Vozy lze použít jak pro výdej krmiva, tak na stacionární linku. Nejdůležitějším požadavkem na krmné vozy je zachování homogenity krmné směsi. Nesmí dojít ke změně fyzikálně-chemických vlastností krmiva a změně struktury původního krmiva či přímo k jeho degradaci. Technické systémy používané při konstrukci krmných vozů se nejčastěji dělí na nakládací, míchací, řezací a dávkovací ústrojí a podvozky krmných vozů.
Nakládací ústrojí krmných vozů
Nakládání krmiv do ložného (míchacího) prostoru lze považovat za jejich vyskladňování (odebírání) z příslušných skladů. Řešení nakládacího ústrojí je proto podřízeno:
– tvaru a velikosti (zejména výšce) ložného prostoru vozu;
– typu míchacího ústrojí;
– stavebním provedením skladů, včetně průjezdných profilů dopravních cest farmy;
– vlastnostem vyskladňovaných, resp. nakládaných krmiv.
Z hlediska vazby ke konstrukci vozu může být nakládací ústrojí buď jeho součástí – vozy s vlastním nakládáním, nebo tvoří pracovní ústrojí samostatných mobilních, zpravidla čelních nebo jeřábových nakladačů – vozy s vnějším nakládáním. Výjimkou jsou sypká jadrná krmiva skladovaná v podjezdných zásobníkových silech, umožňujících samovolné vyskladňování otvorem v jejich dně.
Nakládací ústrojí mobilních krmných vozů většinou dělíme:
– s rotační frézou;
– s odřezávacím a přihrnovacím štítem;
– s dvoučelisťovým drapákem.
Vertikální míchací vozy se plní za pomocí aktivního vyřezávacího štítu, nebo pomocí velkoobjemového „vyřezávače“ umístěného přímo kompaktně na krmném voze. Uvedené systémy plnění jsou schopny nakládat všechny materiály (senáž, siláž, minerály, mláto, seno, slámu aj.), jak ze silážních žlabů s vybírací výškou až 4,3 m, tak z vaků nebo volně uložené ve skladovacích prostorech. Na rozdíl od nakládacích fréz není v místě nakládky žádný úlet materiálu, a tím jsou i minimální ztráty zahníváním uskladněného krmiva.
Vážicí zařízení
Požadavek, aby zvířata při volném přístupu ke krmnému prostoru dostávala plnohodnotnou krmnou směs, vyžaduje přesné odměřování všech složek vytvářejících krmnou dávku a nakládaných do ložného (míchacího) prostoru vozu.
S ohledem na velmi rozdílné fyzikálně-mechanické vlastnosti krmiv přicházejících v úvahu je zaváděno odměřování složek vážením. Odpovídající elektromechanické vážicí zařízení je součástí míchacích krmných vozů a umožňuje vážení krmiv při nakládání a vykládání vozu (nakládání jednotlivých složek krmiv podle předem naprogramovaných receptur a přesné vykládání předvolené dávky směsného krmiva).
Míchací a řezací ústrojí krmných vozů
Krmná směs má opouštět krmný vůz v homogenním stavu. Míchacího účinku je dosaženo buď mechanickým, nebo mechanicko-pneumatickým způsobem. Míchací krmné vozy jsou s ohledem na pořizovací a provozní náklady nejčastěji vybaveny mechanickým míchacím zařízením. Úložné prostory míchacích krmných vozů jsou přizpůsobeny konstrukci míchacího zařízení, jsou tedy horizontální nebo vertikální. Pro rychlejší průběh míchání stébelnatých krmiv, nakládaných do korby vozu ve formě velkých balíků, jsou ve stále větší míře míchací ústrojí doplňována řezacími ústrojími.
Horizontální mísení je částečně vhodné pro zpracování balíků. Při použití krmných vozů s horizontálním míchacím systémem dochází v krmné dávce ke znehodnocení, leckdy se blížící hodnotě 20 %. Horizontální míchací systém je vhodné použít při mísení velmi suchého krmiva s bohatou strukturou. Při mísení takovýchto surovin se dosahuje lepší homogenity a celkové časové úspory v porovnání s vertikálním systémem. Speciální variantou horizontálního míchacího zařízení je zařízení s pádlovým systémem. Tento způsob je sice ke krmivu šetrný, ale tyto vozy nejsou při nakládání soběstačné a poněkud hůře zpracovávají stébelnatý materiál. Vozy s horizontálním míchacím systémem jsou také jednotkově dražší, zejména v porovnání cena/životnost. Životnost horizontální míchací soupravy je asi 3500 Mh.
Vertikální míchací zařízení jsou vybavené jedním míchacím šnekem. V současnosti se stávají standardem vozy se dvěma mísicími šneky, výjimkou nejsou ani vozy se třemi mísicími šnekovicemi a ložným objemem až 50 m3.
Vertikální míchací systém je vhodný pro zpracování balíků, vlhkých a na strukturu chudých surovin a surovin s dlouhými vlákny. Tento systém s vyřezávacím nebo „vykusovacím“ zařízením znehodnotí strukturu krmné dávky přibližně o 4 %. Tento systém je relativně šetrný v porovnání s horizontálním míchacím systémem, jeho životnost je rovněž vyšší – asi 7000 Mh.
Nevýhodou tohoto míchacího systému je obtížné míchání suchých a stébelnatých suchých složek krmiv. Při mísení může dojít k separaci hmot podle jejich objemové hmotnosti, lehké a objemné materiály se proto musí nakládat jako první.
Objem a tvar míchacího prostoru je dán platnými předpisy pro přípojná a samostatná vozidla, souvisí s počtem zvířat a v neposlední řadě s finančními možnostmi investora.
Míchací zařízení mohou být konstrukčně dělena na:
a) míchací ústrojí s pohybujícími se hrably;
b) míchací ústrojí s horizontálně uloženými šneky;
c) míchací ústrojí s vertikálně uloženými šneky;
d) míchací ústrojí mechanicko--pneumatická.
Míchací ústrojí s pohybujícími se hrably
Míchací ústrojí s pohybujícími se hrably má výhodu ve své konstrukční jednoduchosti a malé energetické náročnosti. Předpokladem správné funkce hrabel je, aby sledovala vnitřní povrch korby, která může mít (s ohledem na využití prostoru) příčný průřez přibližně ve tvaru obdélníku, nebo lichoběžníku. Hrabla jsou mírně odkloněna od rovnoběžky s osou rotace, čímž vzniká šroubovice s velkým stoupáním. Tím je zajištěno šetrné přemísťování krmiva od předního čela k zadnímu. K přemísťování krmiva opačným směrem slouží šnekový dopravník. Méně často se používá míchacích krmných vozů s pádlovým míchacím systémem.
Požadavkům na řezání delších částic stébelnin během míchání lze vyhovět noži s břity kolmými na osu otáčení, připevňovanými na vnější stranu hrabel. Ty spolu s břity nepohyblivých nožů na vnitřním povrchu korby vytvářejí vyhovující řezné, resp. střižné ústrojí.
Míchací ústrojí s horizontálně uloženými šneky
Šnekovice se v míchacích ústrojích uplatňují nejen pro možnost plného využití jejich dopravního průřezu (pracují bez vratné větve) při převrstvování a přemisťování krmiva míchacím prostorem, ale i pro jejich snadnou úpravu, umožňující řezání delších částic stébelnin.
a) Jednošneková: využívají obecné vlastnosti šnekovice – schopnosti dopravovat oběma směry při stejném smyslu jejího otáčení, a to v závislosti na orientaci úhlu stoupání (levým a pravým), pro zařízení s vykládacím otvorem ve středu korby.
b) Dvoušneková a tříšneková: využívají příznivější podmínky pro zpětné přemisťování krmiva od střední části korby, rovněž pro zařízení s vykládacím otvorem ve středu korby.
Ústrojí s vykládacím otvorem v přední části korby: na rozdíl od předchozího řešení probíhá přemisťování promíchávaného krmiva od zadní části korby k přední a v opačném směru pouze v jedné smyčce, a to buď jedním šnekem většího průměru, nebo častěji dvěma protiběžnými šneky v jedné horizontální rovině.
Míchací ústrojí s vertikálně uloženými šneky
Nakládání složek krmiv vnějším, ale i vestavěným nakládacím ústrojím je uskutečnitelné přes horní okraj korby. Vykládací otvor ve stěně u dna korby, uzavíratelný vertikálně posuvným hradítkem, je většinou situován v podélné ose vozu, kde směsné krmivo přebírá příčný dopravník. Řezání stébelnatých krmiv s větší délkou částic se i u těchto ústrojí uskutečňuje přídavnými noži s křivkovým ostřím, připevňovanými na obvodové okraje jednotlivých šnekovic. K míchání dochází vlivem přemísťování se částic v horizontálním i vertikálním směru. Částice jsou šnekovicemi neseny směrem vzhůru, pohyb dolů je způsoben vlastní tíhou částic, horizontální pohyb částic je odvozen od rotace šneku. Ten je omezován tvarem korby, ale i měnícím se průřezem šneku, a tím i rozdílnými obvodovými rychlostmi.
Odpor proti řezání je zachycován členy, snižujícími rychlost pohybu částic krmiva míchacím prostorem korby. Tyto výkyvné členy jsou aretovány v několika polohách čepy.
Míchací ústrojí mechanicko-pneumatická
Jednotlivé složky krmiva jsou u míchacího ústrojí mechanicko--pneumatického přemisťovány podlahovým dopravníkem k dvojici rozdružovacích válců. Jimi jsou vkládány do lopatkového metacího kola, odhazujícího krmivo (v závislosti na poloze hradítka) buď ve svislém, nebo horizontálním směru. Kinetickou energii proudu částic, získanou v lopatkovém kole a podporovanou přitom vznikajícím proudem vzduchu, lze s výhodou využít při dopravě (odhozu) na větší vzdálenosti. Typickým příkladem v tomto směru je podestýlání ustájených zvířat. Sláma, nakládaná ve volném i v lisovaném stavu (ve velkých balících) do ložného prostoru korby, je jejími rozdružovacími válci pořezána na požadovanou délku částic a horizontálním výstupem kola (po přestavení usměrňovacích krytů do vodorovné roviny) odhazována do požadovaných míst stáje.
Dávkovací ústrojí
U převládající většiny míchacích a krmných vozů je směsné krmivo, po dosažení požadované homogenity, zakládáno do krmných prostorů při jejich jízdě v krmné chodbě vykládacím (dávkovacím) ústrojím. Vykládací ústrojí je tvořen příčným pásovým nebo řetězovým dopravníkem, který je umístněn kolmo na dráhu jízdy vozu. Jeho konstrukce je podřizována poloze a velikosti vykládacího otvoru míchacího prostoru a požadavkům na výkonnost, dopravní vzdálenost a výšku, dále na směr vykládání vzhledem ke směru jízdy a na regulaci velikosti krmné dávky.
Polohu a velikost vykládacího otvoru ovlivňuje typ míchacího ústrojí. Jeho velikost nesmí omezovat maximální hodnotu objemového průtoku (výkonnosti) vykládaného směsného krmiva. Při požadavcích na menší výkonnost je její velikost zmenšována hradítkem.
Řešení podvozků krmných vozů
Krmné vozy se dělí na vlečené (závěsné či nesené) a samojízdné. Konstrukce podvozku má svá specifika, daná každým výrobcem. Požadavky kladené na podvozky jsou obecně shodné. Právě na podvozku záleží pohyblivost a manipulovatelnost zařízení. Na jeho tuhosti závisí schopnost tlumení rázů při přejezdu překážek nebo nerovného povrchu. Podvozek musí být navržen s ohledem na platné předpisy o provozu na pozemních komunikacích. Součástí vozu by tedy měla být brzdová soustava, světla a další zařízení. Závěsné krmné vozy (s ložným objemem do 3 m3) jsou nejčastěji používány na malých farmách. U nás jsou převažující návěsová provedení vozů s ložným objemem od 5 do 20 m3 pro velké farmy.
Dosažení požadovaných provozních parametrů vozu, a to jak kvalitativních (složení krmných dávek, homogenity směsi a rovnoměrnosti jejího dávkování), tak kvantitativních (výkonnosti nakládání, doby míchání a výkonnosti dávkování) při přiměřené spotřebě energie podmiňuje především technická úroveň pracovních ústrojí a zařízení vozu (nakládacího, vážicího, míchacího, řezacího a dávkovacího) a rovněž vazby mezi nimi.
Míchací krmné návěsy jsou rozšířeny zejména pro jejich relativně nízké pořizovací náklady, zejména bez nakládacího zařízení. Ve spojení s traktorem se dosahuje vysokých účinností obou zařízení. Tyto míchací krmné návěsy jsou zpravidla vybaveny jednonápravovým pojezdovým ústrojím. Dvounápravové míchací krmné vozy jsou využívány při větším nároku na dopravovanou vzdálenost, větší ložný objem a větší rychlost jízdy. Míchací krmné návěsy jsou vyráběny řádově do ložného objemu 20 m3.
Převládající je jednonápravové pojezdové ústrojí. Pro větší ložné objemy a větší nárok na přepravní vzdálenosti, tím i na vyšší rychlosti jízdy, jsou opodstatněny podvozky dvounápravové, které mají zpravidla tandemové uspořádání a jsou vybaveny odpovídajícími brzdovými systémy, osvětlením a dalším příslušenstvím, umožňujícím jízdu po veřejných komunikacích.
Připojování vozu k traktoru usnadňuje výškově upravitelné oko oje a převážně hydraulicky nastavitelná opěra závěsu. Pohon pracovních ústrojí je odvozen od vývodového hřídele traktoru prostřednictvím kloubového hřídele, jímž jsou poháněny zpravidla dva hydrogenerátory vestavěné do rámu vozu.
Samojízdné míchací vozy jsou vhodné zejména pro farmy s větším počtem zvířat, tam je jejich použití nejefektivnější. Objem míchacího prostoru leckdy přesáhne i 20 m3, ale výjimkou nejsou vozy o objemu míchacího prostoru do 4 m3. Nevýhodou samojízdných krmných vozů je jejich vysoká pořizovací cena. Výrobci se snaží cenu snížit používáním unifikovaných podskupin dílů, jako jsou motory, nápravy, převody, elektronická výbava atd.
Pracovní ústrojí a zařízení samojízdných vozů (nakládací, vážicí, míchací a vykládací) vychází z prakticky shodných principů jako u vozů přípojných. Pro nakládání převládají rotační frézy s krytým dopravníkem, výkyvně uložené v horní hraně korby. Fréza zůstává při najíždění do záběru i během celého pracovního zdvihu stále v zorném poli řidiče vozu.
Hydrostatický pohon pojezdového ústrojí umožňuje plynulou změnu rychlosti jízdy, zpravidla ve dvou rozsazích, pracovním a transportním. Pohon frézy, většinou ve dvou stupních a reverzovatelném smyslu otáčení, a pohon ostatních pracovních ústrojí je odvozen až od pěti hydrogenerátorů.
Dávkovací krmné vozy jsou nejčastěji konstruovány jako návěsy nebo přívěsy. Samojízdné krmné vozy se vyskytují poměrně zřídka. Obvyklý ložný objem je 10 m3 a postačí pro stovku dojnic. Dávkovací válce mohou být umístěny jak vpředu vozidla, tak v zadní části ložného prostoru. Použití krmných vozů s dávkovacími válci v přední části je výhodnější, pracovník může pohodlně sledovat zakládání krmiva do žlabu. Konstrukce dávkovacích válců determinuje volbu zpracovávaných krmiv. Lištové dávkovací bubny jsou použitelné pro krátce řezaná objemná krmiva, naproti tomu dávkovací válce s velkými průměry a frézovacími noži mohou být použity i pro objemná krmiva dlouze řezaná.
Krmné vozy jsou určeny k přepravě krmiv ze skladů, popř. čerstvých pícnin z polí do průjezdných stájí, kde průjezdem krmnou chodbou zakládají krmivo do žlabů.
Nároky na výživu hospodářských zvířat neustále rostou. Odpovídající parametry krmné dávky jsou základním předpokladem dobrého chovu. Krmné dávky jsou stanovovány různě pro každou chovnou skupinu, v závislosti na fázi laktace a reprodukčním cyklu. Pro zabezpečení těchto potřeb je v mnoha chovech využíváno různých typů míchacích krmných vozů. Základním úkolem pro každý dobrý krmný vůz je zajištění co nejspolehlivějšího dodržení receptury krmné dávky. Při promíchávání jednotlivých druhů krmiv nesmí docházet k jejich separaci a oddělování podle různých hmotností, délky částic a obsahu sušiny. Ve správně fungujícím krmném voze nesmí docházet k narušování původní struktury objemných krmiv a vzniku míchanice se zásadně změněnými fyzikálními vlastnostmi. Tyto požadavky se nesmí měnit v průběhu celého průjezdu vozu po krmné chodbě nebo krmišti a musí být co nejvyrovnanější pro celou sledovanou skupinu.
Současným trendem je stoupající zájem o používání vertikálních míchacích krmných vozů pro jejich provozní a energetické vlastnosti. Vertikální míchací vozy jsou šetrné ke zpracovávaným komponentům krmné dávky. Pro zemědělce je jedním z rozhodujících faktorů pořizovací cena, která je u tohoto systému vcelku příznivá v porovnání s ostatními systémy míchacích krmných vozů.
Klíčové informace
- Použití krmných vozů různých konstrukcí je jednou z alternativ umožňujících rychle a pružně řešit provozní problémy během krmení.
- Krmné vozy ovšem nejsou univerzálními stroji. Jejich použití je limitováno mnoha faktory, například u směsí s deklarovanou homogenitou je jejich použití problematické.
- Řešením problému může být kombinace krmného vozu spolu s jinou krmnou technologií, umožňující zachování předepsané homogenity krmné směsi. Tím je zaručená efektivita krmení, hospodárnost vlastního provozu a welfare zvířat.
Ing. Jan Malaťák, Ph.D.
Ing. Petr Vaculík, Ph.D.
Česká zemědělská univerzita v Praze, Technická fakulta katedra technologických zařízení staveb
