Az Agritechnica 2023 kiállításon a betakarítási technológiák gyártói a cséplés és az elválasztás, valamint a teljesítménystabilitás és a munka minőségének biztosítása terén mutatnak be újdonságokat. A teljesítménysűrűség tovább növekszik korlátozott építési térfogat mellett. A lejtős területeken történő betakarításkor a teljesítménystabilitás és a munka minősége tovább növekszik a vezérlési technológiák és a félautomata kalibrációs technológiák révén.
EGYRE HATÉKONYABB ÉS KOMPAKTABB HAJTÁSTECHNOLÓGIÁK
A kombájnok nagyon drága hajtásláncának rendkívül hatékonynak és kompaktnak kell lennie. A gyártók ezért, ahol csak lehetséges, mechanikus szíjhajtásokat alkalmaznak a nagy és közepes fogyasztású szerelvényeknél az általános hatékonyság növelése és a dízelfogyasztás minimalizálása érdekében. A cséplődobokat, valamint a cséplő- és elválasztó rotorokat vagy hagyományos, magasan fejlett variátortechnológiával, vagy osztott teljesítményű hajtóművekkel hajtják. Míg a hidraulikus rotorhajtások, mint amilyenek a dél-amerikai gyártók kombájnjaiban használatosak, az egyszerű irányváltást kínálják elzáródás esetén, alacsony hatásfokuk miatt nehézkesebbnek bizonyulhatnak, különösen nagy mennyiségű szalma betakarításakor.
A motor és a ferdefelhordó közötti szíjhajtások számának csökkentése érdekében egyes koncepciókban csuklóstengelyeket használnak a forgatónyomaték a vágóasztalhoz történő átvitelére. Az adagoló-, gyorsító- és cséplődobok szíjhajtásai azonban ekkor is a külső keret és a futómű között helyezkednek el.
A New Holland új, ikerrotoros kombájnjánál egyáltalán nincsenek hajtásláncok a futómű és a külső váz között. A vágóasztalhoz a gép jobb oldalán, a futómű fölött lévő propellertengelyen keresztül viszik át a forgási erőt. A két rotor adagolódobját mechanikusan a bal oldali tengelyes cséplő- és elválasztórotoron keresztül, mint ellentengelyen keresztül hajtják meg. Ez a kialakítás helyet teremt az alváz és a futómű között, lehetővé téve az alváz szélesebbé tételét, miközben a szállítási szélesség változatlan maradt. A New Holland az ismert CR modell utódjának 1,56 méteres csatornaszélességével következésképpen a korábbi maximális értékeknél nagyobbra szélesítette az alvázat, és így most a legnagyobb cséplőcsatorna-szélességgel, azaz a megfelelő teljesítménypotenciállal rendelkező kombájnt gyártja.
Az új CR kombájn hajtásrendszerének központi eleme a középen elhelyezett, osztott teljesítményű sebességváltó a motorral együtt, amely most már hosszirányban és a rotorok dőlésszögének megfelelő ferde helyzetben van felszerelve. Ez a sebességváltó még a rotorok szoftveresen vezérelt blokkolásmentesítését is lehetővé teszi azáltal, hogy a dugulásokat először váltakozó előre-hátra forgatással oldja meg, majd a szalma szokásos útvonalán továbbítja. Ez az automatizált blokkolásoldó technológia ésszerű fejlődés a kézzel működtetett visszafordító technológiával működő rendszerekhez képest.
A Case IH bemutatott egy érzékelőt a csapágyak állapotának érzékelésére. A Flanders Make céggel együttműködve kifejlesztett rendszer a csapágyhoz való csatlakoztatás után önállóan működik. WiFi-n és egy alkalmazáson keresztül a csapágy rezgési adatai alapján kiszámítja a hátralévő élettartamot, és továbbítja a felhasználó mobiltelefonjára.
A HEVEDERES RENDSZEREKÉS A SZKENNERTECHNOLÓGIÁK FELÉ TARTÓ TENDENCIA FOLYTATÓDIK
A hevederes vágórendszerek egyre nagyobb piaci részesedést szereznek egyrészt azért, mert rugalmas vágóasztalokkal szerelhetők fel, másrészt azért, mert a menetirányra keresztben szegmentált kerettel alkalmazkodnak az egyenetlen talajhoz. Ez különösen előnyös a 10 métert meghaladó munkaszélességeknél, mivel a felszedési veszteségek levágott terepen és a talajhoz közeli kalászú növényeknél csökkennek. Akár 15,2 méter munkaszélességű vágóasztalok kerültek bemutatásra, pl. a MacDon gyárából.
A repce betakarításakor a hevederes rendszerek lényegesen nagyobb, de általában még elviselhető felszedési veszteségének elkerülésére még nem találtak ideális műszaki megoldást. Ennek oka egyrészt az, hogy a keresztirányú hevederek már a növény levágása előtt is súrlódnak a szárral, ami a repce fokozott felhalmozódásához vezet a vágóasztal területén. Másrészt minden gyártmánynál fennáll az szempergési veszteségek kockázata, különösen a kereszt-szállítószalagokról a hosszanti szállítószalagra való átmenetkor.
Miután a John Deere a 2019-es Agritechnica kiállításon bemutatta az első jövőbemutató kombájnt, a Case IH most egy olyan rendszert is bemutatott, amely a vágószerkezet előtt letapogatja a növényállományt. A vágószerkezet előtt az állományt és a talajt pásztázó radarérzékelőket a csigák fölé nyúló tartókra szerelik. Ez azt jelenti, hogy még a különböző irányokban fekvő, betakarítandó termény is érzékelhető bizonyos részszélességeken keresztül. A szabadalmaztatott rendszer lehetővé teszi a kombájn teljesítményhatárához közelebbi betakarítást, mivel előrelátóan szabályozza a jármű sebességét. A Case IH hangsúlyozta a rendszer üzembiztonságát a porral szembeni érzéketlenségének köszönhetően. Ezenkívül segít a vágóasztal vezetésében, mivel képes felismerni az egyenetlen talajfelületeket. A DLG innovációs bizottsága ezüstérmet ítélt oda ennek a megközelítésnek, amely a korábbi technikákhoz képest újdonságnak számít.
TRENDEK A CSÉPLÉS ÉS VÁGÁS TERÜLETÉN
A korlátozott építési térfogat mellett a nagyobb teljesítménysűrűség felé mutató tendencia folytatódik. A korábbi Agritechnica kiállításokon szinte valamennyi gyártó bemutatta a felső teljesítménykategóriákban megnövelt cséplési teljesítményű új kombájnjait. Mindig megdöbbentő, hogy a mérnökök milyen konstrukciókat fejlesztenek ki a kombájnok teljesítménysűrűségének növelése érdekében, bár a méretek és a súly tekintetében egyre inkább a határokba ütköznek.
A közúti szállítás tekintetében a cél mindig az, hogy a kombájnok teljes szélessége a 3,5 méteres határon belül maradjon, ha hevederes járószerkezetet vagy 680–710 mm széles első gumiabroncsokat használnak. A nagyméretű modelleknél azonban ezek az első gumiabroncsok túlzott kompromisszumokat jelentenek a talajvédelem szempontjából, így a gumihevederek elengedhetetlenek a helyes szakmai gyakorlat megvalósításához. Mivel a tengelyterhelés, különösen a hátsó tengelyeké, túl nagy a közúti szállításhoz, a tervezők egyre gyakrabban alkalmaznak olyan módszereket, amelyekkel a gépek súlya csökkenthető a stabilitás fenntartása mellett. Ebben az esetben viszonylag nagy különbségek tapasztalhatók a különböző gyártók tervei között.
A három nagy gyártó, az AGCO, a CNH és a John Deere csúcsmodelljeiben a New Holland 1974-es, ikerrotoros technológiát alkalmazó példája szerint axiális cséplő- és elválasztórotorokra támaszkodik. A CLAAS tangenciális axiális rotoros technológiát épít, ami azt jelenti, hogy a cséplést cséplődobbal végzik, majd a gabonát egy vagy két axiális elválasztórotor segítségével választják le. Miután a John Deere bemutatta az Agritechnica 2019 kiállításon a jelenleg a legszélesebb alvázzal rendelkező X9-et, amelyet azóta piacra dobtak, a New Holland most bemutatta ismerős CR kombájnjának utódmodelljét is. A kiszélesített alvázú hajtások fent leírt kialakítása lehetővé teszi a korábban maximálisan 24 hüvelyk átmérőjűnél nagyobb és megnövelt hosszúságú rotorok beépítését.
A TISZTÍTÁS EGYRE INKÁBB SZŰK KERESZTMETSZET A ROTOROS KOMBÁJNOKNÁL
Különösen száraz betakarítási körülmények között a rotoros kombájnok több rövid szalmát vágnak le, mint a szalmarázóládás kombájnok, ami megterheli a tisztítást. A tisztítás ezekben a kombájnokban ezért sokkal jobban korlátozza a teljesítményt. Természetesen a tisztítási kapacitásnak meg kell felelnie a nagy rotoroknak. Itt a New Holland egy új fejlesztésre támaszkodik, amely két tisztítórendszerből áll, amelyek gyakorlatilag sorba vannak kapcsolva. Következésképpen a kicsépelt terményt a szokásos módon két csiga szállítja a gabonaelevátorba, egy az elevátor alja felett, egy pedig az aljzatban. Ezekkel a tulajdonságokkal a New Holland új CRje a hosszirányú áramlási elvű és maximális teljesítménypotenciállal rendelkező kombájnok közé sorolható.
A New Holland új CR kombájnjának tisztítórendszerében az az ötletes, hogy eltér a megszokott tisztítási lejtéskiegyenlítő funkciótól. Helyette mostantól szélnyomásérzékelők mérik a szél és ezáltal a betakarított termény eloszlását a felső rostán. Egyenetlen eloszlás esetén a szemes/nem szemes összetevők keveréke a csupasz területre rázódik. Ez a technológia nemcsak a lejtőkön, hanem a síkon is biztosítja a termény egyenletes eloszlását a felső rostákon. A tisztítórendszer terhelése az átmenő teljesítménytől és a betakarított termény állapotától függően változik.
A John Deere tisztítórendszerének új lejtéskiegyenlítő funkcióját Active Slope Adjustment (aktív lejtésbeállítás) néven emlegetik. Lejtős terepen történő cséplés során biztosítja a termény aktív újraeloszlását a rostákon egy változtatható sebességű szalagon keresztül. Ez felfelé szállítja a szemes/nem szemes összetevők keverékét, és így csökkenti a szemveszteséget az oldalirányú lejtőn. A viszonylag egyszerű rendszer oda-vissza mozgással a tisztítórendszer terhelését is kiegyenlítheti, így növelve annak teljesítményét.
E fejlesztések mellett a tisztításhoz használt, már ismert lejtőkiegyenlítési technológiák is a piacon maradnak. Ezek közé tartoznak a CLAAS ismert 3D és 4D vezérlési technológiái, valamint a CNH rázó (a 3D-hez hasonlóan) és vízszintes pozícionálási technológiái. Az Ideal kombájnoknál az AGCO a vezérléstechnológia helyett a tisztítórendszer szegmenseibe speciális vezetési technológiát kínál. Minden gyártó forgalmaz futómű-lejtéskiegyenlítő technológiákat a kerekes gépekhez; ezek a félhevederekkel felszerelt gépekhez nem állnak rendelkezésre, mivel azok nem működnek folyamatosan az oldalirányú lejtőkön. Az a tendencia, hogy a cséplési teljesítményt a dombos terepen nehéz üzemi körülmények között is stabilizálják, gyakorlatilag egyidős magával a kombájnnal.
AZ INFORMÁCIÓS ÉS IRÁNYÍTÁSTECHNOLÓGIÁK TRENDJEI
A betakarítási és üzemi körülményektől, valamint a beállításoktól függően minden kombájn úgynevezett veszteség/átfutási jellemzőt hoz létre. Ez azt jelenti, hogy a különböző statisztikai regressziós függvények szerint a gabonaveszteségek az áteresztőképességgel együtt nőnek, azaz ha a jármű gyorsabban halad, vagy ha a betakarítási körülmények kedvezőtlenebbé válnak, például a nagyobb szalmahozam vagy nedvesség miatt. A kombájnok egyre drágábbak és nagyobb teljesítményűek, ami egyrészt azt jelenti, hogy a költségek túl magasak, ha a működési sebesség túl alacsony. Másrészt azonban a túl magas gabonaveszteségek okozta költségek – ezek nemcsak a kieső bevételekre, hanem a talajművelés, a vetés és a gondozás költségeire is vonatkoznak – nem vezethetnek agronómiai egyensúlyhiányhoz. Következésképpen a gabonaveszteség szintjének ismerete egyre fontosabbá válik a gabonaveszteség-ellenőrzés kalibrálásához, amelynek funkciója több évtizede lényegében változatlan maradt.
A CLAAS egy félautomata kalibrációs rendszert mutat be a gabonaveszteség-monitorhoz. Először meg kell határozni a terített pelyva méreteit. Ezért teljesen mindegy, hogy a méréshez milyen pelyvával történik a mérés. Az üzemi állapottól és a gép berendezésétől vagy az elosztórendszertől függően a párbeszéd alapú rendszer valójában ajánlásokat ad arra vonatkozóan, hogy a pontos eredmény érdekében hová kell elhelyezni a terítendő pelyvát.
A kifújt pelyva ellenőrzésének eredményeit összehasonlítja a kombájn CAN-adataival. A kívánt veszteségszint függvényében a CEMOS DIALOG kiszámítja a gabonaveszteség-ellenőrzéshez beállítandó érzékenységet. A megadott veszteségszint megváltozása esetén, pl. a tábla betakarítása érdekében történő növelés, mielőtt újra esne az eső, a veszteségellenőr megfelelő érzékenysége kiszámításra kerül, és az új beállítási értéket ajánlja. Az ismert rendszerekkel ellentétben ez a rendszer először teszi lehetővé a veszteségérzékelő rendszer gyors gép- és helyzetfüggő kalibrálását. Ezáltal pontosabbá válik a betakarítás a megadott gabonaveszteség-határértékre, nő a hatékonyság és a költséghatékonyság.
A kanadai Geiger Agri Solutions BushelPlus néven ismert új veszteségérzékelőt mutatott be, amely regisztrálja a szemcseméreteket, és a szemveszteséget, beleértve a törtszemeket is, az AI segítségével kívánja mérni. Az érzékelőt a tisztítórendszer után kell felszerelni. A kapcsolódó AI jelzi a gabonaveszteséget. A rendszer lehetővé teszi a veszteségszint meghatározását, így a kombájn ezen veszteséghatárig teljes kapacitással üzemeltethető. Ez a technológia csak a tisztítási veszteségeket regisztrálja, az adapterek vagy rotorok veszteségeit nem. Még tesztelésre van szükség annak megállapítására, hogy a rendszer európai körülmények között is működik-e magas szalmahozamokkal és következésképpen a maradék szemek szétválasztó technológiából eredő teljesítménykorlátozó szemveszteségekkel. A megközelítés mindenesetre nagyon kreatív, mivel a kombájnok gabonaveszteség-érzékelő rendszerei az elmúlt40 évben lényegében változatlanok maradtak.
A NIRS-érzékelőket egyre gyakrabban kínálják kombájnokhoz. Ezekkel mérik a csépelt termény összetevőit, például a fehérje- és olajtartalmat, valamint a termény nedvességtartalmát. A kanadai Next Instruments olyan rendszert mutatott be, amely a kombájn CAN-adatait is felhasználja. Az eredményeket logisztikai célokra és a betakarított területek összetevőinek dokumentálására használják. A csépelt termények fehérjetartalma alapján tápanyaghozam-térképek készíthetők, és N-trágyázásra vonatkozó kijuttatási térképek készíthetők. Az, hogy ez a Kanadában már létező technológia az európai mezőgazdasági körülmények és jogszabályok között is hasznosan alkalmazható-e, jelenleg még kérdéses.
A John Deere által a kombájn és az átrakó jármű között kifejlesztett digitális kapcsolórendszer a Combine AutoUnload nevet viseli. Egy kamera figyeli a szállítójárműben lévő anyag-kúpot, hogy biztosítsa az egyenletes, túlterhelési veszteségek nélküli rakodást. A rendszer hasonlóan működik, mint a takarmánybetakarító gépeknél a szállítójárművek rakodásának automatizálására rendelkezésre álló technológia. Ez az ismert MachineSync rendszer továbbfejlesztése. Mivel a nagy kombájnok bunkertérfogata már 20 köbmétert is elér, és a kirakodási kapacitásuk percenként 10 köbméter körül van, az ilyen kirakodási segédeszközök használata észszerű.
A kombájnok és a pótkocsik szállítási hosszának növekedésével a közúti forgalomban a szűkös körülmények miatt a nagy visszapillantó tükrök ellenére a járművezetők számára nem látható többszörös holtterek keletkeznek, különösen a szűk bejáratokba való beforduláskor és behajtáskor. Az AGCO ezért mutatta be a Fendt VisionPlus kamerarendszert. Kanyarodáskor a kamerák a kombájn és a pótkocsi melletti területeket tartják szem előtt, így az akadályokkal való esetleges ütközések idejekorán felismerhetők.
A SZALMA- ÉS PELYVAKEZELÉS TRENDJEI
A nagy kombájnok munkaszélessége a jövőben előreláthatóan a már most is gyakran használt 14 méterről 16 méterig és még tovább fog terjedni. A felaprított szalma és a pelyva elosztása a megszokott elosztási technológiákkal ezért egyre nagyobb kihívást jelent, különösen oldalirányú lejtőkön és oldalszélben. A kombájnok aprító- és elosztótechnológiáját ráadásul magas energiafelhasználás is jellemzi.
A New Holland új axiálrotoros kombájnjainál az aprítás hosszát kameratechnológiával szabályozza. A névleges vágási hosszúságot megadják, és összehasonlítják a tényleges vágási hosszúság képével. Ha a névleges és a tényleges vágási hossz nem egyezik, a rendszer beállítja a vágókéseket, hogy rövidebbre vagy hosszabbra vágjanak. Az ellenkező irányban forgó vágórotorral kombinálva ez a technológia, amely alkalmazkodik a betakarítási körülményekhez, összességében csökkenti a hajtás teljesítményfelvételét. Ezzel a közvetlenül is mérő szenzorrendszerrel és az Agritechnica 2022 kiállításon díjat nyert oldalelosztó radartechnikával a New Holland tehát újabb lépést tett az automatizálás felé.
Összességében a New Holland új, ikerrotoros kombájnja nagyszámú továbbfejlesztett technológiát kínál. Különösen az innovatív hajtáslánc és az új tisztítórendszer kínál további lehetőségeket a cséplési kapacitás növelésére. A gép emellett számos új automatizálási és vezérlési technológiával van felszerelve a működési megbízhatóság és a munka minőségének növelése érdekében. A New Holland új ikerrotoros kombájnját ezért a DLG innovációs bizottsága a kombájnok fejlődésének mérföldköveként értékelte, és ezért az Agritechnica aranyérmével tüntette ki.
A szalmát egyenletesen vágó és ennek megfelelően a teljes munkaszélességben oldalirányban eloszlató technológiák iránya a lehető legkisebb energiafelhasználás mellett továbbra is fennmarad, mivel a magas munkaminőség a vágás és az eloszlatás területén a precíz termesztés alapja, és ezért az agronómusok is ezt kívánják. Azt, hogy a megszokott radiális elosztási technológiák milyen munkaszélességtől kezdve ütköznek a határaikba és további keresztirányú szállítószalagokat kell alkalmazni, még nem tudni. A NEXAT egyszerű megoldást kínál a problémára: a New Holland korábbi TF-rendszeréhez hasonlóan a cséplőrendszer által megosztott anyagáram mindkét oldalon kilép a kombájnból. Ez megfelezi a dobást, és így növeli az oldalirányú elosztás pontosságát.
A KOMBÁJNOKAT ÖVEZŐ TRENDEK
A kombájnok teljesítményének növekedésével egyre nagyobb szerepet kap a beállítási optimalizálás és az érzékelőrendszerek beállítása, mivel a nagy gépeknél a hibás beállítások a kis gépeknél tapasztaltakhoz képest nagyobb anyagi veszteségekhez vezetnek. A gyártók ezért folyamatosan fejlesztik a beállítási és egyéb vezérlési technológiáikat.
Az elmúlt évek tapasztalatai azt mutatják, hogy egy kombájnt úgy kell megtervezni, hogy az alkalmazkodni tudjon a különböző betakarítási körülményekhez. Egy kombájn azonban csak akkor tudja ezt az alkalmazkodóképességet a teljesítmény és a munka minőségének növelése formájában kihasználni, ha a különböző technológiák hatásait ismerjük.
A betakarítás, mind a száraz, mind a nedves betakarítás formájában, 2023ban ismét nagy kihívásnak bizonyult. A stresszes, aszályos körülmények között, korán beérett cséplési terményeket nehéznek bizonyult az aratás. Az ilyen változékony betakarítási körülmények között kiválóak a számos beállítási lehetőséggel rendelkező kombájnok – ha használnak ilyet – vagy az automatikus beállítás. A betakarítás ismét megerősítette azt a hosszú távú tendenciát, hogy a kombájnok kezelői egyre inkább a teljesítményt korlátozó tényezővé válnak, ha nem használnak, nem ismertek vagy nem állnak rendelkezésre technikai segédeszközök.
ÖSSZEFOGLALÓ
A cséplési betakarítási technológiák gyártói az Agritechnica 2023 kiállításon számos újdonságot mutattak be. Tovább folytatódik a változatos körülményekhez igazítható betakarítógépek irányába mutató tendencia. Miközben a nemzetközi gyártók által forgalmazott szalagvágó rendszereket egyre inkább az európai piacra szabják, a repce betakarítása, különösen a munkaszélességen belül különböző irányban fekvő növényeknél továbbra is problémát jelent az anyagáramlásban.
A kombájnok teljesítménysűrűségének növelése és az automatizálás irányába mutató tendencia folytatódik. A New Holland a hosszirányú áramlás elvét alkalmazó, ikerrotoros kombájnoknál új teljesítménydimenzióba lép. A cséplőcsatorna szélességét egy teljesen új hajtáskoncepció alapján növelték meg. Ehhez jön még egy innovatív tisztítórendszer, mert a forgó kombájnoktól megszokott formák egyre inkább teljesítménykorlátozó tényezővé válnak. A New Holland a gép egészéért Agritechnica aranyérmet kap.
Az Agritechnica 2023 kiállításon számos, a kombájnt körülvevő újítás volt látható. A Case IH ezüstérmet kapott a vágóasztal előtti radartechnológiájáért. Nagyon sok új technológiát mutattak be, a veszteségfigyelő félautomata kalibrációs eljárásaitól kezdve a cséplési terményösszetevők adatgyűjtési technológiáin át, amelyek változatos célokra használhatók, egészen a lejtéskiegyenlítésig. A prioritás továbbra is annak biztosítása, hogy ezek a technológiák megfizethetőek és gazdaságilag életképesek legyenek. Ezt végső soron az ügyfelek, a gazdálkodók és a vállalkozók fogják meghatározni, akik ezeket a technológiákat nyereségesen szeretnék használni.
Szerző: Prof. Thomas Rademacher, élettudományok és mérnöki tudományok, Bingeni Műszaki Egyetem Fordította: Fodor Mihály
![beta-demo-002[1]](https://gepmax.hu/wp-content/uploads/2018/09/beta-demo-0021.jpg)
