Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici
Obalová technika a manipulační prostředky při sklizni ovoce Bakalářská práce
Vedoucí bakalářské práce
Vypracoval
doc. Ing. Pavel Zemánek, Ph.D
Jan Chrastil
V Lednici 2013
2
3
Prohlášení
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Obalová technika a manipulační prostředky při sklizni ovoce vypracoval samostatně a použil jen prameny, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury.
Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům.
V Lednici, dne 21. 4 2013 Podpis …………………………………………
4
Poděkování
Děkuji panu doc. Ing. Pavlu Zemánkovi Ph.D. za odbornou pomoc při vypracování mé bakalářské práce a za vstřícný přístup při získávání podkladových informací.
5
OBSAH
1. ÚVOD…………………………………………………………………………………………7 2. CÍL PRÁCE…………………………………………………………………………………..8
3. LITERÁRNÍ PŘEHLED……………………………………………………………………9 3.1 Obalová technika při sklizni ovoce………………………………………….9 3.1.1 Česací nádoby……………………………………………………………….10 3.1.2 Maloobjemové obaly…………………………………………………….11 3.1.3 Velkoobjemové obaly……………………………………………………14 3.2 Typy sklizně ve vztahu k obalové technice a mechanizačním prostředkům…………………………………………………………………………..16 3.2.1 Částečně mechanizovaná sklizeň…………………………………..16 3.2.2 Plně mechanizovaná sklizeň…………………………………………..20 3.3 Manipulační prostředky pro dopravu a manipulaci při sklizni ovoce………………………………………………………………………………………23 4. OBALOVÁ TECHNIKA A RACIONALIZACE MANIPULAČNÍCH OPERACÍ………………………………………………………………………………………..34 4.1 Zásady při zpracování návrhu sklizňové technologie a technického zajištění……………………………………………………………………………..…...36 4.2 Vypracování modelové příkladu………………………………………………37 5. ZÁVĚR……………………………………………………………………………………………39 6. ABSTRAKT…………………………………………………………………………………..40
7. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY……………………………………………………..41 .
6
1. ÚVOD
V rámci technologických postupů v ovocnictví patří sklizeň k nejnáročnějším. Důvodem je především vysoká spotřeba práce při vlastní sklizni, ale i při manipulaci a dopravě. Ovoce je sklízeno pro přímý konzum nebo ke skladování částečně mechanizovaně, vedle toho jsou pěstovány druhy určené pro plně mechanizovanou sklizeň. Z hlediska používaných sklizňových postupů stále převažuje sklizeň do předem rozvezených beden v
meziřadí, které jsou rozváženy traktory a
vysokozdvižnými vozíky. Vedle nízké efektivity tohoto způsobu sklizně je závažným následkem i vysoký stupeň zhutnění půdy. Trendy u sklizňových postupů tedy směřují ke slučování sklizňových manipulačních i vyvážecích operací, při nichž jsou využívány moderní technické prostředky, které snižují ekonomickou náročnost operací a jsou šetrné k půdnímu prostředí. Racionalizovat sklizňové operace tedy znamená používat moderní dopravní a manipulační obalovou techniku, kde v současnosti převažují velkoobjemové obaly ve formě plastových kontejnerů. Moderní obalová technika se již dnes objevuje v široké nabídce a pěstitel ji musí vybírat s ohledem na ekonomiku, šetrnost a vzájemnou vazbu mezi obalem a manipulační technikou. Významnou racionalizaci sklizně představuje využití sklízecích systémů, jako jsou PLUK – TRAIN, PLUK - O – TRAK, jejichž použití se vyznačuje vysokou výkonností, minimalizací poškození ovoce a sklízené plochy a jednoduchou organizací sklizně. Vývoj v této oblasti však směřuje vedle velkovýrobních prostředků, ke konstrukci menších technických prostředků, které umožňují snižovat lidskou práci. Mezi tyto prostředky patří např. motorové vyvážecí vozíky vhodné pro sklizeň v sadech, kde není možný průjezd ostatní mechanizace, nebo vyvážecí sklopné návěsy vhodné zejména pro menší dopravní vzdálenosti. Veškeré tyto prostředky mohou pak nacházet uplatnění při plné nebo částečně mechanizované sklizni i v menších pěstitelských subjektech a přispívat k zefektivnění produkce.
7
2. CÍL PRÁCE
Cílem bakalářské práce je charakterizovat požadavky na moderní obalové prostředky pro ovoce, popsat současné využívané technické prostředky uplatňované při sklizni ovoce a vypracovat doporučení pro použití vhodné obalové techniky s ohledem na racionalizaci manipulačních operací v ovocnictví.
8
3. LITERÁRNÍ PŘEHLED
3.1 Obalová technika při sklizni ovoce
Proces balení lze obecně chápat jako soubor četných operací, z nichž některé navazují na výrobní proces (především dávkování, plnění), jiné představují technologické operace s naplněným obalem (sterilizace). Cílem balení je především ochrana produktu před znehodnocením při dopravě, uskladnění a distribuci. Obal také umožňuje jednodušší manipulaci, odbyt i spotřebu. Obaly lze rozdělit do tří základních
skupin,
a
to
na
přepravní,
distribuční
a
spotřebitelské.
Nejrozšířenějšími obalovými materiály jsou papír, kartón, lepenka, dřevo tkaniny (juta, bavlna, síťová tkaniva), kovy (konzervy, sudy), sklo a plasty (PE, PVC, polypropylen, polystyren). (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1999)
Je také možné vymezit základní funkce obalu, mezi které patří funkce ochranná, která zabezpečuje ochranu výrobku před škodlivými mechanickými, klimatickými a biologickými vlivy prostředí. Druhou v pořadí je funkce racionalizační, kdy obal vytváří z výrobku racionální manipulační jednotku, která je svými rozměry, množstvím, hmotností a tvarem přizpůsobena k manipulaci, přepravě, skladování, prodeji a spotřebě. Poslední v řadě je funkce komunikační, která spočívá ve vytvoření prostředku vizuální komunikace mezi výrobcem a dopravou, obchodem či spotřebitelem. (RUŽBARSKÝ, 2005)
Balící technologie výrazně ovlivňuje produktivitu práce při balení i manipulaci. Normalizace a typizace obalů v balících technologiích je předpokladem pro uplatnění vysokého stupně mechanizace a automatizace. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1999)
Použití obalové techniky při sklizni ovoce přímo souvisí s technologií samotné sklizně. V současné době se sklízí dvěma způsoby, a to: a) částečně mechanizovaně, ruční práce s využitím všech prostředků a pomocných zařízení pro ulehčení práce (částečně mechanizovaná sklizeň); 9
b) mechanizovaně, s použitím setřásačů se zachytávajícími rámy a sklízečů, jak těch, určených pro sběr ovoce ze země, tak speciálních, určených pro některé druhy ovoce. Podle způsobu použití při sklizni rozeznáváme česací nádoby a dopravní obaly (maloobjemové a velkoobjemové). S ohledem na citlivost ovoce, podmínky při přepravě a na požadavky odběratelů se v našich podmínkách používají maloobjemové i velkoobjemové obaly, i když při přepravě se stále více uplatňují velkoobjemové obaly. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK 1992))
3.1.1. Česací nádoby Optimální velikost česací nádoby je 8 – 10 kg, protože při použití větší nádoby dochází k větší námaze a omezení pohybu. Materiál nádob by měl vytvářet hladké a tuhé stěny a nejvhodnější vyprazdňování nádob je přes dno. Nádoby by také měly mít možnost zavěšení na větev. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992) Mezi česací nádoby patří: •
česací sáčky z PVC nebo textilu ( obr. 1)
•
kbelíky z PVC opatřené plachtičkou na citlivé vyprazdňování ( obr. 2)
•
česací torby, vaky upevněné na těle česáčů ( obr. 3)
Obr. 1 Česací sáčky z textilu
10
Obr. 2 Kbelíky z PVC s plachtičkou
Obr. 3 Česací torba
3.1.2 Maloobjemové obaly
Maloobjemové obaly jsou používány při sklizni peckovin, bobulovin, jahod a jádrovin. Patří sem například: •
dýhované košíčky o obsahu 0,7 – 5 kg;
•
dýhované bedničky o obsahu 5 – 10 kg; 11
•
přepravky z plastů pro 9 – 13 kg ovoce ; (obr. 4)
•
košíky na ovoce z plastů apod. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992)
obr. 4 Přepravka z plastů
Pro ulehčení manipulace je používána paletizace na dřevěných nebo plastových paletách. ( obr. 5) Plastové palety jsou vyrobeny z kvalitního materiálu, který zajišťuje vysokou odolnost, nízkou hmotnost a snadné čištění. Z těchto důvodů je investice do platových palet příznivější, než je tomu u palet dřevěných. Obr. 5 Dřevěná a plastová paleta
12
Příkladem vysoce kvalitního obalu je systém Arca RDU, což je ucelený přepravní systém kombinující výhody různých prostředků. Je lehký, ergonomický a zcela recyklovatelný. Tento systém tvoří skládací kontejner Magnum o půdorysu 800 x 600 mm a objemu 250 litrů, skládací přepravka Prelog (dva půdorysy, ale stejná výška) a dvoucestná manipulační plošina MTP se stohovacím víkem.(obr. 6) Všechny přepravky mají výklopné boční části a manipulační plošina je opatřena dvěma pevnými kolečky a párem otočných koleček, z nichž jedno je možné zabrzdit. Všechny součásti systému lze stohovat a kombinovat. Systém Arca RDU nabízí úspory dané stohováním a minimalizací objemu, ekologické řešení, protože konstrukce nemá ocelové výztuhy, eliminuje obalový odpad a snižuje náklady na mytí. Je také bezpečnější, protože ostré hrany jsou eliminovány a ostré kovové spojky jsou odstraněny. Je mobilní, snadno manipulovatelný a variabilní (www.zahradaweb.cz)
Obr. 6 Systém Arca RDU
13
3.1.3 Velkoobjemové obaly Mezi velkoobjemové obaly patří: •
nadstavby na jednoduchou paletu (tzv. klece), které jsou jednoduše sestavitelné a ve složeném stavu vyžadují velmi málo místa na skladování (obr. 7)
•
celodřevěné ohradové palety; ( obr. 8)
•
kontejnery z plastů, které se vyrábějí v mnoha rozměrových variantách v provedení s nohama, dvěma i třemi ližinami; ( obr. 9)
•
ohradové palety; ( obr. 10)
•
kovové pletivové kontejnery; (obr. 11)
•
velkoobjemové paletizované kontejnery (kovový rám se stohovacími patkami + PE nádoba). ( obr. 12) (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992)
Obr. 7
Nadstavba (klec)
obr. 8
14
Celodřevěná ohradová paleta
Obr. 9 Kontejner s ližinami
obr. 10 Ohradová paleta
Obr. 11 Pletivový kontejner
Obr. 12 Paletizovaný PE kontejner
Velká nejednotnost v použití obalů vytváří ztížené podmínky pro použití moderních manipulačních prostředků, má vliv na využívání skladových prostor, ovlivňuje spotřebu pohonných hmot a nevhodnou konstrukcí zapříčiňuje vysoké poškození ovoce. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992)
15
3.2 Typy sklizně ovoce ve vztahu k obalové technice a mechanizačním prostředkům
Sklizeň ovoce je jedním z nejobtížnějších procesů v technologii pěstování ovoce. Pracovní náklady představují 40 – 60 % z celkových procesních nákladů na pěstování. Ovoce vyžaduje velmi šetrné zacházení. Požadavkům na sklizeň ovoce s vysokou kvalitou vyhovuje částečně mechanizovaná sklizeň, s využitím všech prostředků a pomocných zařízení pro ulehčení namáhavé práce. Pro sklizeň plně mechanizovanou je jedním z hlavních předpokladů přizpůsobení výsadeb potřebám mechanizace, především hustotou výstavby, typem korun, výškou kmenů apod. Pro volbu sklizně je rozhodujícím faktorem následné určení sklizeného produktu, např. při sklizni pro spotřebitelský trh a dlouhodobé skladování je nutné vyloučit plně mechanizovanou sklizeň z důvodu poškození sklízených plodů. Základní směry v konstrukci a využití strojů na sklizeň jsou tedy dva:
a) konstrukce strojů a nářadí, které ulehčují práci a zvyšují produktivitu při ruční sklizni (částečně mechanizovaná sklizeň) b) konstrukce strojů a nářadí pro plně mechanizovanou sklizeň, např. setřásače se zachytávacími rámy, sklízeče ovoce ze země, speciální sklízeče pro určité druhy ovoce. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992)
3.2.1 Částečně mechanizovaná sklizeň Ovoce sklízené pro přímý konzum se zásadně sklízí ručně, proto má největší význam racionalizace ruční sklizně a mechanizace manipulačních a transportních operací. Stroje a zařízení při částečně mechanizované sklizni lze rozdělit do dvou kategorií: a) Jednoduché pomůcky a zařízení (sáčky se spodním vyprazdňováním, torby na tělo, vědra, jednoduché přenosné plošiny a žebříky, obaly jako přepravky, bedničky) 16
b) Složitější prostředky a stroje (samojízdné a přívěsné plošiny – sklízecí vozy, palety, kontejnery, velkoobjemové bedny (VOB), vysokozdvižné vozíky, paletovací vozíky, ohradové paletové nástavby.
Určujícím prvkem sklizňové metody je dopravní obal, přičemž z velkovýrobního hlediska jsou nejvýhodnější velkoobjemové obaly, ohradové palety, případně ohradové nadstavby na paletách. V hojné míře se ovšem dosud používají paletizované přepravky PE. Jednotlivé pracovní postupy při sklizni členíme podle pohybu dopravních obalů v sadě a podle způsobu plnění. Rozlišujeme tedy čtyři základní způsoby částečně mechanizované sklizně: (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992)
a) Tradiční způsob Při tradičním způsobu sklizně jsou používané přepravky z plastů PE (13 až 15 kg) a pro dopravu jsou požívány běžné nebo upravené typy valníků, popř. samonakládací nízkoplošinový návěs. Tyto dopravní prostředky převezou před sklizní obaly do meziřadí a ovoce se ukládá přímo do PE, přičemž nakládání se provádí ručně na ložnou plochu nebo na palety umístěné na sobě. Někdy jsou obaly ukládány na palety umístěné na zemi a jsou následně vyváženy traktory s vidlemi nebo vysokozdvižnými vozíky.
Tento způsob sklizně má přirozeně své výhody i nevýhody. Je organizačně nenáročný a mezi další výhody patří malý počet jednoduchých prostředků, malé ztrátové časy, nízké poškození plodů a možnost přesně evidovat výkony jednotlivých česáčů. Mezi nevýhody patří velká spotřeba namáhavé lidské práce, dále nízké výkony při ručním nakládání a skládání a vysoká spotřeba obalů, jejichž životnost je velmi nízká.
17
b) Proudový způsob sklizně Při tomto způsobu sklizně veze traktor přepravky (PE) a velkoobjemové bedny (VOB) na paletách v těsné blízkosti skupiny česáčů a naplněné česací nádoby jsou podávány česáči na korbu, kde jsou vyprázdněny do PE a VOB. Naplněný vlek je odvezen na okraj a nahrazen prázdným. Metoda je vhodná pro sběr v mladých výsadbách. Její výhodou je jednoduchá organizace, malá a stálá vzdálenost vyprazdňování, okamžitý odvoz z pole a odpadá také ztrátová manipulace s obaly. Nevýhodou je ovšem kolektivní způsob práce, který neumožňuje dostatečnou kontrolu výkonnosti jednotlivých česáčů, dále je nutná snadná průchodnost meziřadím, namáhavé vyprazdňování na korbě a vyšší spotřeba dopravních prostředků a traktorů.
c) Dělená sklizeň Tato metoda je založena na přímé dělbě práce mezi skupinou česáčů a dopravní skupinou vyvážečů, která rozvěší česací nádoby přímo na stromy tak, aby je česáči nemuseli přemisťovat. Česáči pouze otrhávají plody a ukládají je do nádob a na zpáteční cestě je posbírají a vyprázdní na návěs do VOB apod. Výhodou tohoto způsobu sklizně je to, že výkon česáčů je velmi málo ovlivněn výnosem a odpadá také vyvážení jako samostatná operace.
Nevýhodou je použitelnost hlavně
v rovinatých polohách, poměrně vysoké fyzické zatížení pracovníků při sběru a při vyprazdňování plných nádob. Tato metoda je také velmi organizačně náročná a ztížená je také kontrola práce jednotlivých česáčů.
d) Sklizeň do předem rozmístěných VOB Tato metoda pracuje s odhadem výnosu, na jehož základě jsou do meziřadí rozvezeny velkoobjemové bedny, obvykle do každého druhého meziřadí, a česáči sklízí sad postupně z jedné strany pozemku tak, že zaberou vždy jednu řadu, aby bylo možno naplněné VOB postupně vyvážet. Vyvážení se provádí traktorovými vidlemi nebo vysokozdvižnými vozíky. Při použití vhodného typu VOB umožnuje tato metoda používat speciální samovykládací návěsy a samojízdné vyvážecí zařízení, které je samonakládací ( systém RABO)
18
Výhodou této metody je především její univerzální použití, minimální nutnost kontroly, protože každý česáč nebo skupina si značí své plné VOB, snížení pracovní špičky na konci směny a při použití systému RABO také rapidní zvýšení produktivity práce. Nevýhodou je nutnost přesného odhadu úrody. Při nedostatku velkoobjemových obalů rostou prostoje, při malém výnosu jsou vysoké ztrátové časy pro vyprazdňování nádob. Fyzická námaha česáčů je vysoká a nevýhodou jsou také důsledky vysokého počtu průjezdů traktorů či vysokozdvižných vozíků, jako je vysoká spotřeba nafty, utužení půdy apod.
V současné době lze přidat pátý způsob sklizně využívající moderní mechanizační prostředky.
e) Moderní způsoby sklizně Při sklizni je využíváno moderních mechanizačních prostředků, mezi které patří sklizňové plošiny a soupravy. Při moderním způsobu sklizně jsou využívány konzolové sklízeče. Samojízdné sklizňové plošiny jsou používány u pěstitelských systémů vyšších než 2,5 m. Plošiny jsou vybaveny válečkovým dopravníkem a na něm se pohybují velkoobjemové bedny, do nichž je vyprazdňováno ovoce z přepravek, které jsou vybaveny kovovými háky a jsou uchyceny k zábradlí na plošině nebo na okraj beden. Jiné typy plošin umožňují vtáhnout prázdnou bednu pomocí speciálních lyžin a plnou zase vypustit za sebe. Při takovém způsobu sklizně jsou používány soupravy PLUK TRAIN, PLUK – O – TRAK a PLUK HULP. (BURG, VEVERKA, 2003)
19
3.2.2 Plně mechanizovaná sklizeň ovoce
Při sklizni ovoce, které je určeno k průmyslovému zpracování, lze použít komplexně řešenou sklizňovou techniku, která snižuje potřebu ruční práce na minimum. Tato sklizeň zahrnuje takové operace, jako je oddělení sklízeného plodu od stromu, uložení sklízených plodů do přepravních obalů a dopravu k dalšímu zpracování. Pracovním postupem může být buď jednofázová sklizeň, při které jsou plody odděleny vibrací od stromu, padají na zachycovací zařízení a odtud putují do přepravních obalů, nebo dvoufázová sklizeň, kdy je ovoce setřeseno na předem urovnaný povrch pozemku pomocí vibračních setřásačů a ve druhé fázi je sbíráno ze země. ( ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992)
a) Sklizeň ovoce pomocí setřásačů (jednofázová sklizeň)
Při jednofázové sklizni se přenos vibrací na strom provádí pomocí lana, tyče či proudu vzduchu. Podle způsobu pohonu rozlišujeme setřásače hydraulické, setrvačníkové a odstředivé ( obr. 13). Nedílnou součástí této techniky je zachycovací zařízení (obr. 14), které umožňuje zachycení setřesených plodů a jejich soustředění do přepravních obalů. Základem zachycovacího zařízení jsou sběrné plachty napnuté na rámech. Nejjednodušší jsou přenášeny ručně, nebo na lehkém kovovém podvozku opatřeném pásovým dopravníkem. Složitější jsou rámy samojízdné s hydraulicky poháněným dopravníkem.
20
Obr. 13 Setřásač hydraulický
Obr. 14 Zachycovací zařízení
21
b) Stroje pro sklizeň ovoce ze země (dvoufázová sklizeň)
Tento sklizňový postup spočívá v tom, že spadlé nebo střesené ovoce je nařádkováno do meziřadí, kde je sbíráno speciálními sběrači. Tohoto postupu se využívá u ovoce pro následné přímé zpracování. Nezbytné je také zpracování půdy pod stromy a v meziřadí tak, aby povrch půdy byl bez hrud a povrchová vrstva byla kyprá z důvodu snížení poškození plodů. K setřásání ovoce jsou používány standartní setřásače. Pro následné použití sběračů je nutné soustředit spadlé plody do úzkého pásu v meziřadí, což zajišťují řádkovače. (obr. 15) Sběr nařádkovaného ovoce zajišťují sběrací stroje, které jsou samojízdné a jejich celková výška je menší tak, aby stroj mohl pracovat i pod stromy, jejichž větve jsou poměrně nízko. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992)
Obr. 15 Řádkovače ovoce
22
3.3 Manipulační prostředky pro dopravu a manipulaci při sklizni ovoce
Pro manipulaci a dopravu ovoce uloženého v maloobjemových obalech na paletách nebo v ohradových paletových nástavbách se používají různá traktorová nebo samojízdná manipulační a zdvíhací zařízení, univerzální i speciální dopravní prostředky, umožňující přepravu uvedených obalů v jedné nebo několika vrstvách nad sebou. Tyto mechanizační prostředky dělíme na manipulační prostředky pro manipulaci a dopravu v sadě, pro dopravu ze sadu a do skladu a manipulační prostředky pro manipulaci na zpevněných plochách, jako jsou objekty třídících hal, chladíren a skladů. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992) Pro účely této práce je vhodné se zaměřit pouze na mechanizační prostředky pro manipulaci a dopravu v sadě, případně pro dopravu ze sadu do skladu.
•
Výběr traktoru je ovlivněn systémem ovocných výsadeb. Traktor do ovocných sadů by měl mít poháněnou přední nápravu s možností automatického vypínání pření nápravy při pootočení kol o určitý úhel a možnost volby uzávěry přední i zadní nápravy. Musí také vykazovat vysokou provozní spolehlivost. Traktor do sadů musí být vybaven dostatečným počtem převodových stupňů z důvodu odstupňování pojezdové rychlosti. Musí být vybaven předním i zadním vývodových hřídelem, přičemž volba otáček na předním vývodovém hřídeli 1000 a 750 na zadním zajistí dostatečné otáčky pracovních částí strojů i v režimu snížených otáček motoru. Kabina traktoru má být dostatečně prostorná, odhlučněná, vybavená klimatizací a filtrací vzduchu. Vnější obrys traktoru by neměl být příliš členitý a zpětná zrcátka by měla být umístěna uvnitř kabiny, aby je větve nepoškodily. Z poměrně velkého výběru traktorů různých firem, které jsou na našem trhu, patří mezi ty, které zmíněná kritéria splňují, především traktory značky FERGUSON a FENDT. ( obr.16 a, b) (BLAŽEK, 1998) 23
Obr. 16 a
Traktor FERGUSON
obr. 16 b Traktor FENDT
Do této kategorie patří i traktory s vysokozdvižnou nástavbou (vidle), které jsou používány především k přepravě palet. (obr. 17 )
Obr. 17 Traktor s vysokozdvižnou nástavbou
•
Terénní vysokozdvižné vozíky jsou určeny k nakládání, skládání, stohování a přepravě palet. Jsou určeny k provozu v terénních podmínkách, kde není možné použít běžné vozíky. Terénní vysokozdvižné vozíky jsou standardně vybaveny uzávěrkou diferenciálu, samonastavitelnými brzdovými čelistmi, odpruženou řídící nápravou, panoramatickým zdvihacím zařízením, 24
redukční převodovkou, odpruženým a nastavitelným sedadlem řidiče, kabinou s topením. Obsluha je jednoduchá a jednoduchý je i přístup k důležitým celkům. (obr. 18) (www.autosas.cz)
Obr. 18 Vysokozdvižný vozík DESTA
•
samonakládací nízkoplošinový návěs (obr.19), který je určen na nakládání, dopravu a skládání 12 ks obalových prostředků (1200 x 1040 mm) nebo 14 ks obalových prostředků (1200 x 800 mm), které jsou uloženy ve dvou vrstvách na odpojitelných kontejnerech s pevným dnem, což umožňuje oddělit nakládání a skládání obalových prostředků od vlastní dopravy. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992)
25
Obr. 19
•
samovykládací nízkoplošinový návěs (obr. 20), který se používá na dopravu a vykládání 6 ks obalových prostředků (1200 x 1075 mm) nebo 8 ks obalových prostředků (1200 x 800 mm), a ty jsou na ložné ploše uložené příčně
běžnými
vidlicovými
nakladači
nakladačem. (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992)
Obr. 20 Samovykládací plošinový návěs
26
(obr.21)
nebo
jeřábovým
Obr. 21 Vidlicový nakladač
•
-
systém RABO (ŽUFÁNEK, ZEMÁNEK, 1992)
návěs pro rozvoz prázdných obalových prostředků RABO 240, ND 9-044 (obr. 22), který je určen pro dopravu a rozmístění 24 ks velkoobjemových obalů (1200 x 1075 x 810 mm). Při průjezdem meziřadím ukládá za jízdy obaly na zem, přičemž jejich vzájemné vzdálenosti je možné regulovat nastavením rychlosti vysouvání velkoobjemových obalů z návěsu, a ty jsou ložné ploše uloženy ve čtyřech vrstvách po 6 ks v řadě. Návěs je součástí technologické linky, která sestává z nakládací rampy a samojízdného samonakládacího stroje.
-
nakládací rampa RABO 245, ND 9-045.1 (obr. 23), která je určena pro přípravu a okamžité naložení všech 24 ks velkoobjemových obalů současně na návěs ROBO 240.
-
samojízdný stroj RABO 180, který při průjezdu meziřadím pomocí speciálního zařízení za jízdy nakládá až 19 ks velkoobjemových obalů a ukládá je ve dvou vrstvách na manipulační ploše.
27
obr. 22 Návěs RABO
Obr.23 Nakládací rampa RABO
28
•
vyvážecí vozíky motorové – je používán k vyvážení 1 až 2 kusů velkoobjemových obalů. Umožňuje šetrné vyložení bez poškození ovoce, což zvyšuje kvalitu sklizně. (obr .24)
obr. 24 Motorové vyvážecí vozíky
•
vyvážecí návěsy - lehké sklopné, umožňují automatické nakládání a vykládání velkoobjemových obalů a palet. Je možné naložit 3 až 4 velkoobjemové obaly. Zvedání je ovládáno hydraulicky. Úzká nízká konstrukce umožňuje průjezd v sadu a přímé nakládání do velkoobjemových obalů. (obr. 25 a) Jejich použití zaručuje menší poškození půdy z důvodu menší frekvence průjezdů v sadu, úsporu paliva a obsluhu jedním pracovníkem. (obr. 25 b) obr. 25 a Vyvážecí návěsy
29
Obr. 25 b Vyvážecí návěs FRUCAR
•
vlakový systém PLUK - TRAIN, souprava traktoru a několika lehkých jednonápravových vozíků projíždí meziřadím a na vozících jsou umístěny velkoobjemové bedny, do nichž česáči přímo ukládají ovoce. Po naplnění beden lze pomocí této soupravy na kratší vzdálenost zajistit i přepravu ovoce do skladu. (obr. 26) Obr. 26 Vlakový systém PLUK - TRAIN
30
•
samojízdné sklízecí plošiny, umožňují veškeré sadařské práce včetně sklizně ovoce, kdy čtyři až šest pracovníků ukládá ovoce přímo do beden. Sklízecí plošiny jsou standardně vybaveny hydraulickým pohonem dvou nebo všech kol, hydraulickou převodovkou se dvěma rychlostmi včetně neutrálu, hydraulickými brzdami. Dále jsou k dispozici válečkové ližiny pro snadný přesun přepravek a palet a čelní a zadní zvedací hydraulické zařízení (obr.27). Některé plošiny jsou vybaveny dopravníky pro transport ovoce.(obr. 28) Dopravní pásy mohou být nastaveny jak na výšku, tak vpravo či vlevo. Další výbavu na sklizeň ovoce tvoří plnící systém s kartáčem a elektronickým úrovňovým snímačem, přičemž kartáč zajišťuje, aby bylo ovoce zlehka ukládáno do zásobníku a elektronický úrovňový snímač zabezpečuje, že zásobníky jsou plněny rovnoměrně bez poškození ovoce. Rychlost dopravníku je nastavitelná podle druhu sklízeného ovoce. Sběrači na plošinách mohou plošinu podle potřeby nastavovat. (www.oslavan.cz)
Obr. 27 Samojízdná sklízecí plošina
•
Obr. 28 Plošina s dopravními pásy
sklízecí souprava PLUK – O – TRAK, (obr. 29) při jehož užití odpadá potřeba rozvozu prázdných beden před sklizní, protože PLUK – O - TRAK může táhnout 31
za sebou na vozíku až 15 velkoobjemových obalů (obr. 30), s nimiž lze jednoduše manipulovat pomocí hydraulického zařízení. Doplňování prázdných velkoobjemových beden na vozík je zajištěno pomocí vysokozdvižného vozíku a naplněné bedny jsou spouštěny na zem v meziřadí a posléze vyvezeny ze sadu vysokozdvižným vozíkem. Systém je vybaven výškově a směrově stavitelnými sklízecími pásy, které umožňují osádce plně se věnovat sklizni ovoce a plody pokládat na pryžové pásy, které nesou plody k plniči velkoobjemových obalů. Typ PLUK – O – TRAK Junior je vhodný pro menší sady s výškou stromů do 3,5 m. Typ Senior je vhodnější do velkých sadů s vyššími stromy. Tento systém velmi významně snižuje počet česáčů na 6 až 12 a významná je i redukce poškození ovoce. (www.pebaco.cz)
Obr. 29 Sklízecí souprava PLUK – O - TRAK
32
Obr. 30 Velkoobjemové obaly v systému PLUK – O - TRAK
•
konzolové sklízeče PLUK HULP (obr. 31) – se používají pro hustou výsadbu a využívají systém visutých dopravníků nesených na širokém podvozku nad několika řádky. Vynášecí dopravníky jsou umístěny v meziřadí a česáči na ně ukládají sklizené ovoce, které se soustřeďuje v bednách, které jsou vyváženy pomocí standartních prostředků (BURG, VEVERKA, 2003)
Obr. 31 Konzolový sklízeč PLUK HULP
33
4
OBALOVÁ TECHNIKA A RACIONALIZACE MANIPULAČNÍCH OPERACÍ Používání obalové techniky a manipulačních prostředků v České republice prošlo určitým vývojem. V 80. letech bylo největší novinkou používání samonakládacích nízkoplošinových návěsů. Pro 90. léta je typická úprava zemědělské techniky pro zvýšení racionalizace, především při manipulaci (např. traktory s vidlemi, terénní vysokozdvižné vozíky). Koncem 90. let byly dřevěné a kovové velkoobjemové obaly nahrazeny plastovými Palboxy, jejichž výhodou je větší odolnost, trvanlivost, lepší skladovatelnost. Teprve kolem roku 2000 se začínají objevovat soupravy PLUK – O – TRAK (firmy Zukal, Munckhof, Pomac) i v ovocnických podnicích jižní Moravy. V současnosti jsou nejvyužívanějšími prostředky soupravy FRUCAR a PLUK – O – TRAK.
Manipulační operace při sklizni ovoce se stále neobejdou bez velkého podílu ruční práce. Jako nejjednodušší postup se jeví přímá sklizeň do maloobjemových obalů, a to v současnosti nejčastěji do plastových přepravek, které jsou rozvezeny meziřadí. Výhodou tohoto typu sklizně je sice šetrné zacházení se sklízeným ovoce a možnost přímé cesty ke spotřebiteli, nicméně její efektivita závisí na počtu a pracovním výkonu česáčů. Při tomto způsobu sklizně dochází také k velkému zdusání půdy.
Mnohem efektivnější se jeví použití velkoobjemových obalů, jejichž různorodost však může způsobit problémy při přepravě a manipulaci. Jedná se o velké plastové kontejnery s možností stohování, případně uzpůsobené k manipulaci pomocí ližin. Pro práci s velkoobjemovými obaly je nezbytné využití terénních vysokozdvižných vozíků nebo traktorů s vidlemi.
Významnější racionalizací manipulačních operací je použití vyvážecích motorových vozíků, umožňující vyvezení jednoho až dvou velkoobjemových obalů. Tyto se hodí především pro sklizeň v malých sadech. Další možností je použití vyvážecích sklopných návěsů, jejichž sklopení umožňuje podjetí velkoobjemových obalů a jejich naložení. Návěs je ovládán z kabiny traktoru, za kterým je připojen. 34
Dalším přispěním k racionalizaci operací může být použití samojízdných sklízecích plošin, které umožňují přímé vkládání ovoce do velkoobjemových beden. Vyrábí se v mnoha variantách od jednoduchých plošin až po hydraulicky ovládané s dopravníky pro transport ovoce.
Nejefektivnější a nejmodernější je ovšem použití sklízecích souprav. Jednodušší variantou je systém PLUK – TRAIN, který zvyšuje produktivitu práce tak, že umožňuje vkládání ovoce přímo do velkoobjemových beden umístěných na vozících propojených vlakovým způsobem za traktor a projíždějícím meziřadím. Ovšem mnohem významnější racionalizací operací je použití systému PLUK – O –TRAK, který je tvořen systémem dopravníků a vozíkem s prázdnými velkoobjemovými bednami. Při jeho použití dochází ke zjednodušení organizace sklizně a ke zvýšení kvality a rychlosti sklizně při využití práce menšího počtu sběračů, a to 6 až 12. To má za následek snížení nákladů na mzdy, ubytování a stravu, dále pak zjednodušení organizace práce, technického zabezpečení i zvýšení bezpečnosti práce. Velmi jednoduchá manipulace a snížení ztrát a nákladů není zanedbatelnou výhodou využití tohoto způsobu sklizně.
Je zřejmé, že využití výše zmíněných manipulačních prostředků při sklizni ovoce je velmi efektivní. Počáteční investice do zakoupení stroje se může zdát vysoká, nicméně následné úspory, především na platech česáčů a dalších výdajích a výrazné zvýšení produktivity práce, slibují brzkou návratnost počáteční investice.
Při
současných nárocích na kvalitu a produktivitu sklizně se použití moderních sklízecích prostředků jeví jako nezbytné. Je ovšem nutné si uvědomit, že jak uvádějí ZEMÁNEK a NOVÁK (2009) „…zavedení racionální techniky sklizně může současně vyvolat požadavky na změnu celé pěstitelské technologie.“
35
4.1 Zásady při zpracování návrhu sklizňové technologie a technického zajištění
Při výběru vhodné obalové techniky a mechanizačních prostředků musí pěstitel zohlednit několik aspektů: •
charakteristika pěstované odrůdy ovoce - ta určuje přibližnou dobu sklizně a výnos. Ovlivňuje také volbu vhodné obalové techniky a sklízecích mechanizačních prostředků, především s ohledem na povrchové poškození plodů určených pro přímý konzum.
•
objem produkce - na základě výběru pěstované odrůdy je pěstitel schopen určit přibližný objem produkce a zvolit vhodnou obalovou techniku především z hlediska její kapacity.
•
stanovení denního objemu ovoce – z hlediska organizace sklizně musí pěstitel naplánovat denní objem sklízeného ovoce, podle toho je schopen najmout odpovídající počet pracovníků a zajistit potřebné množství a typ obalové a mechanizační techniky. Je nutné zohlednit i odbytové možnosti, např. zda je ovoce určeno ke zpracování, do skladu nebo přímo do prodejního řetězce. S tím souvisí i způsob přepravy ze sadu na místo určení, tzn. do skladu poblíž sadu je možné převézt ovoce traktorem, ale na větší vzdálenosti je nezbytné mít předem sjednanou jinou formu dopravy.
•
návrh techniky – pro výběr vhodné techniky je důležitá např. hustota porostu. V sadech s hustějším porostem a užším meziřadím je nejvhodnější volbou souprava PLUK HULP, která umožňuje sklizeň více řádků současně pomocí visutých dopravníků a umožňuje tak sklízet ovoce tam, kde by bylo nemožné použít např. traktor. Důležitá je také organizace dopravy sklízeného ovoce. Přílišné utužení půdy způsobené dopravními prostředky v sadu je nežádoucí, z důvodu menšího prostupu živin a nebezpečí půdní eroze. V takovém případě je vhodné využití soupravy PLUK – O – TRUK a vlakové soupravy PLUK TRAIN, které mohou projet meziřadím pouze jednou a zajišťují i dopravu ovoce do 36
skladu. Také úspora pohonných hmot není zanedbatelná. Pěstitel musí zvážit, zda se mu investice do moderních sklízecích souprav ekonomicky vyplatí.
4.2 Vypracování modelového příkladu
•
Rozloha sadu je 60 ha, pěstujeme jablka odrůdy Idared.
•
Jablka jsou sklízena částečně mechanizovaně pro přímý konzum.
•
Jablka dosahují sklizňové zralosti v první a druhé dekádě října.
•
Pro sklizeň jablek budou použity 3 soupravy PLUK – O – TRAK s velkoobjemovými obaly.
Přibližná kalkulace:
Odrůda jablek Idared
Výnos 24 t/ha
60 ha = 1.440 tun jablek
Bez použití soupravy PLUK – 40 brigádníků –
50 dnů x 10 hod =
O -TRAK
2. 000. 000 Kč
100 Kč/hod
S použitím 3 souprav PLUK 7 brigádníků/ 1 souprava = 50 x 10 hod = – O- TRAK
Použití
21 brigádníků – 100 Kč/hod
1.050.000 Kč
úspora
950.000 Kč
pryžových Snížení otlaků o
dopravníků na soupravě 1. 440 tun jablek
cca 5 – 12 % Snížení
otlaků
o
7
(průměr) = 100 tun jablek
% Cena
průmyslových
jablek cca 2 Kč Cena konzumních cca 10 Kč
úspora
100.000 kg x 8.00 Kč
37
800.000 Kč
-
k významné úspoře dochází i menším utužením půdy v meziřadí a tak zvětšením kvalitní plodné plochy
-
Náklady na nákup soupravy PLUK- O – TRAK od 660. 000 Kč (informace u Pebaco, Brno s.r.o.)
-
I za předpokladu, že pořizovací cena soupravy bude vyšší (1.200 000 Kč), by doba návratnosti této investice byla relativně krátká. Při započtení provozních nákladů, jako jsou pohonné hmoty, opravy, servis, garážování, by návratnost činila dva až tři roky.
38
5. ZÁVĚR
Práce s názvem Obalová technika a manipulační prostředky pro sklizeň ovoce si klade za cíl charakterizovat požadavky na moderní obalové prostředky pro ovoce v souvislosti s technickými prostředky využívanými při sklizni ovoce a doporučit použití vhodné obalové techniky s ohledem na racionalizaci manipulačních operací v ovocnictví. V úvodní kapitole, vycházející ze studia odborné literatury a jiných odborných zdrojů, jsou charakterizovány základní funkce obalu a samotné obaly jsou podle způsobu použití při sklizni rozděleny do skupin, a to na česací nádoby, maloobjemové a velkoobjemové obaly. V další části této kapitoly s názvem Typy sklizně ovoce ve vztahu k obalové technice a mechanizačním prostředkům je práce zaměřena na popis pracovních postupů sklizně, částečně i plně mechanizované, které přímo ovlivňují vhodnost použití jednotlivých typů obalové techniky a mechanizačních prostředků, sloužících k usnadnění sklizně a zvýšení její efektivity. V závěrečné části nazvané Manipulační prostředky pro dopravu a manipulaci při sklizni ovoce jsou již charakterizovány jednotlivé manipulační prostředky, které jsou určeny pro sklizeň ovoce, ukládání do vhodných typů obalových prostředků a jejich dopravu v sadě, do skladu či přímo ke spotřebiteli. Následující kapitola Obalová technika a racionalizace manipulačních operací se zabývá volbou nejvhodnější obalové techniky a manipulační prostředků z pohledu racionalizace sklizně. Jsou zde formulována jednoduchá doporučení a zhodnocení přínosu zmíněný prostředků ke zvýšení efektivity sklizně. Na základě získaných poznatků je součástí této kapitoly i vypracování konkrétního příkladu pro sklizeň ovoce, ve kterém se na základě údajů firmy Pebaco s.r.o. srovnává efektivita sklizně při využití padesáti pracovníků a tří souprav PLUK – O – TRAK.
39
6. ABSTRAKT
Bakalářská práce s názvem „ Obalová technika a manipulační prostředky pro sklizeň ovoce“ charakterizuje požadavky na moderní obalové prostředky používané při sklizni ovoce. Popisuje v současnosti využívané technické prostředky a pokouší se vypracovat doporučení pro použití vhodné obalové techniky s ohledem na racionalizaci manipulačních operací v ovocnictví.
Klíčová slova: obalové prostředky, sklizeň, manipulační prostředky, racionalizace
ABSTRACT
The thesis with the title „ Packing technology and handling device for fruit picking“ characterizes requirements for modern packing technology used during the harvest of fruits. Describes contemporary used technical devices and tries to work up the recommendation for the use of suitable packing technology with regard to the rationalization of operations in fruit – growing.
Key words: packing technology, harvest, handling device, rationalization
40
7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY
1. ŽUFÁNEK J., ZEMÁNEK P. Technika pro zpracování zahradnických produktů. Brno: MZLU, 1999. 147 s. ISBN 80 -7157-404-X. 2. ŽUFÁNEK J., ZEMÁNEK P. Mechanizace (sklizňové stroje pro zeleninu, ovoce a hrozny). Brno: VŠZ, 1992. 115 s. ISBN 80-7157012-5. 3. RUŽBARSKÝ J., GRODA B., JECH J., SOSNOWSKI S. Potravinářská technika. Prešov: FVT, 2005. 570 s. ISBN 80-8073-410-0. 4. BLAŽEK J. A KOL. Ovocnictví. Praha: Český zahrádkářský svaz, 1998. 385 s. ISBN 80-85362-33-3. 5. ZEMÁNEK
P.,
VEVERKA
V.
Speciální
mechanizace
(malá
mechanizace v zahradnictví). Brno: MZLU, 2001. 100 s. ISBN 807157-511-9. 6. THOMPSON A. K., Fruit and vegetables:harvesting, handling and storage.
Oxford,
UK,
2007.
ISBN
9780470751060.
ULR:
http://dx.doi.org/10.1002/9780470751060. 7. ZEMÁNEK, P., NOVÁK P. Moderní mechanizace využívaná při sklizni ovoce určeného na stůl. Agromagazín, roč. 10/ 9-10, 2009, s. 60 – 63. ISSM 1294-0643. 8. ZEMÍNEK P., BURG P. Technika využívaná v sadu a na vinici – racionalizace sklizňových operací. Zemědělec roč. XI, 35/2007, s. 911. ISSM 1211-3816. 9. BURG V., VEVERKA V. in Salaš P. (ed.). Modernizace výukového procesu u předmětů ovocné, okrasné školkařství a ovocnářství.
41
Sborník přednášek z odborného semináře. Lednice, 2003, s. 8-9. ISBN 80-7157-715-4. www.old.zf.mendelu.cz
JINÉ ZDROJE 1. Prospekt firmy BILLO ENRICO – sklízecí plošiny 2. Prospekt firmy F.lli FESTI – sklízecí plošiny 3. Prospekt firmy CARTANY FRUIT S.R.L. – sklízecí plošiny 4. Prospekt firmy MECCANICA ZUKAL snc – sklízecí plošiny 5. Prospekt firmy PALBOX SpA – palety a kontejnery 6. Prospekt firmy SCHOELLER ARCA SYSTEMS s.r.o. – kontejnery, palety , přepravky 7. Prospekt firmy ATOMOZZARI TORNADO S.N.C. – vyvážecí motorové vozíky
INTERNETOVÉ ZDROJE
1. www.domacitechnika.cz [online] 2005 [cit. 2013-04-20] Česací sáčky. Dostupné z WWW: http://www.domacitechnika.cz/?id=zahrada:zahradni_naradi:cesa cky_na_ovoce 2. www.palbox.it přepravky
[online] 2013 [cit. 2013-04-20] Plastové a
palety.
Dostupné
z WWW:
http//www.palbox.it/110m.php 3. www.zahradaweb.cz [online] 2004 [cit. 2013-04-12] Arca RDU systém. Dostupné z WWW: http://zahradaweb.cz/informacezoboru/zpravodajstvi/Obal-roku-2004_s520x42939.html
42
4. www.matalimex.cz[online]
2012 [cit. 2013-04-12] Pletivový
kontejner. Dostupné z WWW: http://www.metalimpex.cz/?str=vyroba&web=4 5. www.faguspraha.cz [online] 2012 [cit. 2013-03-10] Setřásače. Dostupné z WWW: http://www.faguspraha.cz/zemedelska-technika/stroje-prosklizen-mostoveho-ovoce/setrasace-ovoce-feucht.htm 6. www.agrocentrum.cz [online] 2013 [cit. 2013-03-10] Traktor Ferguson. Dostupné z WWW: http://www.agrocentrumzs.cz/produkty/produkty/traktory/ma ssey-ferguson/mf-5400 7. www.agromex.cz [online] 2013 [cit. 2013-03-10] Traktor Fendt. Dostupné z WWW: http://www.agromex.cz/d65-traktory-fendt.html 8. www.autosas.cz [online] 2013 [cit. 2013-03-10] Vysokozdvižný vozík. Dostupné z WWW: http://www.autosas.cz/cs/vysokozdvizne-voziky-desta-terenni 9. www.agroseznam.cz
[online]
2013
[cit.
2013-04-10]
Samonakladací plošinový návěs. Dostupné z WWW: http://www.agroseznam.cz/cz/zemedelske-stroje/108-naves/ 10.www.az.all.biz.cz [online] 2013 [cit. 2013-04-10] Vidlicový nakladač. Dostupné z WWW: http://www.az.all.biz/cs/vidlicove-nakladace-bgc2509 11.www.atomizzatornado.com [online] 2013 [cit. 2013-02-11] Vyvážecí vozíky. Dostupné na WWW: http://www.atomizzatoritornado.com/mule-carrelliraccolta.html 43
12.www.oslavan.cz [online] 2013 [cit. 2013-02-11] Samojízdné sklízecí plošiny. Dostupné na WWW: http://www.oslavan.cz/prodej/vinohradnictvi-a-sadarstvi/stroje-azarizeni/sklizece-ovoce.htm
13. www.pebaco.cz [online] 2013 [cit. 2013-04-29] Sklízecí souprava PLUK – O – TRAK. Dostupné na WWW: http://www.pebaco.cz/cs/Produkty-2.htm 14.www.old.zf.mendelu.cz [online] 2013 [cit. 2013-04-12] Konzolový sklízeč PLUK HULP. Dostupné na WWW: http://old.zf.mendelu.cz/veda-vyzkum/konference/modernizace/sb02.pdf
44
8. PŘÍLOHY PŘÍLOHA I Přepravky Prelog
Přepravka Magnum
45
PŘÍLOHA II Plastové kontejnery Schoeller Arca Systems
46
PŘÍLOHA III Setřásač hydraulický
47
PŘÍLOHA IV PLUK – O - TRAK
48
PŘÍLOHA V
Sklízecí plošina TECNOfruit
Samojízdná hydraulická plošina N.BLOSI typ ZIP 25
49
