Pro získání výchozích hodnot k měření a porovnání mláticího a separačního ústrojí mlátiček byl vybrán Výukový text pro studenty Zemědělské fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, který sepsal Ing. Milan Fríd, CSc. Dále byly použity informace z internetových portálů a tištěných periodik. Metody měření a zjišťování hodnot byly prováděny zejména dle Výukového textu, dle doporučených interních metod firmy CNH Industrial, která je výrobcem obou testovaných mlátiček, knih a tištěných periodik.
Cílem bylo získat potřebná data k objektivnímu srovnání axiálního a tangenciálního mláticího a separačního ústrojí a jejich následné zpracování a vyhodnocení. Dílčím cílem bylo zhodnocení sklízeného pozemku a jeho porovnání s celkovým průměrem v České republice v roce 2019.
Pro účely praktického porovnání mláticího a separačního ústrojí byly vybrány dvě sklízecí mlátičky. Konkrétně Case IH 8010 Axial Flow a New Holland CX8090. Byť se na první pohled může zdát, že z důvodu porovnání napříč značkami jde o naprosto rozdílné stroje a jejich komparace nepřinese relevantní výsledky, skutečnost je opačná. Značky Case IH i New Holland společně s několika dalšími paří do skupiny CNH Industrial a mají tedy nespočet společných rysů a technologií. Hlavní důvody výběru těchto konkrétních strojů byly zejména: shodný motor, a tedy i výkon mlátičky, shodná plocha sít, shodný objem zásobníku zrna, vlastnictví obou modelů jedním subjektem, osobní preference. Oba srovnávané stroje vlastní firma Agro Kuželka s.r.o.
Cílem pozorování bylo získat potřebná data k objektivnímu srovnání mláticích a separačních ústrojí a jejich porovnání s tabulkovými hodnotami. Bylo tedy nutné organizací práce docílit setkání obou strojů současně na jednom pozemku. Bohužel vzhledem k vysoké poptávce sklizňových prací se jednotlivé mlátičky pohybují často i desítky kilometrů vzdáleně od sebe. I přes tyto problémy vedení firmy umožnilo setkání na pozemku o rozloze 36,6 ha.
Pro lepší orientaci, zejména v hektarové výkonnosti, byl pozemek rozdělen na dvě části a pomocí mobilní aplikace OneSoil byla propočítána plocha jednotlivých částí. V praxi je toto dělení poměrně běžné i z důvodu velkých rozdílů v pojezdové rychlosti srovnávaných mlátiček. Nedochází potom ke vzájemné kolizi tras a je tedy lépe využit výkonnostní potenciál. Konkrétně tento pozemek je z velké části dělen přírodním pásem stromů. Dokončit toto dělení se tedy nabízí i při běžné sklizni, která není určena ke zkoumání. Výsledné plochy jednotlivých částí byly 22,6 ha a 14 ha. Z praxe lze předvídat vyšší výkon mlátičky Case IH 8010 Axial-Flow, proto byla vyslána na část o větší rozloze.
Každodenní údržba – rozdíl je znát při mazání ložisek ručním mazacím lisem
Určení času přípravy se v praxi odvíjí od několika parametrů, zejména hrají roli počet odpracovaných hodin v předchozím dni a odhadovaný průběh počasí na aktuální den, z nichž je vyvozeno, v jakém čase je možno zahájit sklizeň. Oba stroje pracovaly celý předešlý den a na aktuální se odhadoval začátek sklizně v 9:00. Obsluhy obou mlátiček se tedy sešly v 7:00 a zahájily každodenní údržbu. Oba časy potřebné pro jednotlivé úkony byly vyhodnoceny jako téměř totožné, menší časová odchylka byla způsobena pouze zručností obsluhy jednoho ze strojů. Znatelný rozdíl lze však pozorovat v průběhu mazání ložisek ručním mazacím lisem. V tomto úkonu je lepší Case IH 8010 Axial-Flow. Koncepce axiálního mláticího a separačního ústrojí disponuje pouze malým množstvím mazacích míst, na rozdíl od konvenčního řešení. Jde o výhodu, která vyplývá z faktu, že stroj je osazen pouze jedním rotorem namísto několika mláticích bubnů a vytřasadel, z nichž každá takto pohyblivá část vyžaduje vlastní ložiska. Díky tomu se čas na každodenní přípravu stroje zkrátil přibližně o třetinu.
Po přesunu obou mlátiček s doprovodem a odvozovými soupravami k pozemku došlo k připojení žacích adaptérů, doplnění palivových nádrží z důvodu pozdějšího zkoumání spotřeby paliva a v 9:15 začala sklizeň obou částí pozemku. Obsluhy obou strojů preferují obsečení úvratí pozemku 3x dokola – pro lepší manévrovatelnost při pozdějším otáčení.
V 10:20 Case IH 8010 Axial-Flow dokončil sečení úvratí a současně vyprázdnil 4. zásobník do odvozové soupravy. Dále zahájil pokos prosečením rovného pruhu od delšího kraje pozemku. New Holland CX8090 dokončil práci na úvrati v 10:35, stejně jako jeho konkurent vyprázdnil 4. zásobník a pokračoval stejným způsobem. Od této chvíle bylo zahájeno měření ztrát a provozních parametrů, neboť k získání objektivních parametrů nelze zahájit zkoumání již na úvratích z důvodu nerovnoměrného dozrávání porostu.
V 11:45 byla práce zastavena z důvodu půlhodinové pauzy na oběd. K obnovení činnosti tedy došlo v 12:15. V 13:30 dokončila mlátička New Holland CX8090 sklizeň své části pozemku. Dále vyprázdnila přibližně polovinu dvanáctého zásobníku, doplnila palivo a tím bylo ukončeno její zkoumání. K pomoci na dokončení druhé části pozemku se nedostavila z důvodu sjednané další zemědělské služby jinému podniku. V 14:45 byl dokončen celý pozemek strojem Case IH 8010 Axial-Flow. Počet jeho vyprázdněných zásobníků činil 19. Následovalo doplnění palivové nádrže. Poté byl zjištěn celkový počet sklizených tun z pozemku, a tím bylo ukončeno měření.
Postup měření
Prvním měřeným faktorem byl čas potřebný na přípravu mlátičky. Byť je známo, že čas ovlivňuje zejména obsluha, je nutné ho při porovnávání uvádět. Výhodou v tomto porovnávání je fakt, že obě obsluhy strojů se zdají být subjektivně na stejné úrovni zručnosti. Výsledný čas ranní údržby činil 30 minut pro IH Case 8010 Axial-Flow a 45 minut pro New Holland CX8090, přičemž jako dodatek lze uvést skutečnost, že CX8090 disponuje spoustou těžko přístupných míst a pro bezpečnou práci je výhodou pomocník při mazání. Při přepravě se rozdíly v obou strojích prakticky neprojevují, jelikož jejich rozměry jsou téměř shodné a maximální přepravní rychlost 30 km/h se také nemění.
Po prvním najetí do porostu bylo zahájeno sčítání odvezených vozů a jejich hmotností. Ty měly cíl v několik kilometrů vzdáleném sile Blatná, kde byly průběžně váženy a hodnoty byly zapisovány.
Po dokončení úvratí bylo nutné zjistit reálné využití záběru žacího adaptéru. Na pěti náhodně vybraných místech, pro každou mlátičku zvlášť, byl na povrchu označen poslední neposečený řádek porostu. Po projetí žacího stroje byla změřena vzdálenost mezi nově vzniklým posledním neposečeným řádkem a původní značkou. Tím byly získány hodnoty reálného záběru žacího válu. V případě stroje Case IH 8010 Axial-Flow bylo naměřeno 715 cm, 712 cm, 707 cm, 711 cm a 706 cm. Hodnoty u stroje New Holland CX8090 činily 870 cm, 888 cm, 882 cm, 880 cm a 879 cm. Pro úplnost je důležité zmínit fakt, že ani jeden stroj nedisponuje automatickým řízením, ani naváděním pomocí GPS či jiných signálů.
Následovalo přesné určení pojezdové rychlosti, jelikož informace z monitoru mlátičky nemusejí být vzhledem k mnohým faktorům, ovlivňujícím přepočet, přesné. Byla vyznačena dráha 100 metrů, na které se měřil čas, za který mlátička tuto vzdálenost překoná. Pro přesnost bylo měření opakováno a zprůměrováno, přičemž první měření probíhalo při jízdě do svahu a druhé ze svahu. Pro Case IH 8010 Axial-Flow byly hodnoty 50 sekund a 50 sekund. New Holland CX8090 dráhu 100 metrů projel do svahu za 74 sekund a ze svahu za 70 sekund. Pro zajímavost byly čteny hodnoty rychlosti také z palubního počítače – v případě Case IH 8010 Axial-Flow se pohybovaly v průměru 7,5 km/h, u New Holland CX8090 okolo 5,1 km/h.
Poté bylo přistoupeno k měření výnosu hmoty pro pozdější výpočet průchodnosti mlátičky. Vzhledem k objektivnosti bylo měření prováděno na dvou náhodných místech v první části pozemku a stejně tak na druhé části. Výsledné 4 hodnoty se následně zprůměrovaly. Měření probíhalo ručním vysečením plochy 1 m2 ve výšce strniště zanechávaného mlátičkami. Dále byly jednotlivé vzorky zváženy. Výsledky byly následující: 1,52 kg, 1,38 kg, 1,43 kg, 1,47 kg.
Následovalo měření předsklizňových ztrát. Ty bývají většinou způsobeny přírodními vlivy jako například větrem, zvěří, ale i špatně zvoleným termínem sklizně. Měření se provádělo náhodným výběrem pěti míst v porostu, každého o ploše 1 m2, kde byla vysbírána všechna zrna vydrolená na zem. Po následném zvážení byly naměřeny tyto hodnoty: 0,7 g, 0,8 g, 0,7 g, 1,1 g a 0,9 g.
Dalším zkoumaným parametrem bylo měření samotných sklizňových ztrát. V tomto případě existuje vícero metodik pro jejich výpočet, proto bylo rozhodnuto získat co nejvíce dat, aby bylo následně možné pro zajímavost zjistit rozdíly výsledků každé z nich. Jako první byl po průjezdu mlátičky vyznačen obdélník o délce jedné strany (a) odpovídající skutečnému pracovnímu záběru jednotlivého adaptéru a délce druhé strany (b), dopočítané tak, aby výsledná plocha obdélníku byla 1 m2. Z důvodu zpřesnění měření byl pokus opakován třikrát na každé mlátičce. U Case IH 8010 Axial-Flow činila délka strany a = 710 cm, zatímco b = 14 cm. Pro New Holland CX8090 byly vytčeny strany takto: a = 880 cm; b = 11,4 cm. Z těchto ploch bylo vysbíráno zrno jak ze strniště, tak i ze slámy. V případě, že se ve slámě nacházely nevymlácené klasy, byly z nich ručně odseparovány obilky, které byly také přičteny ke vzorku. Polámaná semena byla také předmětem sčítání. Výsledky byly následující: Case IH 8010 Axial-Flow: 4,1 g, 4,8 g, 4,3 g; New Holland CX8090: 5,5 g, 5,1 g, 4,9 g.
Další vybranou metodou měření bylo, dle interního manuálu CNH, vyměření čtverce o stranách 30 x 30 cm, k němuž došlo po projetí mlátičky přímo v řádku slámy. Zde bylo zapotřebí spočítat jednotlivá zrna, nikoliv jejich celkovou hmotnost. Měření se opět opakovalo třikrát pro každý stroj. Výsledky byly takové: Case IH 8010 Axial-Flow 8, 6, 7; New Holland CX8090 11, 10, 10.
Tímto bylo ukončeno praktické získávání hodnot přímo na pozemku. Dále byly odebrány vzorky sklizeného zrna o hmotnosti 1 kg od každé mlátičky pro následné hodnocení kvality separace a poškození obilek. Po dokončení sklizně byla zjištěna data o vlhkosti sklízené plodiny, celkovém množství odvezených tun a spotřebovaném palivu.
Z tabulky a grafu je patrné, že palubní rychloměr zobrazuje v obou případech vyšší aktuální rychlost, než je skutečná: U stroje Case IH 8010 Axial-Flow činil rozdíl 3,85 %, u New Hollandu CX8090 pak 1,41 %. Pro kontrolu aktuální rychlosti jízdy je tento rozdíl zanedbatelný, nicméně při dalších výpočtech může způsobit nemalé potíže, proto je nutné vždy počítat se skutečnou rychlostí jízdy.
Vzhledem k datům pocházejícím ze zkoumání stroje New Holland CX8090 bylo zjištěno, že Case IH 8010 Axial-Flow má o 15,2 % vyšší průchodnost materiálu.
Průměrné předsklizňové ztráty z celého pozemku byly 0,84 g/m2.
Průměrné hodnoty sklizňových ztrát jsou tedy 4,4 g/m2 u Case IH 8010 Axial-Flow a 5,17 g/m2 u New Holland CX8090.
Ztráty měřených strojů se po výpočtu rovnaly 0,57 % u Case IH 8010 Axial-Flow a 0,73 % u New Holland CX8090.
Hodnocení ztrát dle interního manuálu CNH
Manuál CNH je možné nalézt přímo na internetových stránkách, popřípadě jej lze získat v upravené podobě pro kontrolu ztrát přímo v průběhu sklizně na portálu www.eagrotec.cz. Obsluhy obou zkoumaných strojů jsou vybaveny tímto manuálem za účelem průběžné kontroly správného nastavení mlátičky. Jedná se o posuvnou tabulku, v níž se po nastavení očekávaného výnosu plodiny zobrazí množství zrn, které lze po průjezdu mlátičky zpozorovat při ztrátách na sítové skříni 0,5 %. Pro srovnání s běžným způsobem měření byla zjištěna potřebná data a výsledky jsou zpracovány v následném textu.
Průměrné hodnoty nasbíraných zrn byly tedy v případě Case IH 8010 Axial-Flow 7 zrn; u New Holland CX8090 šlo o 10,3 zrna.
Výnos zrna z první části (22,6 ha) činil 6,15 t/ha, z druhé 5,88 t/ha, a celkově tedy 6,05 t/ha.
Obě mlátičky měly doplněné palivové nádrže před i po sklizni konkrétního měřeného pozemku pomocí mobilní čerpací stanice. Díky takto přesným údajům bylo možné stanovit průměrnou spotřebu paliva jednotlivých strojů. V praxi se nejčastěji setkáváme s hodnotami měrné spotřeby paliva na sklizený hektar pozemku. Pro zajímavost lze také zjistit spotřebu paliva na hodinu práce.
Jedním z nejdůležitějších parametrů souvisejících s hodnocením sklízecí mlátičky je, kromě měrné spotřeby, její výkonnost vyjádřená počtem sklizených hektarů za jednotku času, nejčastěji hodinu.
Srovnání výsledných hodnot
Ranní údržba - Z uvedených hodnot jednoznačně vyplývá výhoda axiálního mláticího ústrojí, což se potvrdilo rozhovorem s obsluhou. Díky kratší a zejména jednodušší údržbě se snižují náklady na mazivo i mzdu pracovníků. Jako vedlejší jev lze uvést větší spokojenost obsluhy, což se může projevit na vyšší kvalitě práce.
Skutečné využití pracovního záběru - Tyto hodnoty jsou zcela reálné a závislé na schopnostech obsluhy. V praxi lze dosáhnout lepšího využití pracovního záběru instalací GPS navigací, které jsou v ideálních podmínkách schopny pracovat s přesností až 1,5 cm. Takto je možné využít téměř 100 % šířky žacího adaptéru. Provozovatel těchto konkrétních strojů si je vědom limitů lidského faktoru a do budoucna uvažuje o instalaci GPS přijímače.
Skutečná pracovní rychlost - Je zcela logický rozdíl mezi skutečnou a palubním počítačem zobrazovanou pracovní rychlostí. Tyto rozdíly jsou ovlivněny mnoha faktory. Nejvíce markantní je změna obvodu hnacích kol, způsobená opotřebením dezénu, dále nesprávná kalibrace rychloměru nebo například prokluz, který lze pozorovat zejména při jízdě do svahu. Vyšší pracovní rychlost mlátičky Case IH 8010 Axial-Flow je v tomto případě dána menším pracovním záběrem současně s vyšší průchodností axiálního mláticího a separačního ústrojí.
Průchodnost - Průchodnost mlátičky je hmotností celkové posečené hmoty, kterou je mlátička schopna zpracovat za jednotku času. Z předchozích výpočtů vyplývá, že Case IH 8010 Axial-Flow dosáhla o 15,2 % vyšší průchodnosti než New Holland CX8090. Zde je již patrná nesporná výhoda axiálního provedení.
Ztráty sklízecí mlátičky - Tyto hodnoty jsou z velké části ovlivněny obsluhou a stavem porostu. Při měření obsluhovali oba stroje zkušení pracovníci a lze tedy předpokládat velmi kvalitní nastavení jednotlivých komponent. Toto zkoumání poukazuje na další výhodu axiální technologie. Pro porovnání bylo vypracováno další měření na základě manuálu společnosti CNH, které definuje maximální počet zrn, nalezených v řádku za sklízecí mlátičkou na ploše 30 x 30 cm pro ztráty 0,5 %. Pro pracovní záběr Case IH 8010 Axial-Flow je maximální hodnota přibližně 7 zrn. New Holland CX8090 umožňuje nejvíce okolo 9 zrn. Rychlé polní měření pomocí posuvné tabulky je velice přesné a pro zjištění aktuální správnosti nastavení mlácení je více než dostačující.
Výnos pozemku - Fakt, že vyšší výnos poskytla 1. část pozemku, kterou sklízela axiální mlátička, potvrzuje předchozí výsledky zkoumání ztrát. Je tedy zřejmé, že správné nastavení mlátičky může výrazně ovlivnit konečný zisk z prodeje zrna.
Spotřeba paliva - V tomto ohledu získává výhodu konvenční mláticí zařízení, které svojí hektarovou i hodinovou spotřebou poráží konkurenci, která na separaci zrna vyžaduje protlačení veškeré hmoty úzkými prostory mezi rotorem a separačním košem, což je jeden z energeticky velmi náročných procesů.
Plošná výkonnost - Hodnoty plošné výkonnosti se praxi považují za hlavní ukazatel při srovnání mlátiček. Právě tento parametr určuje množství práce a hektarů, které je mlátička schopna za sklizňovou sezónu sklidit, a dle toho je také možné vypracovat plán vytíženosti stroje na následující období. Již při výpočtech průchodnosti obou srovnávaných strojů bylo očekávané prvenství axiálního ústrojí v oblasti porovnávání plošné výkonnosti. Zároveň je možné pozorovat vývoj sklízecích mlátiček za časové období. Není příliš dávnou historií, kdy celodenní výkonnosti dosahovaly maximálně dnešních hodinových.
Náročnost na obsluhu - Pro objektivní zhodnocení tohoto parametru byla zapotřebí diskuse s obsluhami obou mlátiček i majiteli strojů, přičemž odpovědi zněly téměř totožně. Co se týče údržby, bylo lépe hodnoceno axiální ústrojí jako takové, přičemž na jednoduchosti tomu dodává samotná značka Case IH s jejími dlouholetými zkušenostmi v této oblasti, a tedy i praktickými řešeními. Z pohledu správného seřízení jsou již názory různé. Nejvíce záleží na osobních preferencích. Každá technologie vyžaduje specifický způsob nastavení a je jen otázkou, jak je obsluha schopna na něj reagovat. Obecně lze říci, že každému se zdá jednodušší takový způsob, na který byl poprvé zaškolen. Velmi rozdílné chování vykazují jednotlivé technologie například při aktuálně vysokých ztrátách. Zatímco konvenční ústrojí vyžaduje, kromě jiného, zejména snížení pracovní rychlosti, v případě toho nekonvenčního je to většinou naopak – pracovní rychlost bývá zvýšena, jelikož pro správnou separační funkci rotoru je nutné jeho dostatečné zaplnění.
Hodnocení polámání zrna a čistoty separace - Hodnocení těchto faktorů bylo prováděno čistě subjektivně bez specializovaných přístrojů. Z průběžně odebíraných vzorků bylo patrné mnohem nižší poškození zrna axiálním ústrojím. Jen ojediněle byla nalezena semena polámaná či jinak mechanicky poškozená. Konvenční zařízení si nepočínalo o moc hůře, avšak půlená zrna se vyskytovala mírně častěji. Čistota separace je další z faktorů, které z velké míry závisí na obsluze a její schopnosti kvalitního nastavení stroje. Zde byla čistota u obou konkurentů srovnatelná a nevznikaly zde jakékoliv výrazné rozdíly.
Délka a nalámání slámy - V tomto hodnocení se projevil obecně známý fakt, že axiální ústrojí produkuje více nalámanou a kratší slámu než tangenciální. To se potvrdilo i v případě tohoto subjektivního hodnocení. Opět je to dáno způsobem separace zrna. Zatímco konvenční způsob materiál spíše nadzvedává a vytřásá, nekonvenční jej mačká mezi rotorem a košem, což vede k poškození tohoto typu.
Závěr
Hlavním cílem bylo porovnání jednotlivých mláticích a separačních ústrojí. Je tedy nutné shrnout jejich klady a zápory, na základě, kterých lze posoudit, v jakých podmínkách bude výhodnější použít první nebo druhou technologii. Ze zkoumání plynou následující výhody axiálního mlátícího a separačního ústrojí: jednodušší a rychlejší běžná údržba, nižší sklizňové ztráty a vyšší průchodnost materiálu, se kterou úzce souvisí vyšší plošná výkonnost. Výhodou tangenciálního způsobu je nižší spotřeba paliva. Toto srovnání má zdánlivě jasného vítěze v podobě axiálního zařízení. Při skutečném výběru mlátičky je potřeba se zaměřit na více faktorů, které však z předchozího zkoumání nejsou zjevné. Patří zde například tvorba delší a méně polámané slámy. Axiální ústrojí, aby mohlo správně vykonávat svou funkci, vyžaduje úplné zahlcení mláticího prostoru, což v některých případech velmi členitý porost nedovoluje. Vzhledem k dnešním požadavkům na vysokou výkonnost, kvalitní zrno a minimální údržbu je nutno konstatovat, že axiální mlátičky mají v současné době mnohem vyšší uplatnění. Jelikož důvody pro zakoupení a provozování konvenční mlátičky jsou pro dnešní uplatnění nedostačující a pořizovací cena obou možností je téměř totožná, lze nekonvenční uspořádání hodnotit jako vítěze tohoto srovnání. Důvod stále hojného výskytu tangenciálních sklízecích strojů je nejasný. Velkou roli na tomto faktu může hrát neochota zemědělců se přizpůsobit moderním trendům na poli sklízecích mlátiček.
Vzhledem ke stále se zmenšujícím zemědělským plochám probíhá velký tlak na zefektivnění způsobů hospodaření s pozemky. Velmi důležitým faktorem v tomto ohledu je správný agrotechnický přístup. Vycházíme-li z předpokladu, že bylo učiněno maximum pro co nejvyšší biologický výnos, přechází odpovědnost za množství a kvalitu sklizené hmoty na sklízecí mlátičky, potažmo na jejich obsluhu. Je tedy velmi zásadní správný výběr mlátičky, její co nejlepší seřízení i detailní sledování nejrůznějších provozních informací. Z předchozích výpočtů jsou patrné desítky hodnot mající vliv na celkový průběh sklizně a zejména na její výsledek a zhodnocení. Zakoupení mlátičky je pro zemědělce jedna z nejnáročnějších a nejrizikovějších investic, jež se pohybuje v řádech milionů korun. Její návratnost je přitom kvůli provozu stroje po pouhých několik týdnů v roce složitá. Je tedy více než nutné k této problematice přistupovat s rozumem a využívat potenciál stroje na co nejlepší úrovni.
Podrobné informace o výpočtech poskytne autor článku. Článek vznikl z bakalářské práce autora, studenta Zemědělské fakulty Jihočeské univerzity.
Fotogalerie
