Manipulace s materiálem obecně zahrnuje veškerý pohyb břemen (nebo soustavy břemen) na krátkou vzdálenost, při kterém se zpravidla nemění jeho základní fyzikálně-mechanické vlastnosti a nevzniká nová, vyšší užitná hodnota. Součástí ložné operace (souboru dílčích ložných operací) je nakládka a vykládka.
Součástí nakládky je přiblížení manipulačního prostředku k břemeni (v mnoha případech celého manipulačního zařízení), bezpečné uchopení břemene, přemístění břemene do prostoru, kde jsou vytvořeny podmínky k uložení břemene tak, aby nedošlo k jeho poškození, resp. k ovlivnění okolí a životního prostředí.
V oblasti zemědělství výše uvedené definice neplatí doslova, protože v mnoha případech je manipulace součástí probíhající dopravy při vykonávání specifické pracovní operace, kdy jsou břemena cíleně průběžně odebírána, ztrácena nebo odváděna z nákladního prostoru (korby, cisterny, skříně) vozidla při jeho pohybu. To je například při rozmetání granulovaných hnojiv nebo chlévské mrvy.
Jedná se o specifickou vykládku břemen, kdy je břemeno plošně aplikováno na podložku. Obdobné platí i při nakládce, kdy je břemeno nakládáno a mění svoje fyzikální vlastnosti (například mění objemovou hmotnost při stlačování).
Zemědělství a technický pokrok
V oblasti technického pokroku je zemědělství jedním z mála oborů, kde jde vývoj a výroba dopravních, manipulačních a pracovních zařízení dlouhodobě velmi rychle kupředu. Je to logické, protože lidé a stroje v zemědělství zajišťují existenci, další bezproblémový vývoj a každodenní život lidské populace (především produkují potraviny, ale například také teplo a elektrickou energii z obnovitelných zdrojů, a i když nechtěně, živí lesní zvěř, aby měli myslivci co lovit).
S mírnou nadsázkou lze říci: „Jak dlouho bude lidstvu prospěšný špičkový lékař, vědec, umělec nebo filozof, když nebude mít k dispozici potraviny?“
Je velmi dobře patrné, že se výroba strojních zařízení v zemědělství opírá o zkušenosti a požadavky lidí, kteří tuto složitou oblast do detailu znají. Samotní zemědělci jsou totiž vědci s praktickým uvažováním, jsou lékaři živočišné i rostlinné říše, kteří dopodrobna vědí, které minerály a stopové prvky činí zvířata a rostliny zdravými (a také zdravotně nezávadnými), jsou to umělci a architekti ve vytváření a udržování krajiny a jsou lidmi, kteří často obětují své zdraví a pohodlí ve prospěch ostatních.
A jsou to také konstruktéři, kteří praktické poznatky aplikují ihned do konstrukce a výroby strojů.
Kdo sleduje moderní stroje pracující v zemědělství, může snadno nabýt dojmu, že „nic není nemožné“. Stroje pohánějí motory o výkonu přes 1000 k (například řezačka Krone Big X 1000), který byl vždy „chloubou“ jiných oborů, využívají „chodící lamelové podlahy“, používaná hydraulika je dalším „divem světa“, břemena při manipulaci „létají“ vzduchem (například metač balíků John Deere 348 Baler) a vzduch je také prostředníkem dopravy (pneumatické dopravníky).
Vzhledem k variabilitě prostředí a produktů (břemen), při nichž zemědělci realizují svoji každodenní činnost, byli prvními, kteří začali využívat univerzální mobilní energetická zařízení.
V počátcích mechanizovaného obdělávání půdy to byly nejprve rozmanité jednoúčelové stroje (například motorové pluhy samojízdné vznikly v Anglii roku 1822, parní lokomobily a parní mlátičky v roce 1849 a různé půdní frézy), které byly v brzké době vystřídány strojem, který byl již vybaven tažným hákem a řemenicí, čímž se zvýšila jeho variabilita použití a velmi rychle se rozšířil v zemědělské výrobě.
Stroj byl nejprve vybaven orebnými koly a později gumovými koly a pneumatikami, čímž se mohl pohybovat nejen na poli, ale také na cestách. Tímto strojem byl traktor, jímž bylo možné vykonávat nezbytné pracovní činnosti i dopravu v zemědělství.
Traktory jsou v dnešní době univerzálními mobilními energetickými zařízeními, která „jsou hybateli pokroku“ v zemědělství.
V univerzálnosti traktorů jako mobilních energetických zařízení spočívá nutnost být neustále k dispozici pro několik dalších strojních zařízení. Jinak řečeno, traktory nesmějí být dlouho vázány pouze na jeden stroj, s čímž souvisí požadavek na výkonnost strojů, aby za krátký čas splnily co nejvíce požadavků.
Ale vraťme se zpět k manipulaci s materiálem a konkrétně k vykládce.
Ideální stav
Pro zajištění vysoké výkonnosti, která je v zemědělství v oblasti rostlinné výroby a v přidružené energetické výrobě velmi často sledována (protože se „hraje o čas“), by mělo dopravní zařízení disponovat vysokou konstantní rychlostí na celé délce dopravní trasy, velkým objemem korby pro dopravu co největšího břemene (hmotnosti, objemu), kterou by mělo břemeno vyplnit (naplnit) a co nejvíce se přiblížit jmenovitému objemu nebo maximální nosnosti.
Významnou roli hrají manipulační časy při nakládce a vykládce břemene z korby. Logicky tedy nejlépe uvedeným požadavkům vyhovují dopravní zařízení s velkým objemem korby, s vysokou nosností, která se mohou pohybovat po rozmanitých dopravních trasách nejvyšší rychlostí (podle charakteru a stavu dopravní trasy) a v místě nakládky a vykládky mohou být břemena ihned vyložena samotným dopravním zařízením čili nejsou závislá na nakládacím, resp. vykládacím zařízení, které nemusí být vždy ihned k dispozici.
Ideální stav představuje například technologický proces, kdy dopravní zařízení při nakládce nepřeruší pohyb a stále se pohybuje směrem k budoucímu místu vykládky (průběžně zkracuje dopravní trasu) a při vykládce také nepřerušuje pohyb.
To je v zemědělství realizovatelné pouze částečně, například při aplikaci granulovaných nebo tekutých hnojiv nebo u rozmetadel chlévské mrvy v případě vykládky (například Bergmann, Fliegl, ZDT Nové Veselí, Joskin, Farmtech, Annaburger, Tebbe, Jeantil a další).
V případě nakládky je to možné realizovat využitím sběracích návěsů (například Mengele, Claas, Pöttinger, Krone, Strautmann a další) nebo při plnění návěsů sklízecími mlátičkami nebo řezačkami.
Také při sběru balíků slámy nebo sena je některými dopravně-manipulačními zařízeními tento dílčí ideální stav naplněn (například Haukaas Quick Pick Bale Mover nebo systém Transtacker Bale Handling Walton Agriculture).
Další ideální stav v oblasti manipulace představuje technologický proces, kdy je při nakládce jedinou pracovní operací naložen celý náklad, resp. je obsazen jmenovitý objem korby na 100 %. V místě vykládky je celý náklad složen na místo skladování samotným dopravním zařízením. To je již v zemědělství realizováno, například při sklápění sypkých břemen nebo při blokovém sklápění hranatých balíků (například Transtacker Bale Handling Walton Agriculture).
Rozdělení používaných zařízení
Používaná zařízení pro manipulaci s břemeny integrovaná na dopravních zařízeních v zemědělství jsou následující:
1. Hydraulické jeřáby integrované na DZ
2. Sklápěcí korby
3. Rozmetadla
4. Integrované dopravníky (různého provedení)
5. Výtlačná čela
6. Pohyblivé podlahy (posuvné podlahy)
7. Aplikační cisterny (rozstřik pomocí čerpadla)
8. Překládací vozy (doprava pomocí dopravníků)
9. Vozidla s výměnnou nástavbou (VN)
1. Hydraulické jeřáby integrované na DZ
Hydraulické jeřáby (také nazývané „hydraulická ruka“) jsou manipulační zařízení především pro ložné operace. Ložné operace zahrnují nakládku, vykládku a překládku různorodých břemen (kusová i sypká), manipulačních jednotek nebo technologických zařízení z dopravních zařízení.
Jejich využití je vzhledem k jejich konstrukci a možnosti nést rozmanité pracovní adaptéry téměř všestranné a v současné době jsou používány ve všech oblastech spojených s manipulací s materiálem. Lze je spatřit například při manipulaci se zemědělskými produkty, v lesnictví, ve stavebnictví, v odpadovém hospodářství a v komunální sféře.
Vzhledem k tomu, že je na trhu k dispozici velké množství těchto jeřábů, může si každý uživatel opatřit konfiguraci technologických a technických parametrů „přímo na tělo“ dopravního zařízení, resp. pro potřebu převládajícího charakteru ložných operací.
Ovládání pracovního adaptéru, a tím i manipulace s břemeny je velmi přesná a vycvičená obsluha může manipulovat s břemeny i ve velmi omezených profilech. Tomu napomáhá kloubové zavěšení drapáku, rotátor, kombinovaný teleskopický výložník a dvouokruhový hydraulický systém.
Hydraulické jeřáby se obvykle montují na kolové, pásové nebo kolejové podvozky dopravní a manipulační techniky. Na nákladních automobilech jsou buď vpředu za kabinou řidiče, vzadu za zadní nápravou nebo posuvné ve středu vozidla. Také se montují na kolové nebo pásové traktory, nakladače či na jiná speciální nebo jednoúčelová vozidla v zemědělství a lesnictví.
V lesnictví se montuje u polopřívěsových a návěsových souprav za kabinu na zpevněném rámu, u valníku za kabinu nebo na konci ložné plochy. U traktorů pracujících v lese může být hydraulický jeřáb součástí návěsu a je umístěn na jeho přední části, přičemž je ovládán z kabiny traktoru.
Hydraulický jeřáb (HJ) je tvořen rámem HJ, otočným svislým sloupem (stožárem), na kterém je umístěna sedačka operátora, výložníkem, pracovním adaptérem s příslušenstvím a hydraulickým vybavením (hydromotory, rozváděč) a v poslední době lze spatřit i systémy dálkového ovládání.
Součástí hydraulických jeřábů jsou hydraulicky nastavitelné podpěry. Některé hydraulické jeřáby jsou vybaveny kabinou pro práci operátora umístěnou na svislém sloupu. Ovládání hydraulických jeřábů nesených na lesním vyvážecím traktoru je uvnitř kabiny traktoru.
Výložníky mohou být:
a) ramenové s hydraulickým ovládáním jednotlivých ramen,
b) kombinované ramenové s teleskopickým výložníkem.
Pracovním adaptérem bývá nejčastěji dvoučelisťový drapák pro nakládání sypkých hmot, pro manipulaci s kulatinou a tyčovinou, hák pro zavěšování a manipulaci s břemeny, kleště pro vrstvení kamenů, jeřábové vidle, nožový drapák a vícečelisťový drapák pro nakládání šrotu.
Drapák sestává z jednoduchých kleštin a svíracího mechanismu se závěsem. Svírání je řešeno hydraulickým válcem umístěným horizontálně, aby konstrukční výška byla co nejmenší. Kleštiny jsou uchyceny buď ve skříni svíracího válce, nebo soustavou táhel a vzpěr. Kinematika svírání zajišťuje největší rozevření při shrnování nákladu a jejich překryt pro možnost uchopení i jednotlivého kusu (například kmene).
Otáčení drapáku proti vlastnímu závěsu na ramenu HJ umožňuje kloubový závěs, rotátor s nekonečnou otočí na obě strany. Rotátor je ovládán hydraulicky, rychlost otáčení rotátoru je 8°–12° za sekundu.
Technologické a technické parametry hydraulických jeřábů:
a) Nosnost Q (kg)
b) Délka vyložení L (m) je vodorovná vzdálenost mezi osou otáčení otočné části jeřábu a svislou osou nezatíženého prostředku pro uchopení břemene
c) Výška zdvihu H (m) je svislá vzdálenost mezi rovinou, na níž jeřáb stojí, a prostředkem pro uchopení břemene, nachází-li se v nejvyšší poloze
d) Moment břemene Mz = L . Q (kNm)
e) Délka vyložení od hrany klopení A (m) je vodorovná vzdálenost od klopné hrany vozidla k svislé ose nezatíženého prostředku pro uchopení břemene
f) Klopný moment MA = A . Q (kNm)
g) Rychlost zdvihu břemene vn (m/s) je rychlost svislého přemísťování břemene za stálých podmínek pohybu
h) Rychlost spouštění břemene vm (m/s) je minimální rychlost plynulého spouštění břemene odpovídajícího maximální nosnosti jeřábu za ustáleného pohybu.
i) Rychlost otáčení ω je úhlová rychlost otáčení otočné části jeřábu za ustáleného pohybu s břemenem, které odpovídá maximální nosnosti jeřábu při maximálním poloměru vyložení, při vodorovném ustavení jeřábu a při rychlosti větru do 3 m/s ve výšce 10 metrů
Podle konstrukce a technických parametrů lze rozdělit hydraulické jeřáby do tří základních skupin:
1. Lehké HJ jsou montovány na kolové traktory, návěsy a přívěsy
2. Střední HJ jsou montovány na traktory s provozní hmotností nad 6000 kg a výkonem motoru nad 90 kW, automobily a vyvážecí traktory
3. Velké HJ jsou montovány na speciální dopravní a nakládací zařízení (průmyslové jeřáby)
Zvedací rychlost HJ je 0,4 až 0,6 m/s, zdvih nahoru asi 75°, dolů asi 12°, úhel otoče 410°, zdvihový moment 30 až 120 kNm. Jak je patrné z uvedených tabulek, nosnost jeřábu klesá s prodlužováním ramene.
Hmotnost hydraulického jeřábu zvětšuje výšku těžiště stroje, čímž zhoršuje jeho příčnou stabilitu. Ta se zmenšuje nejvíce při nakládání a skládání nákladů při maximálním vyložení ramene a při plném zatížení výložníku jeřábu.
2. Sklápěcí korby
Vozidla se sklápěcí korbou mají ložný prostor ve tvaru pláště kvádru nebo půlkruhového tvaru. Tyto korby lze sklápět v několika variantách provedení: dvoustranný sklápěč, třístranný sklápěč, korba se zadním sklápěním a sklápěč s vysokozdvižným zařízením. Sklápěcí korba může být nesena na automobilu, přívěsu nebo návěsu. Přívěsy a návěsy se sklápěcími korbami mohou být taženy automobily nebo traktory, resp. speciálními vozidly.
Automobily a vozidla se sklápěcí korbou jsou v kategorii N, S a L. Jsou vyráběny pro automobily jako valníky nebo návěsy. Objem korby se pohybuje v závislosti na kategorii a na modelu a pohybuje se v rozsahu 1 až 50 m3 (50 m3 návěsy třínápravové). Například sklápěcí korba firmy Molčík na vozidlo Tatra 815 s pneumatikami 280R84/341 s pohonem 8 x 8 disponuje rozměry korby: délka 5500 mm, výška 1200 mm, vnitřní šířka 2360 mm, hmotnost 3500 kg, ložný objem 15,6 m3, technická nosnost korby 30 000 kg.
Automobilní sklápěcí přívěsy se vyrábějí pro užitečné zatížení v rozsahu 17 000 kg a objem 27 m3 (například Panav). Traktorové sklápěcí přívěsy se vyrábějí pro užitečné hmotnosti v rozsahu 300 až 18 000 kg s ložným objemem 1,5 až 24 m3 (například Molčík).
Automobilní návěsy se zadním sklápěním se vyrábějí pro objemy až 60 m3 (například Benalu Bulk Liner) a pro využití v zemědělství pro objem 46 m3 (například Benalu Agri Liner, Molčík). Traktorové sklápěcí návěsy se vyrábějí o užitečné hmotnosti 2000 až 30 000 kg a ložném objemu 50 m3.
Sklopení nástavby zajišťuje jeden nebo dva přímočaré hydromotory. Pro objemné materiály jsou bočnice doplněny nástavky. Proti úletu přepravovaného materiálu jsou korby zakrývány plachtami. Některé dozadu sklápěné korby jsou v zadní části vybaveny otvorem s hradítkem pro dávkování materiálu do strojů se zásobníky, resp. na dopravníky.
Sklápěcí nástavby jsou určeny pro přepravu volně ložených hmot (VLH), popřípadě i kusového materiálu, který není náchylný na poškození při sklápění, resp. se tento ukazatel nesleduje. Přepravují se na nich sypké materiály, jako jsou stavební hmoty a obiloviny, materiály s drobnými i většími zrny, jako jsou buleviny, materiály s rozmanitou velikostí zrn, jako je například komunální odpad, pořezaná píce a stébelniny, štěpka a podobný charakter materiálů.
3. Rozmetadla
3. 1 Rozmetadla statkových hnojiv a kompostů
Rozmetadla jsou určena pro realizaci rovnoměrného rozdělení hnoje, kompostu, rašeliny nebo kombinované organické hmoty na povrch půdy. Rozmetadla mají zajistit optimální velikost částic organické hmoty.
Rozmetadla hnoje jsou složena z podvozku, z korby, v níž je podlahový dopravník nebo vyhrnovací čelo. Korba je uzavíratelná zavíracím štítem. Pracovní ústrojí se skládá z podávacího (dopravního) ústrojí a rozmetacího ústrojí. Rozmetací ústrojí tvoří rozdružovací válce (bubnové rozmetací ústrojí) s vertikální nebo horizontální osou rotace, rozmetací kotouče s variabilním počtem lopatek (2 až 6) a nastavitelnými lopatkami, resp. cepové rozmetací ústrojí. Na rozdružovacích válcích jsou obvykle ve tvaru šroubovice umístěny rozmetací lopatky, nože, lišty nebo zuby. Podávací ústrojí se skládá z podlahových řetězových lištových dopravníků.
Podvozky jsou konstruovány jako samojízdné, návěsné nebo přívěsné. Z hlediska využití podvozku jsou vyráběny jako jednoúčelové nebo jako součást systému výměnných nástaveb. Objemy koreb se pohybují v rozsahu 3,5 až 29 m3 (například Annaburger HTS 33.79 – 30 m3 jako výměnná nástavba, Bergmann TSW A 21 – 23 m3 s horizontálním rozmetacím ústrojím, s podlahovým dopravníkem, jako výměnná nástavba, Bergmann MA 21 SY – 27,5 m3 s vertikálním rozmetacím ústrojím jako výměnná nástavba, Fliegl ASW 258 – 30 m3 s výtlačným čelem a vertikálním rozmetacím ústrojím). Rozmetadla disponují pracovním záběrem v rozsahu 4 až 25 metrů (Farmtech Superfex a Megafex). Počet rozmetacích válců se pohybuje v rozsahu 2 až 4.
Jsou určeny pro dopravu a aplikaci tuhých statkových hnojiv a kompostu. Podvozky musí vyhovovat jízdě po silnicích, polních cestách a v terénních podmínkách.
3.2 Rozmetadla průmyslových hnojiv
Úkolem rozmetadel tuhých průmyslových hnojiv je rovnoměrné rozdělení hnojiva na povrch pole. Rozmetadla průmyslových hnojiv jsou složena z podvozku a z korby (zásobníku). Jsou konstruována jako nesená, návěsná, s výměnnou nástavbou nebo samojízdná traktorová nebo automobilní.
Rozmetání se podle technologie dělí na plošné, plošné ohraničené, na řádkové a bodové dávkování.
Při plošném rozmetání rotují rozmetací disky (z pohledu ze zadu) směrem k sobě a házejí hnojivo ve dvou vzájemně 100% překrytých obrazcích. Díky polovičnímu překryvu sousedních pojezdů je ve výsledku každý čtverečný metr pole hnojen dávkou ze čtyř kotoučů.
Ohraničené plošné rozmetání je řešeno tak, že se zcela uzavře jedna strana rozmetadla. Systém je vhodný zejména pokud se rozmetá v okolí vodních toků, nádrží či jiných ploch, kde je nutné zabránit zasažení aplikovaným materiálem.
U strojů na řádkové hnojení se používá zařízení (tzv. botka) na zapravení hnojiva do požadované hloubky.
Rozmetací ústrojí se rozděluje na odstředivé, s vyhrnovacím ústrojím a pneumatické. Pracovní záběr rozmetadel průmyslových hnojiv je v rozsahu 10 až 48 metrů (vyšším pracovním záběrem disponují například Bogballe, Bredal, Kuhn, Amazone, Sulky). Aplikační dávka se pohybuje v rozmezí 3 až 2000 kg/ha. Objem zásobníku se pohybuje u nesených rozmetadel průmyslových hnojiv v rozsahu 500 až 4500 litrů, u návěsných je to 1500 až 17 000 litrů (Bredal), u přívěsných je to 1800 až 19 000 litrů (Sulky).
4. Integrované dopravníky
Dopravníky se používají v závislosti na dopravovaném materiálu. Jsou to nejčastěji dopravníky šnekové, hrnoucí dopravníky (řetězové, hrabicové) a pásové. Tyto dopravníky jsou umístěny uvnitř korby, zpravidla v podlahové části.
Například Krampe používá pásový dopravník systému Bandit, jehož textilní pás je poháněn hydraulickými motory umístěnými v přední a zadní části. Směr pohybu pásu lze měnit, takže se náklad nakládá nebo vykládá.
Hrnoucí dopravníky jsou umístěny v podlaze a materiál uvádějí do pohybu příčnými lištami nebo jinými druhy unášečů. Materiál se může dávkovat na přepravní řetěz v libovolném místě. Opouští dopravník obvykle v místě ohybu řetězu, ale může být vypouštěn i otvorem ve dně korby. Hrnoucí dopravníky slouží k dopravě materiálů neroztíravých a takových, kterým nevadí poškození.
V zemědělství se používají pro vykládku objemných hmot (siláž, senáž, seno). Pöttinger používá řetězový dopravník, který je umístěn v podlaze. Skládá se ze tří dvojic řetězů, které jsou spojeny profily tvaru „U“. Pohon je realizován dvourychlostními hydromotory.
Šnekové dopravníky jsou vhodné pro dopravu sypkých, práškových, zrnitých materiálů. Skládají se ze šnekovice, která je umístěna na hřídeli, dopravního žlabu a z pohonné jednotky. Otáčením šnekovice se materál pohybuje ve žlabu, který je umístěn ve spodní části vhodně tvarované korby (tvaru „V“).
5. Výtlačná čela (posuvné štíty)
Výtlačná čela jsou nutným řešením pro velkoobjemové návěsy, které realizují vykládku „lepivých“ břemen v omezených výškových profilech.
Požadavek na používání velkoobjemových návěsů je spojen se sklizní senáže a siláže, což jsou materiály nesypké povahy. Zejména požadavky provozovatelů bioplynových stanic směřovaly k objemům návěsů nad 80 m3, protože se jedná o dopravu mimořádně velkých objemů v relativně krátkém čase.
Velkého objemu (60 až 100 m3) je dosaženo především délkou užitné plochy korby návěsu a výškou bočnic (je zde ale určitá hranice z rozmanitých důvodů, například z hlediska stability), protože šířka je limitovaná legislativou (je to kategorie vozidel přípojných Ot, kde je limit 2,55 m), protože lze oprávněně očekávat pohyb nejen po poli, ale také po silnicích.
Pokud docházelo k prodlužování korby u klasických sklápěcích návěsů, bylo nutné zvyšovat stropy (střechy) skladů, což nebylo možné, protože délky koreb se dostaly za hranici osmi metrů (délky se již v současné době dostaly až za hranici 11 metrů, například Pöttinger 10010L disponuje délkou 11,95 m).
Při sklápění siláže na nestabilním podloží může být ohrožena stabilita soupravy, proto jsou výtlačná čela používána i na místech bez omezení stropem. Konstruktéři proto vyvinuli jiné způsoby vykládky a výtlačná čela patří mezi jedno z několika řešení.
Výtlačné čelo je umístěno v přední části korby (v zemědělství zpravidla návěsu) a jeho pohyb je realizován hydraulicky. Na bocích je horizontálně i vertikálně fixováno opěrným vedením na bočnicích (například opěrnými koly). V zadní části je hydraulicky výklopný uzávěr.
Výtlačné čelo realizuje vykládku tak, že před sebou vyhrnuje materiál z přední části korby k zádi, kde materiál postupně gravitací padá na podložku nebo je jiným vhodným způsobem odebírán. Výtlačné čelo je utěsněné na bocích a na dně korby elastickým plastem, aby byla vykládka zajištěna i při rozmanité variabilitě břemen.
Způsoby vykládky prostřednictvím výtlačných čel jsou závislé na technologii pracovní činnosti. Náklad může být vysypáván řízeným způsobem, například v určité vrstvě, na hromadu nebo v oddělených hromadách, může být posunován k rozmetacím válcům nebo dávkován na dopravník.
Šikovný operátor může namítnout, že uvedené způsoby zvládne i se sklápěcí korbou, což je možné, ale ne vždy dosáhne tak dokonalého provedení.
6. Pohyblivé podlahy (posuvné podlahy, walking floor)
Pohyblivá podlaha je složena z lamel, které se střídavě pohybují vpřed a vzad. V jednom okamžiku některé lamely stojí a druhé se pohybují.
Systém Keith Palletwalker® umožňuje nakládku a vykládku paletových manipulačních jednotek, resp. břemen s pevnou a rovnou spodní částí. Pracuje na principu lamel (plochých podpěr), které jsou umístěny vedle sebe střídavě. Některé lamely vykonávají velmi krátký pohyb dolů a nahoru (kmitavé) a jiné, které jsou umístěny mezi nimi, se pohybují dopředu a dozadu v ose korby (zásuvné). Břemeno je posunováno tak, že při poklesu kmitavých lamel se dotkne svojí spodní částí zásuvných lamel a jakmile se posunou, břemeno se s nimi pohybuje. Jakmile je posuv lamel jedním směrem ukončen, vyzvednou se kmitavé lamely a podepřou břemeno. Zásuvné lamely se posunou zpět a cyklus se opakuje.
Systém Keith Walkingfloor® umožňuje vykládku sypkých břemen. Pracuje na principu 21 lamel, které všechny najednou vykonají pohyb na krátké dráze směrem ven z korby. Sypké břemeno je unášeno na pohybujících se lamelách. Jakmile je pohyb ukončen, vtahují se zpět střídavě dovnitř korby. Nejprve vykoná pohyb sedm prvních lamel z pomyslné trojice, potom sedm druhých a nakonec sedm třetích. Tím, že se vracejí zpět jednotlivě, resp. vždy každá třetí, podklouznou pod břemenem. Následuje pohyb všech lamel směrem ven a s nimi je unášeno i břemeno.
Pohyblivé podlahy jsou používány především v dlouhých automobilních návěsech (Cargo Floor, Walker Floor Trailer) pro přepravu zrnin, štěpky, hoblin a pilin, ovoce ke zpracování, komunálního odpadu, kompostu, posečené trávy, krmiva pro hospodářská zvířata, granulovaných hnojiv, rašeliny, zahradnických substrátů a podobných materiálů.
7. Aplikační cisterny
Cisterna je uzavíratelná nádoba s možností plnění a vyprazdňování. Řízené plnění může být prostřednictvím vestavěného čerpadla. Samozřejmostí je i řízené vypouštění. Cisterny větších objemů jsou opatřeny několika vnitřními přepážkami. Nádoba je připevněna na podvozku automobilu nebo jednoúčelového samojízdného stroje (například Terra Gator), přívěsu nebo návěsu. Vyprázdnění cisteren může být realizováno gravitačním výtokem nebo přetlakovým rozstřikem.
V cisternách jsou převáženy rozmanité náklady, například pitná nebo užitková voda, stavební materiály, postřiky, potravinové produkty (mléko, oleje), nebezpečné hořlavé látky (pohonné hmoty, asfalty, propan, LPG, nebezpečné ekologické odpady), chemikálie a fekálie (kejda a močůvka).
Největší cisternové návěsy pro přepravu pohonných hmot na 48 – 50 tisíc litrů jsou neseny třínápravovými podvozky. Cisterny převážející nebezpečné látky (hořlaviny, jedy, chemikálie, žíraviny) musejí vyhovovat předpisům ADR (ADR = Accord Dangereuses Route – Evropská dohoda o mezinárodní silniční přepravě nebezpečných věcí). Uživatel musí předem specifikovat, jaké látky bude převážet a podle toho bude cisterna vyrobena z hlediska objemu, počtu komor, použitého materiálu a vybavení (izolace, výpusti, čisticí zařízení pro vnitřní prostory, čerpadla, filtry, žebříky, hadice atd.). Dopravce je povinen podle dohody ADR při přepravě nebezpečných věcí zejména použít pouze vozidla, která jsou k tomu způsobilá.
V zemědělství jsou používány především fekální cisterny (kejdovače), které se vyrábějí s podvozkem jednonápravovým o užitečné hmotnosti 3000 až 9000 kg a ložném objemu 3 až 12 m3, s podvozkem dvounápravovým se vyrábějí o užitečné hmotnosti 4500 až 18 000 kg a ložným objemem 6,5 až 21 m3, s podvozkem třínápravovým o užitečné hmotnosti 12 000 až 25 000 kg a ložným objemem 18 až 28 m3.
Fekální cisterny jsou vybaveny nasávacím ramenem a potrubím s horním nebo stranovým umístěním. Čerpadlo je zpravidla v přední části a jeho výkonnost je závislá na velikostní kategorii cisteren. Například pro cisternu VAIA o objemu 8 m3 je výkonnost čerpadla 8000 l/min, o objemu 10 m3 je výkonnost čerpadla 12 800 l/min, o objemu 20 m3 je výkonnost čerpadla 14 800 l/min. Doba plnění cisterny se pohybuje v rozsahu 2 až 12 minut. Potřebný příkon čerpadla pro plnění je v rozsahu 12 až 25 kW.
Cisterny jsou opatřeny ukazateli stavu hladiny. Podvozky jsou vybaveny hydraulickými podpěrnými nohami a ruční brzdou. Cisterny jsou vybaveny hydraulicky ovládaným zadním vypouštěcím ventilem.
Pracovní záběr je v závislosti na technologii, buď se zapravením do půdy, řádkovým hadicovým aplikátorem nebo povrchovým plošným rozstřikem. Obecně se pohybuje u hadicových aplikátorů v rozsahu 6 až 24 m (například Wienhof až 27 m), u rozstřiku je to 4 až 12 metrů, v případě zapravování do půdy se pohybuje pracovní záběr v rozsahu 3 až 8 metrů s hloubkou zapravení 15 cm.
8. Překládací vozy
Překládací vozy jsou vybaveny korbou (zásobníkem), která má ve spodní části trojúhelníkový průřez s jedním vrcholem směřujícím dolů. Ve spodní části je umístěn šnekový dopravník, na který navazuje dopravník překládací. Vysýpací výška se pohybuje v závislosti na modelu od 3,9 do 4,9 m. K výbavě patří průhled z kabiny traktoru do korby a plachta pro zakrytí korby. Jsou to jedno-, dvou- a třínápravové návěsy tažené traktorem.
Zásobníky disponují rozmanitým objemem (například Schmidt JAN Tanker – 10 m3, Bergmann GTW – 21 m3, Güstrower GTU 25 – 25 m3, HORSCH Titan 34 UW – 34 m3). Překládací vůz firmy Horsch Titan 34 UW disponuje objemem zásobníku 34 m3 a vysýpací výškou 3,9 m.
Připojení k traktoru je buď tažným okem, nebo do spodního závěsu. Návěs je vybaven dvouokruhovými brzdami a odpruženým podvozkem.
Například překládací vůz firmy Annaburger je opatřen zásobníkem s ležícím šnekem o velkém průměru, který je poháněn ze zadní části vozu řetězovým převodem. Nad šnekem je hradítko, které se pomocí hydraulických válců zvedá a uvolňuje prostor přístupu materiálu ke šneku. Vynášecí šnek o průměru 550 mm je umístěn v přední části vozu. Výrobce uvádí, že u obilí činí výkon při překládání 15 m3/min.
Rozdělení překládacích vozů v závislosti na konstrukci:
a) jednonápravové návěsy s korbou trojúhelníkového průřezu a se šnekem ve spodní části;
b) výměnná nástavba se sešikmenou korbou s podélným podávacím a překládacím šnekem;
c) výměnné zadní čelo s překládacím šnekem k univerzálním, dozadu sklápěným korbám.
Jsou určeny pro přepravu sypkých a drobných neabrazivních materiálů se sypným úhlem do 37° a součiniteli smykového tření na kovu do 0,58. Jsou to například zrniny, olejniny, tuhá průmyslová hnojiva. Jsou určeny především pro odběr zrna ze zásobníků sklízecích mlátiček za jízdy a jeho přeložení na souvrati do přistavených odvozních zařízení (nákladní automobily a jejich soupravy). Mohou být využity v jarním nebo podzimním období pro plnění zásobníků secích strojů nebo pro překládku průmyslových hnojiv.
Jsou součástí systémů na ochranu půdy před nadměrným utužováním půdy vlivem působení tlaku pod koly dopravních zařízení s vysokou hmotností a malou kontaktní plochou pneumatiky na podložce.
Garantují řízené dávkování hmoty při plnění secích strojů a rozmetadel minerálních hnojiv, díky separátnímu hydraulickému pohonu ležícího šneku.
Umožňují regulovaný proud hmoty při překládání díky zvedání hradítek uvnitř korby.
Umožňují dosáhnout podmínky pro plné využití sklízecích mlátiček.
9. Vozidla s výměnnou nástavbou (VN)
Vykládka břemen u vozidel s výměnnou nástavbou není realizována dílčím manipulačním zařízením (vnějším nebo integrovaným na dopravním zařízení), ale břemena jsou ponechána ve výměnné nástavbě, která je odložena jako celek.
Vozidla s výměnnou nástavbou (nosiče výměnných nástaveb) tvoří samostatný technický celek, který je se základním vozidlem (nosičem výměnných nástaveb) v rozebíratelném spojení.
Jeden podvozek je určen pro několik rozmanitých nástaveb, které jsou umístěny v místě nakládky, vykládky nebo odložení na podpěrách (například Joskin Cargo, sklápěčková nástavba PA VNS pro podvozky TATRA). Jsou určeny pro dopravu rozmanitých břemen, používají se ve více modifikacích a jsou určeny převážně k dopravě na kratší vzdálenosti.
Jejich předností je to, že lze manipulovat s výměnnou nástavbou na nosiči bez potřeby dalších zařízení. Pro tento účel jsou všechny VN vybaveny čtyřmi výsuvnými nohami. Nosič nástaveb nemusí tedy čekat, až dojde k vyložení břemen nebo jejich naložení na VN. Tím se dosahuje lepšího využití jednotlivých nosičů. Odstavená výměnná nástavba může sloužit i jako určitý vyrovnávací sklad.
Vzhledem k časté rozmanitosti pracovních operací a odlišným fyzikálním vlastnostem přepravovaných břemen v zemědělství není možné vyrobit jednu univerzální nástavbu na dopravním zařízení, proto jsou VN jednou z možností jak tento problém vyřešit.
Z hlediska realizace dopravy se rozdělují na:
a) automobilní,
b) přípojné za automobily (tandemové, točnicové s řízením nápravy),
c) návěsné za traktory.
Rozdělení výměnných nástaveb:
a) plošinové,
b) skříňové (izotermické),
c) účelové (přepravníky zvířat, zemědělských produktů, sypače),
d) cisternové.
Klíčové informace
– Vykládka (překládka) zahrnuje rozmanité pracovní operace, jejichž cílem je bezpečné složení břemen z korby odvozního zařízení podle požadavků příjemce, resp. v závislosti na technologii pracovní činnosti, které je manipulace součástí.
– V případě sypkých materiálů se využívá způsobů gravitačních, kdy je korba sklopena do požadovaného směru a břemeno je vysypáno na hromadu nebo v některých případech v pruhu určité tloušťky (pokud dopravní zařízení současně s vysypáváním pojíždí) nebo způsobů nuceného vyprázdnění korby - kontinuláního (pohyblivé - výtlačné zadní čelo, pohyblivá podlaha, dopravník atd.) nebo cyklického (jeřáb, nakladač, vysokozdvižný vozík).
– V některých případech je náklad umísťován ve zvolených směrech v určité vzdálenosti od dopravního zařízení a v mnoha případech je skládán jako celek nebo po dávkách do přesně vymezeného prostoru ve složišti.
– V některých pracovních technologiích je také požadováno, aby byl náklad překládán do nákladního prostoru jiného dopravního zařízení. Pro tuto činnost jsou určeny překládací návěsy s integrovanými dopravníky, hydraulické jeřáby se svěrným drapákem nebo speciálními adaptéry pro uchopení břemena, následné jeho posunutí, otočení, zdvižení a uložení (například Automatický nakladač balíků CP 200 P).
Ing. Ivo Celjak, CSc.
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích
Zemědělská fakulta
Katedra zemědělské, dopravní a manipulační techniky
