Koncepce většiny zemědělských strojů se za posledních sto let prakticky nezměnila. Stroje se staly pojízdnými, s vlastním pohonem a kmitající ploché řemeny byly nahrazeny sofistikovanějšími způsoby převodů. Technika má moderní design, vyšší výkonnost, ale na vlastním principu činnosti se nic zásadního nezměnilo. To platí i o řezačkách.
Při sledování historických filmových a fotografických dokumentů lze objevit nejednu pikantnost, která se nám jeví komickou, ale ve své době působila jako seriózní výsledek nejmodernější techniky, uvádějící směr budoucího vývoje.
Namátkou jmenujme soustružníky – úderníky, kteří důmyslným systémem obsluhovali několik soustruhů najednou a zvýšili tak svoji výkonnost o několik set procent. O nárůstu zmetkovosti výrobků se autoři daných reportáží ve své době pochopitelně nezmínili.
Dalším ,,zlepšováčkem“ zvyšujícím efektivitu v oblasti zemědělství bylo v minulosti třeba zavádění práškovacích letadel. O tom, zda je technologie úsporná z hlediska aplikovaných přípravků a životního prostředí, se v době zavádění rovněž nehovořilo.
Podobně podivně jako řada soustruhů propojená pantografy tak, aby úderník svedl navýšit výrobu zmetků o stovky procent, působí na mne pohled na první fotografie a filmové záznamy zemědělských strojů poháněných stacionárními motory pomocí plochých řemenů, mezi nimiž se za chodu proplétá obsluha obklopena přihlížejícími zvědavci.
Jeden veliký rozdíl mezi uvedenými příklady ale je. Zatímco úderníkův počin i aplikace velikého množství chemických přípravků z výšky navzdory větru a dešti se dnes jeví jako slepé uličky vývoje, koncepce většiny zemědělských strojů se za posledních sto let prakticky nezměnila.
Kolové řezačky
Řezačky byly tradičně využívány při přípravě krmiv pro živočišnou výrobu.
Vynecháme-li období primitivního krácení stonků jednoduchými řeznými nástroji, byly první řezačky konstruované zpravidla jako kolové, na ruční pohon. Ve výkonnějších modifikacích byl pohon řešen žentourem. Vzhledem k relativně nízkým výkonovým možnostem lidského pohonu (každý, kdo připravoval kopřivy do krmné dávky pro slepice nebo králíky na ruční řezačce, mi dá jistě za pravdu) byly preferovány právě řezačky kolové. Při jejich činnosti lze účinněji využít setrvačnosti řezacího mechanismu při menší rychlosti otáčení.
Délka řezanky byla u prvních kolových řezaček dána počtem nožů a poměrem rychlosti otáčení řezacího kola a vkládacích válců, které vsunovaly materiál mezi řezací nože a protiostří. Výhodou funkce kolové řezačky je rovnoměrnost délky výstupní řezanky. Řezaný materiál je vkládán kolmo k rovině řezu a každá částice může být přeříznuta pouze jednou.
Výrazného navýšení výkonnosti řezaček bylo dosaženo využitím motorů jako pohonu. Jako motorový pohon mohly být v prvopočátcích využívány (ovšem spíše v teoretické rovině) parní stroje a lokomobily.
Masivnější rozvoj nastal až s příchodem spalovacích motorů. Ty byly konstrukčně řešeny jako tzv. stabiláky ve formě stacionárního motoru na přepravním podvozku. Pohon plochou řemenicí umožňovaly i některé motorové pluhy. Pamětníci a fandové zemědělské techniky vědí, že vývod na plochou řemenici byl i ve výbavě poválečných traktorů, z nichž některé byly vyráběny do poloviny 70. let.
Samojízdné sklízecí řezačky
Shodou okolností se v tomto období objevují pokusy o výrobu prvních funkčních samojízdných sklízecích řezaček. Prvenství si v tomto ohledu nárokuje firma New Holland, která provozovala v Americe sklízecí řezačku model SP 818 v roce 1961.
V Evropě uvedla sklízecí řezačku na trh firma Claas v roce 1973.
Z hlediska konstrukčního řešení se u sklízecích řezaček ve vyšší míře prosadily bubnové řezací systémy. Důvodem je vyšší výkonnost a větší rovnoměrnost chodu.
Další důležitou podmínkou pro uplatnění sklízecích řezaček je jejich efektivní využití, tedy dostatečné množství materiálu, které je nutné sklidit a nařezat.
Tato podmínka byla splněna s příchodem technologických změn v živočišné výrobě. Konkrétně zavedení technologií pro chov většího počtu kusů a zvýšení podílu krmiv na bázi siláže mělo za následek větší spotřebu řezanky.
Uvedeným podmínkám vyhovovala situace v zemědělství států tehdejšího východního bloku. Proto jen v oblasti střední Evropy bylo s výrobou sklízecích řezaček započato v NDR (Fortschritt), v Polsku (samojízdné typy, např. řada KS 1), v Jugoslávii (např. nesamojízdný typ KS 69) i u nás (samojízdné typy SPS vyráběné v Agrostroji Prostějov nebo nesamojízdné typy SŘUB konstruované v pelhřimovském Agrostroji).
Výroba řezanky na poli v porovnání se stacionárním způsobem má výhodu nejen z hlediska výkonnosti, ale i z hlediska logistického. Řezanka má v porovnání s celými rostlinami vyšší měrnou hmotnost. To má za následek vyšší efektivitu dopravy a skladování. Rozdružení materiálu má pozitivní vliv i na konzervaci materiálu a v konečném důsledku i na konverzi krmiva, nebo nejnověji na výtěžnost v bioplynových stanicích. V současnosti probíhá sklizeň pomocí řezačky v praxi jednofázově, nebo ve druhé fázi po předchozí sklizni semen sklízecí mlátičkou. Při jednofázové sklizni je porost posečen pomocí žacího válu nebo adaptéru. Ten je při dvoufázové sklizni zpravidla nahrazen sběracím mechanismem. Sklizený materiál je následně dopraven pomocí vkládacího mechanismu do řezacího ústrojí. Konstrukční provedení řezacího ústrojí má několik alternativ, nejčastěji používané způsoby jsou:
– bubnové řezací ústrojí,
– kolové řezací ústrojí,
– cepové ústrojí.
Nařezaný materiál je pomocí metače a ventilačního účinku řezacího mechanizmu dopravován do dopravního prostředku. Mechanismus bubnové řezačky je zobrazen na obrázku 2.
Vzhledem ke způsobu dělení čistým řezem zpravidla kolmým na osu stébla má řezanka trubkovitý charakter. Má dobré vlastnosti z hlediska mechanické manipulace. V případech, kdy je obsah vody v materiálu nízký, lze řezanku úspěšně dopravovat i pneumaticky.
Energetická náročnost činnosti sklízecích řezaček je závislá na délce nařezaných částic, mechanických vlastnostech řezaného materiálu a opotřebení řezacích segmentů. V nedávné minulosti byly při agrotechnických požadavcích pro mobilní sklízecí řezačky uvažovány tři výkonnostní třídy podle rozmezí hmotnostního toku materiálu (do 10 kg/s, 10–25 kg/s a více). Podle délky řezanky a množství řezaného materiálu se spotřeba energie vyjádřená jako měrná spotřeba motorové nafty pohybuje v rozmezí 15 až 25 l/ha. Délka výstupní řezanky je nastavitelná, zpravidla v rozmezí 20 až 120 mm.
První samojízdné sklízecí řezačky dosahovaly maximální výkonnosti 40 t/h. Nesamojízdné ještě asi o 30 % méně. V současnosti převažují v zemědělské praxi samojízdné sklízecí řezačky s bubnovým řezacím ústrojím ve výkonnostní třídě nad 40 t/h.
Z hlediska začlenění sklízecích řezaček do technologického postupu sklizně je výhodou univerzálnost nasazení pro různé suroviny a vyřešený způsob manipulace s výstupním materiálem ve formě řezanky. Podle odborné literatury je optimální nasazení návěsné sklízecí řezačky u porostů s výnosem mokré hmoty 15 až 50 t/ha s výškou porostu až 1,5 m. Nasazení samojízdných sklízecích řezaček lze standardně uvažovat až do výšky porostu 3,5 m. V praxi je ale nesamojízdných řezaček užíváno stále méně.
První řezačky poháněné pomocí externích spalovacích motorů nebo motorových pluhů musely vystačit s příkonem 10–30 kW. Možnosti poválečných pohonů pomocí vývodů traktorů se nijak výrazně nelišily (Zetor 25–19 kW, Škoda 30–22 kW, Zetor 35–30,9 kW). V osmdesátých letech byl pro nesamojízdné sklízecí řezačky požadován výkon traktoru minimálně 45 kW. Samojízdné řezačky byly osazovány motory o výkonu asi 80 kW. V současnosti instalovaný výkon nejvýkonnějších řezaček přesahuje 600 kW.
Budoucnost?
V souvislosti s aktuálním snižováním živočišné produkce v celkovém měřítku českého zemědělství poklesla částečně i potřeba výroby řezanky ke krmným a stelivovým účelům. Tento výpadek je však nahrazen produkcí surovin pro účely energetické.
S rostoucím množstvím bioplynových stanic poroste i poptávka po kvalitní řezance z kukuřice a z jiných vhodných rostlin. Výsledky výzkumu zároveň jednoznačně potvrzují, že kvalitní příprava suroviny je zásadním předpokladem jejího efektivního využití v bioplynových stanicích i v trávicích soustavách domácích zvířat.
To je podle mého názoru hlavní důvod, proč sklízecí řezačky nebudou v nejbližší době následovat úderníky ze stachanovského hnutí a práškovací letadla v roli zajímavostí ve filmových a fotografických archivech, ale budou i nadále nepostradatelnou součástí technologických postupů v rostlinné výrobě.
Poděkování firmám ARBO, spol. s r. o., VOD Kámen a ZAS Bečváry a. s. za poskytnutí informací, obrázků a spolupráci při měření provozních parametrů sklízecích řezaček.
Příspěvek vznikl v rámci řešení výzkumného záměru MZE 0002703102 „Výzkum efektivního využití technologických systémů pro setrvalé hospodaření a využívání přírodních zdrojů ve specifických podmínkách českého zemědělství“.
Použitá literatura je k dispozici u autora příspěvku.
Klíčové informace
– Pro vývoj samojízdných řezaček bylo nutné zajistit dostatečně dimenzovaný pohon, který zajistí nařezání materiálu, jeho sklizeň, přemístění do dopravního prostředku a pojezd stroje.
– Dále je nutné mít k dispozici vhodné dopravní prostředky, které mají potřebnou rychlost při jízdě v terénu i po cestě a dostatečnou přepravní kapacitu, aby zajistily plynulou přepravu hmoty z místa sklizně do místa skladování.
– To jsou hlavní důvody, proč k výraznému rozvoji řezaček ve sklízecí formě dochází až s existencí dostatečně výkonných spalovacích motorů.
Ing. Jiří Souček, Ph.D.
Výzkumný ústav zemědělské techniky, v. v. i., Praha
