A len és a kender betakarításának gépei
• A lent rostjáért és magjáért termesztik. • A rostlenbıl vászonáru, a lenmag lenolaj készül. • A kendertermelés célja a rostnyerés. • A hazai vetésterület és terméshozam 1980-ban a következı volt: olajlen (mag) 9000 ha, 1,25 t/ha; rost 4000 ha, 5,0 t/ha; kender 7500 ha, 6,6 t/ha.
• A rostlent nyüvik, azaz gyökerestül „kitépik" a földbıl, hogy minél hosszabb rostszálakat nyerjenek. Ezért a rostlent nem szabad kaszálni. A levágott len ugyanis a tarlómagassággal és a gyökérzettel megrövidült rostszálak miatt már csak másodosztályú áruként értékesíthetı.
• Fontos agrotechnikai követelmény, hogy a gép ne szakítsa és ne mángorolja a lenszálakat, a kinyőtt szálak a haladásra merılegesen, rendezetten kerüjenek a talajra. Ez a rendfelszedı és a -forgató gépek zavarmentes üzemeltetése végett fontos. Munkájuk után a kinyüvetlen szálak száma legföljebb 2...5 lehet.
• Az olajlent, ha csak a magjáért termelik, kaszálják. Amennyiben rostjára szükség van, nyüvik, majd a szárról letépik a gubókat és belılük kicsépelik lenmagot. Ugyanígy járnak el a vetımagnak termesztett lennel is.
• A rostlenszál hossza 0,7...0,8 m, vastagsága 1...3 mm. Elszakításához a felsı harmadnál 10. 20 N, alul 20...30 N szükséges.
• Egy szál kinyüvésének erıigénye optimális talajnedvesség esetén 5... 10 N/szál, átlagos mőnk; igénye 0,15...0,25 Nm/szál. A nyüvıszerkezetek általában az alsó 2/5 szálhosszúságnál fogva húzzák ki a földbıl a lent.
• A szárak száma 1000...4000 db/m2; a magsúly a teljes termés súlyának 40...50%-a, a magtok átmérıje 5...8 mm, egy magtok leszakításához szükséges átlagos erı 3 N. Az ömlesztett mag sőrőség 150 kg/m3, a száré (16% nedvességtartalom mellett) 70...75 kg/m3. A 12 cm átmérıjő lénkévé átlaga tömege 2 kg.
• A lenkévék átlagos száma 3000 db/ha. Rézsőszögek: kidörzsölt termés 38...40, pelyva 43...46°, mag 17...20°.
• A szár súrlódási tényezıje: acéllemezen µ=0,51...0,55, festetlen fán µ =0,49., 0,55, festett fán µ =0,55...0,65, ponyván µ =0,70...0,81, gumin µ =0,85...0,90.
• A len betakarítására a következı gépek alakultak ki. A nyüvı-rendrakó, a rendfelszedı-forgató vagy kötözı, a rendfelszedı-bálázó, a rendfelszedıgubózó, a nyüvı-gubózó.
A szalagpáros nyüvıszerkezet mechanikája • A lenszálakat a szíjpárok húzzák, nyüvik ki a talajból. Hozzájuk elırenyúló terelık 35.. .45 cm széles sávról terelik a szálakat (1. ábra).
• Szokásos értékek: υb=0,9...1,7 m/s; υsz=2,5...3 m/s; • υ sz (1,4...1,9). A nyüvıszalagoknak a talajjal υh
bezárt szöge állítható, értéke általában α = 30...60° (egyes típusokon a 80°-ot is eléri).
A frontálisan függesztett, tárcsás nyüvıgépek (TLN—1,5 típus) haladási sebessége nagyobb (1,5...2,5 m/s), ennek megfelelıen nagyobb a szalag sebes-sége is. A szalagok dılésszögét viszont csökkentették: α = 10... 15°. E gép nyüvési elve is azonos a szalagoséval. A nyüvıszerkezet a V alakú vonaldarabokon nıtt szálakat, az úgynevezett elemi nyalábot egyszerre húzza. Mivel a nyalábba fogott szálak dılése különbözı, a kihúzóerı iránya is szinte szálanként eltérı. Az elemi nyalábot és az átlagos irányú húzóerıt (F) a 301. ábra szemlélteti.
1. ábra. A szíjpáros nyüvıszerkezet mőködési vázlata
2. ábra. Az egy idıben húzott szálak (elemi nyalábok) és az eredı nyüvıerı helyzete
• Egy nyüvırészleg teljesítményigénye a 3. ábra jelöléseit követve a következı kifejezésekkel határozható meg:
Pö=FvR* cosζ
[W].
• Ebbıl a szalagokra: Psz=Fvszcos (ζ+γ-α )
[N],
• Ebbıl a szalagokra: Ph = Fvh cos ε
[N] jut.
• A sebességnek az átlagos húzóerı vonalán mutatkozó vetületei arányosak a teljesítményekkel, így az ábra azok megoszlását is szemlélteti (Ph, Psz, Pö).
• Az ábráról látható, hogy az összes nyüvési teljesítmény (Pö) megoszlása a vonóhorogra (Ph) és a szalagra (Psz), illetve rajta keresztül a kardántengely) az átlagos nyüvıerı (F) irányától (ε)függ. Ez a szálak dıltségének, illetve a befogási pont (C) magasságának függvényében változik. Álló lenszálak esetében
ε =60...80°. Az eredı sebesség hátrahajlása γ = 10...30°. ζ =180-( γ + ε) vetületi szög. Egy nyüvırészleg egyidejőleg 30.. .50 lenszálat húz. A húzóerı átlagos értéke F= 200...400 N.
A gépben mozgó alkatrészek súrlódása, fıleg a vastag gumihevederek hajtása üresen is jelentıs energiát igényel. Ezért a lennyüvı gép hajtásához az elméletileg kiszámítottnál nagyobb teljesítmény szükséges, amely a hajtómechanizmus hatásfokának ismeretében meghatározható. Vontatott gépnél a kiszámítotthoz járul az önvontatási
teljesítményigény is, amely az Összes teljesítményigénynek kb. 30%-a.
3. ábra. A részteljesítmények meghatározása sebességkomponensekkel
Az elmondottakból látható, hogy a nyüvés teljesítményigényének legna-gyobb hányada a szalagot terheli, ezért fontos a jó hatásfokú teljesítményátvitel. Korszerő gépeken az erıátvitel hatásfoka a kardántól a nyüvırésig ηsz =0,8...0,85.
4. ábra. Az F nyüvıerı, nyüvıerı, a szalagszalag-teljesítményfelvétel és a hatásfok alakulása a haladási sebesség függvényében egy nyüvırészlegen
A nyüvés hatásfoka a következı kifejezéssel adható meg: η =
Pny Pk
• ahol Pny= W Bkvh egy részleg hasznos nyüvési teljesítménye [W],
• • • • • •
W — egy szál kitépéséhez szükséges munka (átlagos értéke 0,2 Nm/szál) B — egy nyüvırészleg munkaszélessége (0,35...0,45 m) [m], k — a szálsőrőség (1000...4000) [db/m2], vh — a haladási sebesség [m/s], Pk — a kardántengelyen leadott teljesítmény egy nyüvırészleg hajtásához: Pk=Psz/ηsz [W].
Pk=Psz/ηsz [W]. • Egy nyüvırészlegre vonatkozó mérési adatokat szemléltet a 4. ábra. A lennyüvık mért teljesítményigénye 2,0...2,5 kW/m.
A gubózószerkezet mechanikája
• A gubózószerkezet a magvakat tartalmazó gubókat szedi le a szálról. Erre a célra a magvas len betakarítására is alkalmas lenkombájnokon forgó acél-fésők szolgálnak (5. ábra).
•
A gubózandó lenszálak gumihevederek köré szorítva haladnak a gubózó-henger felé, amelyen a tengellyel párhuzamosan általában négy paralelogramma vezérléső féső helyezkedik el. A gumihevedereket a biztonságos szálfogás céljá-ból legalább 0,25 MPa nyomással kell összeszorítani. A henger párhuzamos a befogott szálak síkjával. A gubók a gumihevederbıl kiálló szálrész
l hosszán helyezkednek el.
• A gubózás folyamata a következı. A szalag által a hengerhez szállított szálak az 1 pontban érintkeznek a fésővel. Amíg a dob 90°-ot fordul, és az 1 pont 1'-be kerül, a szálak ∆s úttal haladnak elıre. A tapasztalat szerint a fésővel érintkezı szálakat legalább z=7...8 fésüléssel kell áthúzni, hogy minden gubó leszakadjon. A következı féső tehát az elızı által az 1 pontban érintett szálat ∆l-lel lejjebb a 2 pontban érinti meg. A fésülés így fokozatosan halad végig a szálon a gubók kezdetéig (a rajzon a 10. pontig).
•
A dob tengelyének magassága a lenszálak síkja fölött:
h=R cos β
[mm].
• Ajánlott érték β=72...75°. A magasság szokásos értéke h=70...90 mm.
5. ábra. A gubózószerkezet mőködési vázlata és geometriai viszonyai
• A dob sugara:
R=
l 2 ⋅ cos α ⋅ sin β
[m]
• A gubós szálrész hossza: l = 0,4...0,5 m. • Adott kerületi sebességhez a megfelelı szalagsebességet a következı módon határozzuk meg.
• Egy negyed fordulat ideje: ezzel
∆s = υ s ⋅ t = υ sz
• Az ábra alapján 11' = R (sin β + cos β )
t=
1 4n
1 4n
∆s = 11' sin α
Behelyettesítéssel: ∆s = R (sin β + cos β ) sin α
• Ennek behelyettesítésével a szalagsebesség:
[ ]
υ sz = R ⋅ 4n(sin β + cos β ) sin α m s
• A féső hossza z számú fésülés eseten: L = ( z − 1)
∆s = ( z − 1) R (sin β + cos β )tgα [m ] cos α
• de számítható a magvas szárhosszból is: L=
l [m ] sin α
• A fésülés teljesítményigénye: P = 0,001 ⋅ δ ⋅ υ sz ⋅ W1 [kW ]
• ahol • δ— az 1 m szalaghosszon befogott szálak száma (4000 — 6000) [db/m], • vsz — a szalag sebessége [m/s] vh/vsz=l,4...1,6), • W1 — 1000 szál egy átfésüléséhez szükséges munka [Nm] (W1 értékeit a 6. ábra szemlélteti).
• A lenkombájnok 1 m munkaszélességre jutó teljesítményigénye a mérések alapján 3,5... 6 kW/m.
• A lenkombájn adatai a következık: dobsugár R=0,25 m, dobhosszúság R—0,5 m, egy féső fogainak száma 36, foghosszúság 0,25 m, dobfordulat 2,6 l/s (156 l/min).
• Ha állandó hengersebesség mellett csökkentjük a szalagsebességet, a gubózás tökéletesebbé válik. Csökkennek ugyanis a ∆s szakaszok, és ezáltal nı a szakaszok átfésülésének száma.
6. ábra. A gubófésülés fajlagos munkaigényének alakulása a szár tömegének függvényében
A len betakarításának fontosabb munkagépei •
A nyüvı-rendrakó gépek elsı változatain a ferdén hátrafelé húzó szalagpárok tépték ki a földbıl a lent. A nagy szerkezeti súlyuk ellenére is igen kis terü-letteljesítményő, vontatott gépeket ma már igen ritkán használják.
• Például egy B= 1,2 m munkaszélességő hagyományos gép tömege (TLZ típus) 1300 kg. Terület-teljesítménye 0,4...0,6 ha/h. Ezzel szemben a korszerő, frontális elrendezéső, függesztett nyüvıgép (TLN—1,5 típus) B=1,5 m munkaszélesség mellett mindössze 260 kg tömegő. Területteljesítménye 0,5...0,9 ha/h, munkasebessége 1,4...2,2 m/s (5...8 km/h).
•
A traktor elejére függeszthetı tárcsás lennyüvı gép (7. ábra) mőködési elve a következı. A 10...15°-os szögben elıredöntött, gumibevonatú hajtott tárcsák és a nekinyomott gumiheveder elkapja a lenszálakat, és oldalirányú mozgással kinyüvi, majd a bal oldalra szállítva rendre rakja.
• A vontatott kivitelő rendfelszedı-kötözı gép egyik változata, az Union—9 típus (Belgium) vezérletujjas felszedıjével felemeli a lenszálakat, amelyek a gumihevederek között a kötözıszerkezethez jutnak, majd a kévék a csúszólemezen át a földre hullnak. A kötözıszerkezet kikapcsolásával a gép a beázott, megülepedett rend szellıztetésére és lazítására is alkalmas. Munkasebessége 5.. .7 km/h.
• A rendfelszedı-bálázó gép felépítése az elıbbihez hasonlít. Kévekötı karos tömörítıje helyén bálatömörítı szerkezet mőködik. A renden fekvı len bálázására újabban eredményesen alkalmazzák a Howard-féle Big Baler hasábbálázót, amely jelentısen csökkenti a begyőjtés kézimunka-igényét
7. ábra. A TLN—1,5 típusú frontális nyüvıgép (Szovjetunió) mőködési vázlata
1. rendválasztó, 2. nyüvı-kitoló heveder, 8. hajtott nyüvıtárcsák, 4. feszítıgörgı, 5. kihordóheveder, 6. csúszólemez, 7. hajtókerék, 8. a nyüvı-kitoló heveder feszítıgörgıje, 9. a kihordóheveder feszítökereke, 10. a rugós kar, 11. terelılap
8. ábra. A szovjet gyártmányú nyüvı—44 típus) mőködési vázlata nyüvı-gubózó gép (LK (LK—
1. szárterelı, 2. nyüvıszerkezet, 3. kihordó, 4. továbbító, 5. gubófésülı dob, 6. tisztítódob, 7. terelılemez, 8. gubószállító szalag, 9. zsákoló, 10. vonószerkezet
• A csehszlovák gyártmányú SOVL—1 típusú magajáró rendfelszedıforgató-kötözı gép ötletes konstrukció. A gépet 30 kW-os motor mőködteti. A két hátsó kerék hajtott, a mellsık kormányozottak. A felszedett rendet tüskés kapaszkodókkal ellátott keresztezett vászonbetétes gumiszalag egy dróthuzalpályának szorítva megfordítja, és így szállítja a kötözıszerkezedhez. Ilyenkor a hátsó kaparó-szalag felemelt helyzetében, tömörítıkarok tömörítik, majd a fellendülı tő megköti a kévét, amelyet a gép a földre dob. A kötözıszerkezet kiiktatásával a gép rendforgatásra használható. Munkasebessége 5...7 km/h. A felszedıszerkezet talaj fölötti magassága mankókerékkel állítható.
• A nyüvı-gubózó gép (8. ábra) a kinyőtt lent csaknem függıleges hely-zetben oldalra szállítja. A továbbító által szorosan tartott szálakról a vezérletfogú gubózófeső letépi a gubókat és felhordószalagon keresztül a győjtıtérbe juttatja. A gépbıl kihulló lenszálak a földre csúsznak. Munkaszélessége 1,5 m.
• Hasonló elven mőködik az LKV—4 Z jelő lenkombájn is, amelyen kötıszerkezet is van. A kihulló szálak tehát kévébe kötve kerülnek ki a gépbıl.
A kender betakarításának gépei • A kendert rostjáért és magjáért termesztik. A szálak hossza — fajtától függıen — 1,3...3,0 m, átmérıje alul 7..12 mm. A szálsőrőség 20... 100 db/m2. Súrlódási tényezıje acélon és fán 0,5...0,6, gumin 0,7.
• A kendert nem nyüvik, hanem kaszálják, majd kévébe kötik. • A szárátvágás erıigényének meghatározására kialakult tapasztalati képlet: 2 Fmax = (300 − 4,5h)d [N ] Fátl ≅ 0,7 ⋅ Fmax [N ]
•
ahol h — a tarlómagasság [cm], d — az átvágott szárátmérı [cm].
• A mérések szerint a d=10 mm átmérıjő szár átvágásához szükséges erı 50...200 N között változik. A gépre kettıs lökető (5=152,4 mm) vágószerke-zetet ajánlanak. A kasza közepes sebessége 1,4... 1,7 m/s.
A betakarítás a repülıgéprıl végzett defoliálással kezdıdik. Erre a célra jelenleg 4...5 kg/ha Purivel nevő vegyszert használnak 100 l/ha vízzel kipermetezve. A szerhez 4 l/ha Euphytan Extra hatásnövelı szert is kevernek, amely megakadályozza a hatóanyag kristályainak kicsapódását. Más vegyszer (pl. Regione, Gramoxone) kender lombtalanítására nem alkalmas, mert perzseli, roncsolja a rostokat. A permetezést követı 8... 12. napon megkezdıdhet a betakarítás. Kísérletek folynak az Etrel érésgyorsító szerrel is.
• A kender aratására vágószerkezettel felszerelt gumiszíjas gépek szolgálnak
• (9. ábra). V alakú villás szárterelıi hátrafelé mozgó gumiheveder pár ok közé vezetik az anyagot (szalagsebesség 1,4... 1,7 m/s). A hevederek kb. a fél hosszú-ságnál ragadják meg a szálakat, amelyeket vágószerkezet választ el a talajtól. Fölfelé haladás közben az excentrikus elrendezéső főleválasztó n=1,33...1,66 l/s (90... 100 l/min) fordulattal leválasztja a szálak közötti füvet. A kereszt-irányú szállítóheveder oldalra hordja a ráfektetett szálat (szalagsebesség 1,3...2,8 m/s). A rendezettséget tıvisszatartó segíti elı. A szálakat a tömörítı- és kötö-zıszerkezet 20...25 cm átmérıjő kévébe köti.
• A 2,1 m munkaszélességő gép hektáronkénti zsinegszükséglete 6...7 kg, vh=1,25 m/s haladási sebesség esetén teljesítményigénye 9...12 kW.
• A kévébe kötött kórót azonnal kúpba kell rakni, hogy száradhasson. Amint a kóró víztartalma 16%-ra csökkent, megkezdıdhet a kévék bálázása.
9. ábra. A kenderarató gép vázlata (ZsZsK—2,1 típus, Szovjetunió) 1. szárterelı, 2. vágószerkezet, 3. gumihengerpár, 4. ujjas szállító, 5. tıvisszatartó, 6. kötözıszerkezet, 7. főleválasztó
• Erre a célra a hazai gyártmányú, KT—100 típusú vontatott kévebálázó szolgál. A préstér rácsos fedılapja felnyitható, a hátsó támfal hátrabillenthetı. A kévéket kézzel rakják a préstérbe, majd a tetı lecsukása után két teleszkópos hidraulikus munkahenger hátranyomja az elmozdítható elıfalat. A bá-lát összenyomott állapotban öt...hat helyen dróthuzallal átkötik, majd a hátsó fal lebillentése után a földre csúsztatják.
• A gép huzalszükséglete 7...8 kg/ha. A tömörítı nyomás a bálán max 2200 N/m2. A bála tömör-sége kb. 100 kg/m3, egy bála tömege 400...600 kg. A bálák magassága 1 m, a préselés irányába esı méretük 1,2...1,8, a szálirányúak pedig 2,4...3,6 m. A géppel négy dolgozó 10 óra alatt kb. 100 bálát (30...40t) készíthet.
• A bálákat szorítópofás, traktoros homlokrakodóval rakják kocsira, ahonnan kazalba kerül. A kazalozás az SZNU—0,5 típusú rakodóval ugyancsak elvégezhetı
Felhasznált irodalom: Bánházi János A szántóföldi munkagépek mőködésének elméleti alapjai Bánházi, Koltay, Soós. – [ Bp ]: Mezıgazdasági Kiadó., 1984
