Hlavními částmi rozmetadel tuhých průmyslových hnojiv jsou zásobník na hnojivo, čechrač, dávkovací a rozmetací ústrojí. U strojů pro řádkové setí používáme zařízení (botky) které zapravuje hnojivo do požadované hloubky. Dle druhu energetického tažného prostředku rozeznáváme rozmetadla traktorová, automobilová nebo samojízdná. Rozmetadla průmyslových hnojiv nejčastěji rozdělujeme dle principu práce rozmetacího ústrojí. Nejvíce využívaná jsou rozmetadla odstředivá a rozmetadla pneumatická. Mezi agrotechnickými požadavky převládají nároky na rovnoměrnost rozmetání všech druhů hnojiv, a to v celém rozsahu dávkování. Při překrývání záběrů je přijatelná podélná i příčná nerovnoměrnost. U dusíkatých hnojiv je povoleno překrytí záběrů o 15 %, u ostatních hnojiv o 20 % a u hnojiv vápenatých o 30 %.
Rozmetadla tuhých průmyslových hnojiv dělíme na ruční, jednokotoučová tažená, jednokotoučová nesená, lehká kompaktní nesená, nesená dvoukotoučová, vinohradnická rozmetadla, tažená dvoukotoučová a tažená velkokapacitní dvoukotoučová. Rozmetadla můžeme dále rozdělit dle rozmetacího ústrojí na: odstředivá a s vyhrnovacím nebo pneumatickým mechanismem.
Vlastnosti tuhých průmyslových hnojiv
Živiny, o které půda přichází například během sklizně, ale také působením srážkové vody – vyplavováním, smýváním – či chemickou nebo biologickou sorpcí, je zapotřebí uměle doplňovat hnojením. Nevhodné používání tuhých průmyslových hnojiv však neprospívá rostlinám, půdě ani člověku.
Tuhá průmyslová hnojiva ovlivňují svými fyzikálními, chemickými a mechanickými vlastnostmi velkou řadu pracovních operací, jež souvisí s jejich skladováním, dopravou a aplikací na poli. Souhrnně se nazývají technologické vlastnosti a řadí se mezi ně sypkost, zrnitost a třecí vlastnosti. Sypkost charakterizujeme jako velikost sypného úhlu. Je to úhel, jejž svírá stěna vytvořeného kuželu volně sypaného hnojiva s vodorovnou rovinou. Úhel se pohybuje mezi 25° a 55°.
Kvalitu rozmetání hnojiva a hygienu práce velmi intenzivně ovlivňuje také zrnitost, přičemž za ideální se považují granule o velikosti od 2 do 4 mm. Dostupné produkty přitom mohou obsahovat granule o velikosti od 0,5 do 5 mm s tím, že se daný rozměr v závislosti na způsobu skladování a manipulace v průběhu času mění. To vyvolává kromě jiného i nežádoucí účinek v podobě separace částic.
Z třecích vlastností má rozsáhlý význam součinitel smykového tření. Ten se odvíjí od vlhkosti daného hnojiva a typu podložky. Před samotnou aplikací je nutné hnojivo rozdrtit a míchat dle potřebného obsahu komponentů. K úpravě hnojiva se používají drtiče. Ty rozdrolují ztvrdlé hnojivo mezi lištovým bubnem a kloubově uloženou klapkou. Klapka je ovládána od výstředníku, který umožňuje nastavení její vzdálenosti, potažmo dosažení požadované zrnitosti hnojiva. Při míchání hnojiv musíme dodržovat požadavky výrobce na mísitelnost a skladovatelnost směsí daných hnojiv.
Odstředivá rozmetací ústrojí pracují na dvou principech. Na principu rotujícího kotouče, nebo na principu kývajícího rozmetacího zařízení.
Rozmetací ústrojí s vodorovným rozmetacím kotoučem
Hnojivo je na rozmetací kotouč přiváděno dvěma způsoby. Nejčastěji podávacím zařízením, méně častěji samospádem. Vlivem odstředivé síly rozmetací kotouč rozmetá hnojivo na povrch pole. Dávka se reguluje pomocí šoupátka a její množství se odvíjí od hmotnosti hnojiva, které je dopraveno na rozmetací kotouč za jednotku času.
Rozmetací kotouč je často poháněn od vývodového hřídele traktoru. Variantou je také pohon hydromotorem, který umožňuje lépe udržovat konstantní rychlost kotouče, i při poklesu otáček motoru traktoru. Podávací zařízení, dopravník, může být poháněn od vývodového hřídele traktoru, od kola rozmetadla nebo s pomocí hydromotoru. Odstředivé rozmetací ústrojí má velmi jednoduchou konstrukci, nízkou hmotnost v závislosti na 1 metru šířky záběru. Podstatnou nevýhodou tohoto systému je velká nerovnoměrnost rozmetání, která je daná jednak principem práce, jednak nepravidelnostmi povrchu pole a vlastnostmi rozmetaného hnojiva. Rozmetací kotouče jsou umístěné 500 až 800 mm nad povrchem pole (průměrně však 400 až 600 mm). Jsou vybaveny lopatkami, žebry nebo speciálními kanálky. V rámci úsilí o zkvalitnění pracovních postupů při rozmetávání různých typů průmyslových hnojiv nabízejí výrobci i konstrukce s možností automatického přestavění.
Při rozmetání hnojiva je vytvářen charakteristický vějířovitý obrazec. Odstředivé rozmetací ústrojí nedávkuje hnojivo rovnoměrně, ale uprostřed záběru je hnojiva více než na okrajích. Pro odstranění alespoň částečné příčné nerovnoměrnosti je potřeba jezdit po poli s určitým překrytím záběru. Velikost překryvu záběru záleží především na vlastnostech hnojiva. Příliš velké překrytí pracovního záběru sice snižuje příčnou nerovnoměrnost, ale klesá pracovní záběr rozmetadla, což je následně neefektivní.
Nerovnoměrnost rozmetání bez překryvu záběrů můžeme snížit úpravou, použitím vhodné clony, jež zachytává hnojivo (odstraňuje rušivý vliv větru), a zamezuje tak nepříznivé nerovnoměrnosti. Clona se používá při rychlosti větru nad 3 m/s.
Práci odstředivého rozmetacího kotouče můžeme rozdělit na dvě etapy: v první fázi se částice hnojiva pohybuje po povrchu rozmetacího kotouče, ve druhé již probíhá samotný volný let částice hnojiva na povrch půdy.
Rozmetací ústrojí s kývacím rozmetacím zařízením
Hnojivo je ze zásobníku přiváděno do rozmetací trubice nejčastěji samospádem. Trubice je uložena horizontálně a kývá se okolo své vertikální osy. Při aplikaci putuje hnojivo dávkovacím ústrojím do otvoru, kde je následně rozmetáno vlivem odstředivé síly do obrazce. Rozmetací obrazec je podobný ručnímu rozmetání. Za použití clony na konci rozmetací trubice je možné rozmetat hnojivo na široko. Bez této clony ústrojí rozmetá hnojivo do řádků. Při příčném rozdělení hnojiva nevyžaduje tento způsob hnojení překrývání záběrů.
Vyhrnovací ústrojí
Vyhrnovací ústrojí, někdy nazývaná jako gravitační, jsou charakteristická tím, že hnojivo, vyhrnované ze zásobníku nebo podávacího zařízení, padá na povrch pole vlivem vlastní tíže. Tato rozmetadla se vyznačují stálým záběrem, který je shodný s konstrukční šířkou stroje. Není tak nutné překrývání záběrů. Nejvíce používanými jsou talířová a štěrbinová rozmetací ústrojí.
Talířové rozmetací ústrojí je založeno na principu vytékání sypkého materiálu otvorem ven. Jestliže povytáhneme jednu ze stěn zásobní skříně, která je naplněna sypkým materiálem, začne z ní vytékat materiál pod sypným úhlem α. Vyprazdňování zásobníku se přeruší vlivem tření materiálu o podložku a vlivem vnitřního tření materiálu. Vodorovný talíř je u talířového rozmetacího ústrojí uložen otočně kolem své svislé osy pod otvory ve dně zásobníku. Na pomalu se otáčející talíř se dostává hnojivo ze zásobníku vlastní vahou. Talíř vynáší hnojivo pod zásobníkem. Lopatky, které jsou umístěny na společném průběžném hřídeli za zásobníkem vyhrnují hnojivo z talíře na pole. Množství aplikovaného hnojiva se mění v závislosti na změně výšky vrstvy hnojiva na vyhrnovacím talíři. Výšku vrstvy hnojiva na vyhrnovacím talíři a změnu počtu otáček vynášecího talíře měníme s pomocí šoupátka. Rychlost otáčení vynášecího talíře je malá – do 0,07 m/s. Rychlost vynášecího talíře nesmí překročit mezní hranici, aby nedocházelo k chybám při plnění talíře ze zásobníku nebo k samovolnému padání hnojiva na půdu. Pro účely plošného hnojení pole je pod společným zásobníkem umístěn větší počet vynášecích talířů. Pro řádkové hnojení i přihnojování je pro každý řádek určena jedna jednotka, v níž se nachází talíř, který tvoří část válcového dna zásobníku. Toto rozmetací ústrojí lze charakterizovat velmi dobrou příčnou i podélnou rovnoměrností rozmetání. Jde však o rozmetací ústrojí složité konstrukce - zejména pohon talířů, menší pracovní záběr připadající na jednotku hmotnosti rozmetadla a obtížné nastavení menších dávek u hrubě granulovaného nebo hrudkovitého hnojiva. Dávka hnojiva na 1 hektar je při stálé pracovní rychlosti stroje dána průměrnou tloušťkou vynášené vrstvy hnojiva a její rychlostí.
Štěrbinové rozmetací ústrojí se vyznačuje vyhrnováním hnojiva přes regulovatelný štěrbinový výpadový otvor. Ten se může nacházet na dně zásobní skříně, na zadní straně nebo na plášti šroubovice, která dopravuje hnojivo ze zásobníku v horizontálním směru.
Pneumatická rozmetací ústrojí
Pneumatické rozmetací ústrojí dopravuje hnojivo ze zásobníku k dávkovacímu zařízení a následně do proudu vzduchu. Hnojivo promíchané se vzduchem putuje dále potrubím k rozmetacím koncovkám. V současné době existuje mnoho druhů pneumatických rozmetacích ústrojí. Některá z nich jsou vhodná pro aplikaci všech druhů tuhých průmyslových hnojiv, některá jen pro práškovou aplikaci.
U pneumatického rozmetacího ústrojí pracujícího na principu injektoru je hnojivo v zásobníku přisunováno dopravníkem - je dávkováno změnou rychlosti dopravníku, případně polohou šoupátka. Hnojivo padá do kanálu, který je podle počtu rozmetacích sekcí rozdělen na několik částí. Do každé komory ústí tryska s přívodem vzduchu, která na principu injektoru zachytává hnojivo do mísící trubky a následně ho dopravuje k rozmetacím koncovkám. Směs vzduchu a hnojiva putuje přes vyrovnávač a rozmetací hlavu k rozmetacím koncovkám. Pneumatické rozmetací ústrojí se nejčastěji používá při vápnění půd, ale i pro dopravu, nakládání a vykládání jiných práškových materiálů.
Při plnění cisterny je vzduch odsáván kompresorem přes soustavu tří filtrů. Směs vzduchu a hnojiva putuje nasávací trubicí, ohebnou hadicí a plnícím potrubím do cisterny. Při vyprazdňování cisterny putuje vzduch přes filtr, kompresor a odlučovač vlhkosti a oleje do potrubí k rozdělovači. Část vzduchu – asi do 0,1 MPa – putuje přes tlakový ventil na dno cisterny. Dno je od zbývající části cisterny odděleno speciální tkaninou. Zbývající vzduch putuje vzduchovodem do rozprašovacího ústrojí, je tak umožněno intenzivnější rozmetání. Dávka hnojiva na 1 hektar se určuje změnou pracovní rychlosti stroje a změnou průměru a počtu výtokových otvorů. Velice důležitou částí pneumatického rozmetacího ústrojí jsou rozmetací koncovky (trysky). Jejich úkolem je rozdělovat směs vzduchu a hnojiva putujícího potrubím rovnoměrně o požadované šířky. K tomu se používají rozmanité nárazové a vodící plochy. Plochy mohou být umístěny napevno nebo být rotující (vlivem proudu směsi vzduchu a hnojiva).
Kvalita práce rozmetadel tuhých průmyslových hnojiv
Kvalita aplikace tuhých průmyslových hnojiv je dána podélnou a příčnou nerovnoměrností rozmetání a dodržením dávky hnojiva na 1 hektar. Podélná a příčná nerovnoměrnost při rozmetání se vyjadřuje variačním koeficientem. Jeho nejvyšší přípustná hodnota je dána druhem hnojiva. Příčnou nerovnoměrnost zajišťujeme u každého druhu hnojiva samostatně, lze ji snížit překrýváním záběrů. Za nejlepší nebo účinný pracovní záběr považujeme ten, který nepřekročí nejvyšší přípustnou příčnou nerovnoměrnost při provozně přijatelném překrývání. I když je určena potřebná hodnota překrytí záběrů, je nutné použít zařízení pro zabezpečení kvality práce rozmetadel, které určí správné dodržení záběru.
Vzhledem k tomu, že je hnojivo špatně viditelné na povrchu pole a pracovní záběry strojů jsou velké, dříve se jako technické pomůcky využívaly pěnové značkovače (nebo zpětná zrcátka). V současnosti se při hnojení ve velkém využívá systém GPS, který umožňuje zpřesnění práce.
