastavení jsou v kategorii diskových rozmetadel většinou zastoupena rozmetadla se dvěma rozmetacími disky. Ta jsou rovněž opatřena zásobníkem hnojiva, k jehož příslušenství patří zpravidla ochranné síto zajišťující plnění homogenním materiálem.
V prostoru výsypného otvoru nalezneme rovněž čechrací rotor, který zajišťuje plynulý posuv hnojiva k rozmetacímu ústrojí a zabraňuje vzniku tzv. klenby v násypce. Samotné rozmetací ústrojí je tvořeno dvojicí rozmetacích kotoučů, které zajišťují rovnoměrný rozptyl hnojiva. V souvislosti s konstrukcí rozmetacího ústrojí je nutné zmínit způsob jeho pohonu. Ten může být elektrický u malých a speciálních rozmetadel, mechanický od vývodové hřídele trakčního prostředku a prostřednictvím mechanických převodů.
Další možností, kterou využívají zejména sofistikované rozmetadla umožňující využívání aplikací precizního zemědělství, je hydraulický pohon prostřednictvím hydraulických okruhů energetických prostředků a rovněž existuje kombinovaný systém, kdy od vývodového hřídele je poháněno mechanicky hydraulické čerpadlo, které poté zajišťuje hydraulický pohon disků.

Pro správné nastavení

Správné nastavení dávky a pracovního záběru vyžaduje důmyslnou konstrukci dávkovacího i rozmetacího ústrojí. To znamená pečlivost při vývoji a konstrukci strojů i při výstupní kontrole, což ověřují výrobci techniky ve vlastních zkušebních a testovacích zařízeních. Samotná dávka se nastavuje prostřednictvím šoupěte či šoupat na dně násypky, která mohou být ovládaná mechanicky, čehož využívají zejména jednouchá rozmetadla či některé modely do sadů a vinic. Častěji se setkáváme s hydraulickým ovládáním a stále více se prosazuje elektronické ovládání. Samozřejmostí jsou různé sady pro zkoušku dávky a kalibrování rozmetadel, která jsou navíc opatřena systémem pro korekci dávky, přičemž tato řešení korespondují s celkovou technickou vyspělostí toho daného modelu rozmetadla. Nastavení pracovního záběru dosahujeme zejména volbou vhodných disků, které jsou určeny jednak pro určitý rozsah pracovních záběrů a jednak pro různé druhy hnojiv. Samotné disky jsou osazeny rozmetacími lopatkami, které jsou konstruovány jako nastavitelné a umožňují dosahovat určitého rozsahu pracovních záběrů s danou sadou disků. Další z možností změny pracovního záběru, který výrobci používají, je změna dopadu hnojiva na rozmetací disky. Disky jsou usazeny na mechanismu, který zajišťuje změny polohy osy disku a tím také změnu bodu dopadu. Nastavení dávkovacího ústrojí, polohy a natočení lopatek a volbu vhodného typu disků zajišťují tzv. rozmetací tabulky, které jsou zpracovávány pro téměř všechna hnojiva, která jsou na trhu k dispozici, a tyto tabulky jsou pravidelně aktualizovány. Základními kritérii jsou druhy hnojiva a jeho konzistence, neboť díky fyzikálním vlastnostem se jinak chová například práškové a jinak granulované hnojivo.

Volitelné příslušenství

Aby rozmetadla splňovala veškeré požadavky, které vycházejí z agrotechnických zásahů i pravidel ochrany životního prostředí, umožňují výrobci vybavit tyto stroje podle požadavků uživatelů. Pro aplikaci na okrajích pozemků se využívají systémy tzv. hraničního rozmetání, které můžeme označit jako mechanické a hydraulické. Mechanické systémy využívají zpravidla změnu nastavení lopatek toho kotouče, který se nachází blíže okraji pozemku, hydraulická zařízení jsou tvořena hydraulicky sklopnou clonou s usměrňovacími plechy, které jsou hydraulicky sklopeny do pracovního prostoru daného disku a usměrňují tak dráhu letu aplikovaného hnojiva. Pro přesnost při aplikaci hnojiva se využívá rovněž tzv. vážicích rozmetadel, kdy je do nosného rámu neseného rozmetadla integrován vážicí systém, který sleduje hmotnost hnojiva v násypce. Samozřejmostí jsou různé doplňky v podobě krycích plachet, nástavků pro zvětšování objemů násypek, či osvětlení nebo výstražné tabule.
Samostatnou kapitolou jsou systémy ovládání rozmetadel, kdy jejich výrobci spolupracují s výrobci palubních počítačů a systémů precizního zemědělství nebo takovéto systémy sami vyvíjejí a vyrábějí. Tyto systémy pak umožňují nejen přesné nastavení rozmetadla, ale sledování práce během jízdy, přizpůsobování dávky aktuálnímu stavu porostu v souvislosti s využíváním technologií monitorování jeho stavu, nebo pojezdové rychlosti trakčního prostředku a rovněž umí díky vyspělému hardwaru a softwaru aplikovat živiny na základě údajů z výnosových map. Stále častěji se setkáváme s vybavením trakčních prostředků různými systémy navádění, což eliminuje ztráty způsobené nadměrným překrýváním pracovních záběrů rozmetadel. Obsluha nebo agronom či majitel farmy má možnost data získaná v průběhu aplikace dále archivovat a zpracovávat.

Závěsná provedení rozmetadel

Zatím se informace týkaly spíše nesených variant rozmetadel minerálních hnojiv, avšak také na česká pole si razí cestu závěsná provedení, která se vyznačují zejména vysokými kapacitami násypek a také díky konstrukci s podvozkem umožňují širší využití, a to například při aplikaci vápenných hmot. Rovněž někteří výrobci nabízejí sady pro úpravu na sestavení překládacího vozu. Závěsná rozmetadla minerálních hnojiv mohou být dodávána jako samostatné stroje, nebo jako kombinace zásobníků určených pro agregaci s nesenými rozmetadly. První skupina strojů je tvořena nosným rámem s podvozkem, který má zpravidla jednu nápravu, avšak stále častěji nabízejí jednotliví výrobci modely se dvěma osami. Oproti neseným modelům mají tato rozmetadla větší objemy násypky, a jestliže nesená provedení nabízejí řádově podle modelů a provedení 300 až 3000 l, tak tyto modely disponují 5000 až 15 000 l, případně více. Vzhledem k tomu, že jsou závěsná rozmetadla určena pro velkoplošné zemědělství a podniky služeb, nabízejí větší pracovní záběry. U nesených modelů se setkáváme zpravidla se záběrem 10 až 40 m, závěsné modely nabízejí zpravidla hodnoty, které se pohybují v oblasti horní hranice nesených modelů.
Dalším konstrukčním prvkem tažených rozmetadel je dávkování hnojiva. Nástavba je zpravidla osazena pryžovým podlahovým dopravníkem, který může být poháněn mechanicky od pojezdových kol, nebo hydraulicky. Před vstupem k rozmetacímu ústrojí nalezneme opět šoupě pro nastavení dávkovaného množství. Mechanický a hydraulický je rovněž pohon rozmetacích kotoučů. U tažených modelů se však stále více setkáváme s vlastním hydraulickým okruhem. Rovněž u závěsných strojů existuje řada příslušenství, včetně systémů precizního zemědělství, a v podstatě kopírují možnosti nesených modelů. Díky velkému objemu nástaveb je možné využívat tažené modely rovněž k vápnění. Samozřejmě je nutné eliminovat prašnost této operace, a proto není možné používat klasické rozmetací disky. K aplikaci vápna jsou určeny šnekové dopravníky, které jsou umístěny buď vzadu v prostoru pro klasické rozmetací ústrojí, nebo existují řešení bočního uložení šneků v oblasti za předním čelem nástavby.
Další variantou může být využití rozmetadla coby překládacího vozu, kdy je místo šneků pro vápnění osazeno překládacím šnekovým dopravníkem. Takto upravené rozmetadlo pak slouží k plnění secích strojů osivem, nebo k plnění nesených rozmetadel. Variantou závěsného rozmetadla může být také kombinace překládacího vozu, který je v zadní části osazen tříbodovým závěsem. Zpravidla je tento tříbodový závěs doplněn o hydraulické okruhy, což napovídá, že je tento systém určen zejména pro hydraulicky poháněná rozmetadla. Plnění násypky neseného rozmetadla pak zajišťuje šnekový dopravník. Rovněž je možné využít samotného přípojného vozidla jako překládacího vozu. Mezi závěsná rozmetadla můžeme rovněž zařadit kombinace nesených diskových provedení se speciálními podvozky. Tyto podvozky slouží pro agregace větších nesených modelů osazených velkoobjemovými násypkami s trakčními prostředky nižších výkonových a hmotnostních kategorií.     

Nástavby a samochody 

Pro zemědělské podniky přichází spíše do úvahy pořízení nesené nebo závěsné varianty, podniky služeb stále častěji využívají samojízdné stroje, kdy se spíše než o jednoúčelové samojízdné stroje jedná o nosiče nářadí, případně o podvozky nákladních automobilů, které u některých podniků opět zajišťují roli energetického prostředku pro aplikaci minerálních hnojiv, na což zareagovali renomovaní výrobci nákladních automobilů a nabízejí varianty pro zemědělství, případně se zabývají těmito přestavbami jejich autorizovaní prodejci. Tyto nákladní automobily jsou poté doplňovány systémem pohonu nástaveb, pohonem 4 x 4, nechybí pneumatiky šetrné k půdě a porostu, případně jsou prováděny jiné konstrukční změny.
Další provedení samojízdných strojů s nástavbami představují tříkolové podvozky, klasické dvounápravové nosiče zemědělských nástaveb a systémové nosiče předních světových výrobců.
V neposlední řadě se můžeme setkat s energetickými prostředky s pěti koly či s třínápravovými nosiči pro největší plochy a výkony. Určitou možností je rovněž agregace nosiče s klasickým rozmetadlem v tříbodovém závěsu, přičemž na samotném nosiči může být umístěn zásobník s velkým objemem, z něhož je potom doplňováno hnojivo do násypky rozmetadla. Alternativou k rozmetadlům minerálních hnojiv jsou ve spojení s některými výše zmiňovanými nosiči zejména velké nástavbové postřikovače, případně rozmetadla hnoje či cisterny pro aplikaci kejdy.
V některých oblastech jsou rovněž kombinace těchto rozmetadel s podvozky nákladních automobilů využívány při zimní údržbě pozemních komunikací. Koneckonců také většina menších modelů nesených rozmetadel minerálních hnojiv nabízí varianty pro aplikaci soli a ostatních posypových materiálů pro zimní údržbu silnic a chodníků. Rovněž tato nástavbová rozmetadla umožňují pořizování dalšího příslušenství a komunikaci se systémy precizního zemědělství.

Pneumatická a skříňová rozmetadla 
Při popisu techniky pro aplikaci minerálních hnojiv nesmíme zapomenout ani na pneumatická rozmetadla a rovněž na skříňová provedení, která nacházejí uplatněné v zahradnictví, trvalých kulturách a v komunální sféře. Pneumatické rozmetadlo v podstatě funguje na stejném principu jako pneumatický secí stroj, a proto se najdou výrobci pneumatických modelů, kteří rovněž nabízí secí stroje, neboť se jedná o velmi podobné technické řešení. Takové rozmetadlo, která se dodává jako nesené, tažené, případně nástavbové je tvořeno násypkou, dávkovacím zařízením, zdrojem tlakového vzduchu a aplikačními rameny. Rozmetadlo funguje tak, že dávkovací zařízení, které pracuje stejně jako výsevní váleček, dávkuje hnojivo, jež je unášeno proudem vzduchu soustavou trubic do jednotlivých otvorů umístěných na aplikačních ramenech. Zdrojem vzduchu je zpravidla hydraulicky, případně mechanicky poháněný ventilátor. Trubice jsou na koncích vyvedených na aplikačních ramenech osazeny nástavci, které zajišťují usměrňování proudu směsi vzduchu a hnojiva a jeho následnou rovnoměrnou aplikaci. Nástavce mohou mít různé provedení a svým nastavením a polohou zajišťují požadované rozptýlení minerálního hnojiva.
Výhodou pneumatických rozmetadel je především precizní dávkování a aplikace, dále umožňují rovnoměrné hnojení méně kvalitními práškovými hnojivy a také díky obdobnému způsobu práce, který známe ze secích strojů, nabízejí výrobci těchto rozmetadel sady pro aplikaci drobných semen, a tedy pro poměrně přesný výsev meziplodin. Ramena mohou být opatřena také prodloužením dávkovacích trubic, a tak je možné tímto rozmetadlem poměrně přesně přihnojovat řádkové kultury a okopaniny, kdy tyto nástavce vedou hnojivo přímo k rostlinám, kterým je určeno. U nesených rozmetadel se setkáváme s pracovními záběry v řádu 10 – 24 m, závěsná, případně nástavbová rozmetadla minerálních hnojiv nabízení pracovní záběry korespondující s hodnotami závěsných diskových rozmetadel. Jak již bylo řečeno, méně obvyklou konstrukci nabízejí tzv. skříňová rozmetadla, která svou konstrukcí mohou připomínat mechanický secí stroj. Základním konstrukčním prvkem je skříň, která slouží jako zásobník hnojiva. Dno skříně je osazeno po celé délce pohyblivým krytem, pod kterým je umístěn dávkovací válec. Otočením krytu se mění množství aplikovaného hnojiva, které válce odebírá ze zásobníku a provádí jeho aplikaci. Možností může být opět doplnění hadicovým či trubkovým nástavcem pro přesné vedení hnojiva v řádkových kulturách. Pracovní záběr těchto rozmetadel koresponduje se šířkou celé skříně a dosahuje zpravidla 1,5 – 3,5 m.    

Použité materiály
Kromě samotné funkce konstrukčních prvků jsou také důležité informace o materiálech, které se používají při konstrukci techniky pro aplikaci minerálních hnojiv. Tyto materiály jsou voleny s ohledem na práci v agresivním prostředí a fakt, že jednotlivé komponenty přicházejí do přímého kontaktu s agresivními látkami. Proto se používají na výrobu disků, šoupat, clon pro hraniční rozmetání nebo usměrňovacích klapek či koncovek aplikačních hadic pneumatických rozmetadel s komponenty z nerezové oceli, případně se kombinují s plastovými díly, jako jsou různé úchyty, objímky apod. Dále musí výrobci dbát na kvalitní a odolné lakování ocelových dílů, zejména pak na dostatečnou antikorozní úpravu a ochranu násypek a zásobníků nebo podvozkových skupin. To samé platí při vývoji a výrobě ovládacích prvků, kabelů a dodatečně montovaného příslušenství. I tak doporučují jednotliví výrobci po ukončení sezóny provést před zimním uskladněním rozmetadel minerálních hnojiv dokonalé vyčištění a patřičnou konzervaci. Proto je také důležité, aby bylo možné z rozmetadel odstranit po ukončení práce nespotřebované hnojivo, s čímž výrobci počítají při konstruování jednotlivých modelů. To rovněž souvisí s ochranou životního prostředí, neboť toto množství můžeme opět uskladnit podle všech pravidel respektujících ochranu životního prostředí.

Klíčové informace

Ve stále tvrdší konkurenci mohou na trhu uspět jen rozmetadla vysoké výkonnosti, disponující dalšími přednostmi. Důraz na přesné dodržení nastavené dávky minerálního hnojiva patří k samozřejmým, podmínka šetrného zacházení s půdou i porostem v různé vývojové a růstové fázi je ovšem stejně důležitá. Systémy ovládání rozmetadel představují prvek zvyšující možnosti techniky, a tím i zájem zákazníků o ni.

Ing. Filip Javorek