Zemědělství se jako každá výrobní činnost vyznačuje velkým objemem manipulovaného, přepravovaného a skladovaného materiálu. Na rozdíl od jiných oborů má svá výrazná specifika v biologickém charakteru převážné většiny materiálů, ve výrazné sezónnosti, v plošném charakteru výroby a v různorodosti dopravních tras a míst nakládky a vykládky.
Významnou roli má při požadovaných výkonnostních a ekonomických parametrech výrobního procesu výběr nakládací techniky. Ta ovlivňuje především dobu nakládky dopravních prostředků, jejichž užitečná hmotnost má stoupající tendenci, a tudíž i výkonnost nakladače musí tomu odpovídat, aby dopravní výkonnost byla co nejvyšší.
Tři základní druhy
Technický vývoj nakládací techniky v zemědělství se ustálil na třech hlavních druzích nakladačů.
Čelní kolové samojízdné nakladače, původně stavební, byly vybaveny vhodným typem přídavného nářadí pro práci se zemědělským materiály včetně tzv. mininakladačů řízených smykem kol. Využívají se v zemědělských technologických linkách s požadavkem na vysokou výkonnost a také pro těžbu zemin, písku a podobných stavebních činností. Mininakladače se naopak využívají v technologických linkách s požadavky na menší výkonnost, ve specifických podmínkách uzavřených prostor apod.
Traktorové čelní nakladače jsou montované na klasický zemědělský traktor. Ten zajišťuje jak pojezd, tak pohon hydraulických válců. Nakladač je konstruován jako lehce připojitelný a odpojitelný. Díky řadě přídavného výměnného nářadí zvládá jak nakládací práce, tak specifické činnosti např. odhrnování sněhu aj.
Nakladač tak rozšiřuje využití traktoru a může zabezpečovat menší objemy nakládacích prací během roku nebo svou kapacitou pokrývat špičky, které už nezvládá specializovaný nakladač.
Samojízdné teleskopické nakladače (manipulátory) jsou ,,nejmladší“ skupinou nakladačů, charakteristickou teleskopickým výložníkem, umožňujícím dosáhnout vysokého výškového dosahu, a tudíž i skladovací výšky. Výborná manévrovatelnost, pohodlná obsluha a široká škála výměnného nářadí je řadí na čelní místo mezi nakladači. Projevuje se to postupným nahrazováním samojízdných čelních nakladačů v živočišných provozech a ve skladech. K jejich snadnému ovládání přispívá hydromechanický, ev. hydrostatický pohon kol, plynulá změna pojezdové rychlosti v rozsahu 0 až 40 km/h, reverzace pojezdu a zvláště pak volitelné způsoby řízení kol včetně krabího chodu. I když je teleskopický nakladač specializovaný stroj vhodný do provozů se značným objemem manipulovatelných materiálů během roku, objevilo se i technické řešení rozšiřující jeho využití jako klasického. Tento trend podporuje i jeho relativně vysoká pořizovací cena, která vyžaduje vysoké roční využití stroje.
Skupina nakladačů jeřábových naopak v zemědělství dožívá a neobjevuje se v nabídce firem.
Co ukázalo Techagro
Nabídku firem v oblasti nakladačů bylo možné sledovat na nedávno skončené výstavě Techagro v Brně, kde firmy předvedly svá nová technická řešení a nové typy. Některých z nich si všimneme v následujícím textu.
Čelní traktorové nakladače nabízejí přímo traktorové firmy z vlastní produkce nebo z produkce kooperující firmy s nespornou výhodou spočívající v tom, že nakladače jsou přímo výrobcem traktoru detailně zoptimalizovány k typu určitého traktoru. Tím se dosahuje toho, že výběr typu nakladače přesně odpovídá svými silovými parametry a zátěžovými poměry (např. na přední nápravu) danému typu traktoru, zohledňuje pneumatiky přední nápravy, eventuálně jejich změnu, minimalizuje namáhání nosného rámu, řeší ergonomiku ovládání stroje spolu s výhledem z kabiny traktoru atd. Čelní nakladač spolu s traktorem pak tvoří dokonale sladěný celek s jednotným servisem výrobce.
S touto strategií pracuje např. firma John Deere, která nabízí sedm modelů čelních nakladačů pro traktory JD se zvedací silou v maximální výšce u oka výložníku 1385 až 2195 kg při max. zdvihu 3370 až 4400 mm. Těchto sedm modelů nakladačů je podle firmy přiřazeno zhruba k 60 typům traktorů JD s přední poháněnou nápravou a kabinou. Samozřejmostí je i široká nabídka výměnného pracovního nářadí ke všem modelům nakladačů John Deere.
Moderní konstrukce čelních traktorových nakladačů se vyznačují takovými řešeními, jako je multispojka, která zajišťuje rychlé, snadné a spolehlivé propojení až šesti hydraulických hadic a elektrických přípojek najednou. Výměna pracovního nářadí probíhá poloautomaticky, kdy se ručně odjistí mechanismus zajišťování a s novým nářadím dojde k automatickému zajištění nářadí na upínací desce. John Deere na přání dodává ke svým nakladačům hydraulické upínání nářadí. Specialitou firmy John Deere je také nový paměťový systém, který si může zapamatovat úhel naklopení nářadí a během opakujících se prací se po stisknutí tlačítka nářadí samočinně nastaví do zvolené polohy. Je také možno zvolit elektricky ovládaný hydraulický rozváděč (označení John Deere E-ICV), který v provedení E-ICV 3 umožňuje provádět tři pohyby současně, jako např. zvedání, naklápění nářadí a jeho otevírání. Aby nedošlo k nechtěnému pohybu nakladače náhodným zavaděním o ovládací joystick, může být joystick nakladače JD vybaven odpérovanou záklopkou, kterou je třeba vložením ruky odtlačit, a pak je možné nakladač uvést do pohybu. Praktická je i ,,plovoucí“ poloha nakladače, která umožňuje snadné urovnání terénu (všechny nakladače JD).
Mezi specializovanými firmami vyrábějícími traktorové čelní nakladače je i česká firma Humpolecké strojírny Humpolec, a. s., která dodává tyto nakladače asi pro deset značek traktorů, mezi nimiž je i Zetor (obr. 1). Nabízí tři modely, a to Trac-Lift 120 SL pro traktory s výkonem motoru 50 – 80 k, 220 SL pro 70 – 115 k a 360 SL pro 80 – 120 k a se zdvihem v oku výložníku 3600, 3700 a 3950 mm. U výměny pracovního nářadí je uplatněno poloautomatické upínání v systému Euro, tj. s definovaným rozmístěním upínacích prvků a průměrem zavěšení 40 mm.
Švédská firma Alö AB vyvinula novou řadu čelních nakladačů Quicke Dimension, u níž byla využita řada specifických, vesměs patentovaných řešení, jako např.:
– Lock & Go poloautomatické upínání nakladače k traktoru,
– Q Link paralelogram,
– skryté vedení hadic výložníkem (ochrana proti poškození),
– Quicke Q Compact Valve centrální rozváděč,
– Clic-on, automatické a bezpečné zařízení pro výměnu pracovního nářadí.
Firma vyvíjí ke svým nakladačům pracovní nářadí včetně speciálních provedení a nabízí tři různé připojovací systémy:
– Euro s průměrem zavěšení 40 mm,
– SMS (Svensk Maskin Standard), průměr zavěšení 60 mm. Je-li nakladač vybaven Combi upínačem nářadí Euro/SMS může pracovat s oběma připojovacími systémy,
– Alö typ 3, průměr zavěšení 25 mm, pouze pro starší typy nakladačů (do roku 1992).
Na obrázku 2 je zjednodušené provedení nakladače Quicke Q20 bez paralelogramu a s kleštinami Unigrip na manipulaci s válcovými balíky ve fólii v horizontální a vertikální poloze.
Traktorové čelní nakladače se neuplatňují jen v zemědělství, ale, jak ukazuje obr. 3, také v lesnictví. Specifické požadavky práce s kládami lze řešit i takovou nástavbou na nakladači Quicke, jak dokládá firma Binderberger kleštinami na klády včetně hydraulické otoče.
Volba systému
V konstrukci nakladačů firmy Hauer najdeme také několik zajímavých technických prvků, které přispívají ke komfortu obsluhy, pohodlné výměně nářadí a bezpečnosti práce a mohou se stát také rozhodovacími kritérii při výběru.
Je to systém SMS, což je tlumič rázů v hydraulice, vznikajících při jízdě na nerovném terénu. Kulové hydropneumatické akumulátory jsou přitom umístěny v příčné trubce, která je současně chrání před poškozením. Systém Hydro SWE zajišťuje hydraulické jištění pracovního nářadí bez nutnosti manuálního zásahu. K tomu může být aplikována horizontální vychylovací deska (±14°), která usnadňuje navedení nářadí při výměně. Může být vybavena hydraulickým blokováním. Nabídka firmy představuje asi osm typů nakladačů pro traktory s výkonem motoru 65 až 230 k, nosností 1350 až 2550 kg a zdvihem 3200 až 4320 mm.
Nejenom velké firmy vybavují své silné traktory čelním nakladačem, ale i menší traktory o výkonech motoru např. 35 až 57 koní jsou pro montáž čelního nakladače připraveny. Je tomu tak např. u nové řady traktorů Kubota L 40, která nejen u svých motorů splňuje příslušné emisní normy, ale nabízí tři varianty převodovek, z nichž systém HST umožňuje nastavit odpovídající rychlost reakce hydrostatické převodovky, u níž vyšší rychlost je právě optimální pro práci s čelním nakladačem. Traktory jsou vybaveny výkonnějším hydraulickým systémem, k dispozici jsou tři přední a dva zadní hydraulické okruhy. Hydraulický rozváděč je řízen elektronicky.
Ačkoliv firma Kubota příslušenství pro své traktory nevyrábí, jsou čelní nakladače jedinou výjimkou. Vyrábí je v závodě v Atlantě (USA), který vlastní (viz též Zemědělec 11/2008).
V Brně byl k vidění kupříkladu malý ,,olympijský“ traktor Nagano nejen s čelním nakladačem, ale i s vzadu připojenou podkopovou lžící (viz obr. 4).
Teleskopické nakladače
Nabídka samojízdných teleskopických nakladačů je velmi široká, jak ze strany specializovaných firem (Merlo, Manitou, Faresin, Dieci aj.), tak ze strany výrobců traktorů, kteří tím rozšiřují svůj sortiment traktorům blízkým výrobkem (Case, New Holland, Massey Ferguson, JCB, Claas apod.).
Firma Claas vystavila teleskopický nakladač Scorpion 7040 Varipower, jehož modelová řada zahrnuje pět typů s nosností 3300 až 4100 kg a zdvihy 6250 až 8950 mm. Pohání je vznětové motory Deutz s výkony 102, 120 nebo 140 k. Motory splňují emisní normu TIER 3. Na jeho propracované konstrukci se podílí systém ovládání, kdy veškeré činnosti nakladače včetně změny směru jízdy a uzávěrky diferenciálu přední nápravy se ovládají pravou rukou pomocí joysticku a levá ruka je na volantu, rychlost jízdy se ovládá pomocí sešlapávání spojkového pedálu bez vlivu na otáčky motoru. originální umístění motoru kolmo na podélnou osu stroje vpravo mezi koly usnadňuje přístup a údržbářské úkony, blokování opětovného startování motoru, je-li již v chodu. Nakladač má hnací ústrojí Varipower nebo Varipower Plus s automatickým přizpůsobováním pojezdové rychlosti a tahové síly, poloměr otáčení 3,60 resp. 3,75 m a možnost připojení přípojného vozidla a jeho brzdění (hmotnosti podle země provozu). Jeho technická úroveň byla už oceněna v roce 2006 na výstavě Royal Show stříbrnou medailí.
Rovněž New Holland má v nabídce novou modelovou řadu teleskopických nakladačů LM 5000 s motorem o výkonu 120 k (TIER 3, z traktorů NH řady T6000) a nosnostech 3300, 3500 a 4000 kg při zdvizích 6100, 7100 a 9600 mm. Lze volit provedení Delta nebo Plus, které se liší použitou čtyřstupňovou převodovkou (40 km/h).
Širokou nabídku všech možných provedení a parametrů u teleskopických nakladačů lze najít u firmy Merlo v jejich modelových řadách pro zemědělství (Turbofarmer, Multifarmer, Cingo) a stavebnictví (Panoramatic, Roto, Cingo).
V modelové řadě Multifarmer je nabízen traktor-nakladač, neboť je vybaven zadním tříbodovým závěsem a umožňuje práci s nesenými i tažnými zemědělskými stroji, které může i pohánět vývodovým hřídelem (540/1000 n/min). Závěs pro přípojná vozidla umožňuje i přepravu po silnicích rychlostí 40 km/h. Zvedací síla hydraulického tříbodového závěsu je 4300 kg. Stroj je homologován v Evropě i u nás jako traktor, což mu umožňuje vysoké časové využití během roku. Uspořádání zadní části nakladače-traktoru Merlo – Multifarmer 30,9 Classic 2 je na obr. 5.
Nakladače – manipulátory Merlo mohou být vybaveny nejnovějším elektronickým systémem aktivního odpružení přední nápravy EAS (využitelné pro svahové vyrovnání) nebo hydropneumatickým systémem odpružení teleskopického ramene BSS. Patentovaným řešením Merlo je boční posuv, umožňující horní části rámu s teleskopickým ramenem vychýlení od podélné osy stroje na obě strany asi o 400 mm.
Mezi další speciality strojů Merlo patří tzv. Inching pedál, což je spojkový pedál využitelný po sešlápnutí ke snížení pojezdové rychlosti, aniž by byly ovlivněny otáčky motoru, což by negativně působilo na výkon hydraulické soustavy. Variantně může být také použit tzv. tempomat, kterým si obsluha nastaví požadovanou rychlost stroje v rozsahu 0 – 40 km/h otáčením knoflíku na palubní desce. Praktickou maličkostí je přepínání palubního přístroje na funkci otáčkoměru nebo ukazatele pojezdové rychlosti. U všech strojů Merlo je aplikováno praktické bezpečnostní opatření: Po zastavení chodu motoru dojde k samočinnému zabrzdění stroje.
Za zmínku stojí i specifické řešení, uplatněné firmou Merlo u stavební řady teleskopických nakladačů. Jde za prvé o otáčení celé strojní skupiny o plných 360° (proto má modelová řada v názvu Roto) a za druhé o aplikaci přídavné hydraulické ruky se samostatnou otočí a výsuvem, která prodlouží dosah nakladače o 11 m. U nakladače Merlo Roto 40.25 lze tak dosáhnout celkové výšky 36 m. K výbavě stroje patří elektronický řídicí modul MCSS systému Merlin, který monitoruje provozní a servisní informace mimo jiné tak, že v případě zaboření některé z podpěr okamžitě zamezí ob-sluze další otáčení ve směru k problémové podpěře. Je tak významným bezpečnostním prvkem, který zajišťuje pracovní stabilitu stroje.
Uplatnění tohoto stroje je především ve výškových pracích, jako jsou údržba výškových budov, údržba a ořez stromů, ale také kontrolní činnosti, a to i pod konstrukcí mostů (viz též Zemědělec 11/2008).
Vyberte si …
I pro malé provozy, jako je zahradnictví, údržbářsko-opravárenské stavební firmy apod., má Merlo nabídku v modelové řadě Cingo, která obsahuje sedm typů a dva dopravníky hmot. Je koncipována na gumovém pásovém podvozku s hydrostatickým pohonem, s benzínovými nebo naftovými motory o výkonu 8 až 20 koní a nosností 200 až 1000 kg.
Obsluha se strojem chodí nebo stojí vzadu na stupačce. Provedení je patrné z obr. 6.
Pro provozy s menšími manipulačními objemy je určena nabídka firmy Kramer, která zahrnuje 15 modelů čelních kolových nakladačů, z toho dva modely mají teleskopicky výsuvný výložník (viz obr. 7). Výkony motorů těchto modelů jsou v rozsahu 23 až 100 k, objemy standardních lžic 0,3 až 2,5 m3. Nabídku firmy doplňují tři modely teleskopických manipulátorů s nosností 3300 až 4400 kg při zdvihu 7100 až 8950 mm. Pohon zajišťuje motor Deutz o výkonu 120 k.
Rovněž nabídka firmy FH Faresin je velmi široká a zahrnuje všechny možné provozní situace. Je to na 19 modelů teleskopických manipulátorů, z nichž model FH 6.28 Compact je také traktorem, protože je vybaven zadním tříbodovým závěsem, vývodovým hřídelem a závěsem pro přípojné vozidlo včetně brzdění a osvětlení, dva modely FH 15.45 a FH 18.45 mají třístupňové výložníky až do výšky 15 a 18 m a plně otočnou (360°) nástavbu směrem vlevo i vpravo. Stroje mají všechny moderní konstrukční prvky, bezpečnostní systémy automatické nivelace, plněpohonný podvozek, tři systémy řízení kol, kabiny FOPS/ROPS se širokým výhledem, elektronické systémy ovládání, motory EURO 3 atd. Nabídku doplňuje výměnné pracovní nářadí, ale také dálkové ovládání (na přání) a elektronický zámek proti zneužití stroje.
Jistým překvapením je malý kolový teleskopický nakladač Avant série 600 (dva modely 630 a 635) stejnojmenné finské firmy, který má v nabídce ne-uvěřitelných 50 kusů výměnného nářadí a přípojných zařízení pro manipulaci s materiály, údržbu objektů, úpravu krajiny apod. Stroj má kloubově řízený podvozek na pneumatikách 26 x 12,00 – 12 (+ další 2 varianty), čímž se mění je-
ho šířka v rozsahu 990 až 1290 mm. Pohánějí je naftové motory Kubota D 1105 a Kubota V 1505 o výkonech 28 a 37,5 k. Zajímavá je konstrukce teleskopického výložníku, neboť je umístěn excentricky vpravo, a tím zlepšuje výhled z kabiny na pracovní nářadí. Nakladače zvládají zátěž až 1400 kg do max. výšky 2820 mm. Při svých rozměrech 2550 mm délky, 2090 mm výšky a šířky podle použitých pneumatik je výborný pro všechny práce v zahradách a těsných prostorách. Model Avant 635 je na obr. 8.
Zajímavá řešení
Mezi spoustou velkých strojů se našla i drobná vtipná řešení dopravně-manipulačních úkolů. Mezi ně lze zařadit i zjednodušenou Agroruku VK 1600, která se upevňuje do tříbodového závěsu traktoru vzadu, ale také vpředu. To zlepšuje výhled na pracovní prostor a pohodu při její obsluze. Ruka je určena pro manipulaci s kusovými jednotkami, jakými jsou např. obří pytle. Předností ruky je její výsuvné rameno, které usnadňuje přesné uložení předmětu nebo zavedení nad zásobník secího stroje v případě pytlovaného osiva, a to bez pojezdu traktoru. Nosnost ruky je max. 1500 kg. Na Techagru ji vystavovala firma Kovo Novák ze Znojma.
Jiným zajímavým řešením je hydraulicky poháněná soustava čtyř kotoučových pil na teleskopickém manipulátoru Faresin k ořezávání větví stromů ve výškách. Kromě pohybu zajišťovaného manipulátorem se pilová soustava může ještě otáčet pomocí hydraulického válce na upínací desce. Zařízení je zachyceno na obr. 9.
Teoreticky by na předchozí stroj mohl navázat kompostér – biodrtič (viz obr. 10), což je principiálně míchací krmný vůz, jehož šneky a míchací zařízení jsou zesíleny a vybaveny pro drcení a mísení biologického materiálu, který je pak odvezen a vyložen na kompostovací ploše. Nakládku zajišťuje vestavěná hydraulická ruka s drapákem na objemné hmoty. Výrobce nabízí různě velké modely od sedmi do 24 m3, přípojné i samojízdné provedení a různé druhy pohonů včetně elektromotoru.
Klíčové informace
- Nakladače nabízené na současném trhu lze rozdělit do tří základních skupin. První z nich představují čelní kolové samojízdné nakladače, vybavené vhodným typem přídavného nářadí pro práci se zemědělskými materiály.
- Do druhé skupiny patří traktorové čelní nakladače montované na klasický zemědělský traktor, který zajišťuje jak pojezd, tak pohon hydraulických válců.
- Samojízdné teleskopické nakladače (manipulátory) jsou třetí skupinou nakladačů. Výborná manévrovatelnost, pohodlná ob-sluha a široká škála výměnného nářadí je řadí mezi nakladači na čelní místo.
Ing. Alexandr Bartolomějev,
Výzkumný ústav zemědělské techniky, v. v. i., Praha-Ruzyně
