MENÜ

Energiaültetvények és betakarításuk

Oldalszám: 62
2014.03.26.

A fás szárú növények energetikai célú mezõgazdasági termesztése a világon és így hazánkban is újszerû termelési folyamatnak számít, bár Európában sokfelé, így hazánkban is több éve folynak a telepítésre, betakarításra és hasznosításra vonatkozó kísérletek. Azonban ennek ellenére az energiaültetvényekben telepített fás szárú növények termesztésében nem állnak rendelkezésre nagy termõterületekre kiterjedõ hosszú távú tapasztalatok.

 

Az eddig rendelkezésre álló irodalmi adatok – kisparcellás kísérletek – kedvezõen támasztják alá az energiaültetvényekre vonatkozó kedvezõ terméshozamú értékeket 3,0–4,0 t/ha száraz anyagot.

Az energiaültetvények telepítésekor – szemben a köztudatban uralkodó leegyszerûsítõ elképzelésekkel – a telepítendõ fás szárú energianövény igényeit és az adott termõhelyi adottságokat nagyon gondosan kell összehangolni. Éppen azért, mert az energiaültetvényeket általában az élelmiszer alapanyag termelésbõl kiszoruló területekre telepítik, a termõhelyi adottságok, a talajféleségek, a talajállapot, vízháztartás és tápanyag-ellátottság tekintetében is jelentõs mértékû eltérést mutathatnak.

Mindezek mellett elõny, hogy a termesztéstechnológia a hagyományos szántóföldi növénytermesztésbe beilleszthetõ, ill. a munkamûveletek jelentõs része – a telepítést és betakarítást kivéve – a gabona-termesztésben alkalmazott gépekkel jól vagy rosszul, de elvégezhetõ. A telepítést megelõzõ talajmûvelés, tápanyag-visszapótlás, vegyszerezési munkák, a kellõ gondossággal kiválasztott munkagépekkel elvégezhetõk.

Az energiaültetvény termesztéstechnológiájának folyamatábráját az 1. ábra szemlélteti. A technológia munkamûveletei a következõ nagyobb blokkokra – mint tápanyag-kijuttatás, talaj-elõkészítés, vegyszeres gyomirtás, telepítés, betakarítás – bontható, az egyes blokkok pedig az ökológiai adottságoknak megfelelõen még egyéb rész munkamûveletekkel egészíthetõ ki (1. ábra).

 


 

Az energiaültetvények technológiai munkamûveleteit az adott blokkvázlatból természetesen a vállalkozás ökológiai adottságainak megfelelõen kell kiválasztani és alkalmazni, az egyes munkamûveletek az ökológiai adottságoknak megfelelõen el is hagyhatók, illetve felcserélhetõk egymással. A blokkvázlatból azonban az is látható, hogy a technológia két helyen, a telepítés és betakarítás vonatkozásában tér el a szántóföldi növénytermesztés technológiájában alkalmazott gépesítési megoldásoktól.

Éppen ezért jelen ismertetõnkben a fás szárú energianövények betakarításával és gépesítésével foglalkozunk, és mivel az ültetés-telepítés-dugványozás idénye a kora tavaszi hónapokra esik, ezért a dugványozásról, a telepítés gépesítésérõl egy késõbbi számban fogunk írni.

Hangsúlyozzuk, hogy jelen ismertetõnkben a mezõgazdasági termõterületen, az élelmiszer alapanyag termelésbõl kivont területen létesített ültetvények betakarításával foglalkozunk és az ebben a technológiában használatos berendezéseket ismertetjük részletesen, és ezen berendezéseket a továbbiakban „energiaültetvény betakarítógép”-eknek nevezzük.

Az energiaültetvény betakarítógépek jelenleg csak a betakarító adapterek tekintetében kerülnek sorozatgyártásra, a függesztett vagy vontatott gépek egyedi kialakításúak. Az energiaültetvények betakarítására alkalmas berendezések csoportosítását, konstrukciós megoldásait az 2. ábrán szemléltetjük, ill. foglaljuk össze.

A függesztett gépek konstrukciójukat tekintve lehetnek vízszintes behúzó hengerrel és tárcsás aprítóval, vagy függõleges lehúzóval, csigás lehúzóval és aprítóval, vagy a kettõ kombinációjával szerelt aprító szerkezetû gépek.

 

 


A vízszintes behúzó hengerrel szerelt gépek vázkerete közvetlenül függesztõ csapokkal csatlakozik az üzemeltetõ traktor mellsõ- vagy hátsó függesztõ karjaihoz, és hajtásukat az üzemeltetõ traktor TLT tengelycsonkjáról kapják. A tárcsás aprítószerkezet a vázkeretbe csapágyazott függõleges tengelyû tárcsára sugár irányban szerelt egyenes, nagy szilárdságú acélból kialakított késekbõl és az adagolónyílás alsó széle képezte álló késbõl áll. Az állókés megtámasztja a recézett acélhenger által behúzott anyagot, a tárcsára szerelt kések pedig az elõtolásnak megfelelõ méretûre aprítják. A vízszintes behúzó hengeres berendezések áttelepíthetõk, de álló üzemben dolgozó berendezések, az etetésük – az elõre motorfûrésszel levágott anyaggal – kézzel történik. Éppen ezért üzem közben a gép vázkerete a talajon támaszkodik.

A csigás vagy szegmenses függõleges lehúzóval kialakított berendezések a traktor mellsõ, vagy hátsó függesztõ-berendezéséhez függesztett gyorscsatlakozó kerettel kapcsolódnak, hajtásukat az üzemeltetõ erõgép mellsõ vagy hátsó TLT csonkjáról szabadon-futós kardántengelyen keresztül kapják.

A függesztett gépek vázszerkezetét munkahelyzetben csúszótalpak, ill. támkerekek támasztják alá. A csúszótalpak, ill. támkerekek talajterhelése a tehermentesítõ rugók feszítésével állíthatók be. Ez praktikusan lehet hidraulikus rugózás is, ez esetben a rendszer nyomását kell 100-120 bar-ra állítani. Az üzemeltetõ traktor emelõ hidraulikáját minden esetben úszó üzemmódba kell állítani. A csúszótalpak egyben a forgórészek bázisfelületei is. A forgórészek tengelyei a csúszótalpak keretében elhelyezett golyós csapágyakba vannak ágyazva. A fa levágását a forgórészek alján elhelyezkedõ Ø 800 mm vízszintesen forgó fûrésztárcsa végzi. A fûrésztárcsa fordulatszáma 1000 min-1. A tárcsa fölött függõlegesen elhelyezett hengeres kialakítású dob a paláston spirálisan elhelyezett vágóélek segítségével az anyagot lefelé húzza és a homlokfalhoz nyomva menetemelkedésnek megfelelõ nagyságúra, 7–8 cm névleges méretre aprítja. Amennyiben ettõl kisebb névleges méretû apríték szükséges, úgy stabil gépen az anyagot újra kell aprítani. Az aprított anyag a csigák szállításának megfelelõen a gép alján elhelyezett dobóventilátorhoz jut.

A függõleges tengelyû, két forgórészes dobbal szerelt gépnél a jobboldali hengeres rotor palástjára csavarvonal mentén a centrifugális erõ hatására kinyíló acélöntvény szegmenseket szereltek. Az acélöntvény szegmensek csapokon keresztül kapcsolódnak a rotor palástjára rögzített fülekhez. A szegmensek a két rotor közé került anyagot, fatörzset húzzák lefelé. Ennél a konstrukciós megoldásnál az aprítást a fûrészlapon elhelyezett forgókés és a vele szemben elhelyezett állókés végzi. A baloldali rotor, melynek palástján lemezbõl kialakított füleket helyeztek el, a forgórészek közé került anyag terelését végzi. A felaprított anyag ez esetben is a dobóventilátorra jut. A dobóventilátor forgórésze a fûrésztárcsák és a behúzó kúpok között helyezkedik el. A dobóventilátor az anyagot a gép mellett haladó szállítójármûre juttatja a fúvócsövön keresztül. A forgórészeket – leállás esetén – hidraulikusan mûködtetett tárcsafék rögzíti az esetleges balesetek elkerülése céljából. A forgórészek hajtásukat hidromotorról ékszíjakon keresztül kapják. Hasonlóan mûködik a két forgórészes vontatott gép is.

Az energiaültetvény betakarítására kialakított adapterek a magajáró szecskázók adagolószerkezetéhez, az egyéb adapterek csatlakoztatási felületéhez kapcsolhatók. Az ily módon létrehozott gépkapcsolat magajáró betakarítógépként is kezelhetõ. Ezért röviden kitérünk a magajáró szecskázóknak, mint aprító alapgépeknek a konstrukciós ismertetésére.

A magajáró aprító alapgépeken az adagoló-tömörítõ szerkezet csaknem kizárólag hengeres kivitelû. A rugós leszorítású felsõ hengerek biztosítják az aprító berendezéshez kerülõ anyag megfelelõ tömörségét, az alsó és felsõ hengerek együttes hajtása pedig az egyenletes anyagáramlási sebességet.

Az aprítási hossz állításának alapvetõ módja az etetési sebesség szabályozása az adagolóhengerek fordulatszámának változtatása útján. Ez a legtöbb gépnél mechanikusan fokozatokban történik homlok-fogaskerekes váltómû segítségével. Az újabb konstrukcióknál a hidrosztatikus hajtás következtében az fokozatmentesen is beállítható.

A dobos szecskázó berendezés jellemzõje, hogy egy vízszintes elhelyezésû négyszög-keresztmetszetû állókésbõl, egy vízszintes tengely körül forgó henger palástján elhelyezett mozgó késekbõl áll. A legegyszerûbb változatok esetén a dob palástján az alkotó mentén szöget bezáróan helyezik el az egyenes élezésû késeket. Az aprítási munka, vagyis az energia-felhasználás csökkentése érdekében az egyes típusoknál a késeket kissé csavart vonal mentén helyezik el. Az osztott kések, pl. a két-sorban „V” alakban elhelyezve szintén a vágási munka energia-felhasználását csökkentik. A lépcsõsen elhelyezett kések pedig praktikus megoldást jelentenek, mivel ez esetben a kések meghibásodása esetén, egyes rövid késdarabok kicserélésével elhárítható a hiba.

Energiaültetvény betakarítása, vagyis apríték készítésben használhatók az eredeti dobok, az apríték 5–8 cm hosszúságának biztosítására azonban minden második kést le kell szerelni.

A magajáró alapgép adagoló-, ill. tömörítõ szerkezetéhez kapcsolódik az „energiaültetvény betakarító” adapter.

Az energiaültetvény betakarító adapter vázkeretében csapágyazták a két függõleges tengelyû forgórészek tengelyeit. A forgórészek tengelyeinek alsó végén rögzítették a két darab fûrésztárcsát. A fûrésztárcsák fölött helyezkedik el a bedobóujjas anyagtovábbító szerkezet, mely a levágott anyagot egy bedobólapokkal szerelt, lemezbõl kialakított továbbító hengerre juttatja. Az anyagtovábbító henger pedig a levágott alapanyagot az alapgép adagoló-tömörítõ szerkezetéhez, majd a már ismertetett aprítószerkezetre juttatja. A levágott anyag zavarmentes továbbítását és bevezetését a forgórészek közé az adapterre kétoldalt felszerelt csigák végzik. Az adapteren felül és kétoldalt terelõcsöveket helyeztek el. A két forgórész között szintén anyagterelõ, ill. választónyúlvány található, mely lemezbõl került kialakításra. Az adapter a hajtását az alapgép meghajtó tengelycsonkjáról kapja.

Az aprítékkészítõ gépek alkalmazási területeinek megválasztásánál, ill. az energiaültetvények betakarításánál számos technológiai körülményt kell figyelembe venni:

• a betakarítandó ültetvény vágásfordulójánál a betakarítás ismétléseinek számával kapcsolatos – ültetvény, fa – geometriai méreteket;

• az energiaültetvény sor- és tõtávolsági jellemzõit, iker soros, szimpla soros, normál, vagy növelt sortávolság;

• az energiaültetvény fafajtájára jellemzõ mechanikai tulajdonságok, aprítási fajlagos energiaigény, nedvességtartalom, térfogatsûrûség;

• az ültetvény területének nagysága és geometriai jellemzõi; a termõhely járhatóságának jellemzõi; a felújítás technológiája.

Vágásfordulók hossza, ideje alapvetõen meghatározza az energiaültetvény fa-fajtájának geometriai jellemzõit, a megfelelõ aprítékkészítõ gép kiválasztását is alapvetõen ennek a szempontnak kell alárendelni.

A magajáró alapgépre szerelt adapterek az igen rövid vágásfordulójú energiaültetvényekben alkalmazhatók elõnyösen. Az igen rövid (mini) vágásforduló esetén az ismétlõdõ vágások során és eredményeként viszonylag kis tõtávolságban felújuló sarjcsokrok betakarítására kerül sor, a jellemzõ tõátmérõ 0–5 cm, a hajtások magassága 2–5 m. A sarjcsokrokként számításba vehetõ fatömeg 3–7 kg. Rövid vágásforduló esetén az ismételt vágások során sarjcsokrok jönnek létre, de azok jellege az ültetvényre jellemzõ telepítési hálózat függvényében jelentõsen eltérõ. Tág hálózatban a hajtások a kellõen nagy növõtérben megerõsödnek, és egy tõrõl több, tõben 3–5 cm átmérõjû, 3–6 m magas sarj jön létre. A tövenkénti fatömeg 7–25 kg. A sûrû tartásban (kis sor- és tõtáv) a sarjcsokor erõsebb hajtásai kiugróan növekednek, a gyengébbek elmaradnak, esetenként el is száradnak, így az ültetvény az eredeti állapothoz hasonló képet mutat, de viszonylag sok vékony és elszáradt hajtást is találunk benne. Az ilyen paraméterekkel rendelkezõ anyagot az adapter fûrésztárcsái könnyen elvágják, a bedobó ujjak pedig továbbítani tudják az alapgép adagoló-, ill. aprítószerkezetére.

A csigás lehúzó berendezéssel, ill. a lehúzó szegmensû forgórésszel szerelt gépek a közepes, ill. a hosszú vágásfordulójú állományban – ahol már vastagabb törzsû fák is elõfordulnak – használhatók eredményesen. Hosszú vágásfordulójú ültetvényekben az eredeti telepítési hálózattól sok esetben szinte függetlenül egy természetszerû erdõ jelleg jelenhet meg, amelyben az öngyérülés eredményeként a 2–4 m2-es növõtérrel rendelkezõ sarjegyedek, vagy sarjcsokrok erõsödnek meg, majd a sarjcsokorban indul meg az öngyérülés. A betakarítást igen változatos tõátmérõjû (5–15 cm) és változatos magasságú (4–12 m) fákkal kell elvégezni (1. kép).

 


 

A függõleges forgórészre szerelt fûrésztárcsa, ahol a fák törzsét elvágja a forgórészre szerelt csiga, húzza a törzset lefelé és a homlokfalnak, mint ellenkésnek szorítva a csiga menetemelkedésének megfelelõen feldarabolja. A két forgórészes változat is – hasonlóan a fûrésztárcsák által elvágott törzset – a szegmensek segítségével lehúzza és a fûrésztárcsára szerelt aprítókés felaprítja.

A termõterületi sajátosságok, adottságok – rendezett nagy termõterületek – esetén a magajáró gép vagy vontatott gép használata mellett célszerû dönteni.

Nehezen járható, tagolt területek betakarítását az egy- vagy két forgórészes, függesztett gépekkel lehet eredményesen elvégezni. Szórványterületek betakarítására, utak menti tisztításra pedig a telepíthetõ vízszintes, behúzó hengeres, tárcsás aprítóval szerelt függesztett gépeket kell alkalmazni.

Energiaültetvények betakarítását egyébként a hazai fejlesztésû OG-FA, ill. az OPTI-VFA gépekkel az OPTIGÉP Kft. bérmunkában is elvégzi. A CLAAS JAGUAR 850 gépre szerelhetõ adapter forgalmazását az AXIÁL Kft. végzi, de az AXIÁL Kft. is vállal bérmunkát.

Az aprítékkészítõ gépeken viszonylag kevés beállítási munkát kell elvégezni. A függesztett és vontatott gépek esetében a vágási magasság a csúszótalpak, ill. a támkerekek magasságával adottnak, 150–200 mm-nek tekinthetõ.

A két forgórészes géppel készített apríték mértékét az 1. táblázat szemlélteti, az energetikai jellemzõket pedig a 2. táblázatban foglaltuk össze. Az üzemeltetéshez szükséges hajtóanyag-felhasználást és motorteljesítmény adatokat pedig a 3–4. ábrák szemléltetik.

 


 

 


 

 


 


 

A magajáró alapgép esetében pedig a rászerelt adapter vágási magassága a vezetõfülkébõl a kívánt 150–200 mm-re beállítható. A magajáró gépek esetében az apríték nagysága a behordó hengerek fordulatszámának változtatásával állítható a kívánt 50–80 mm hosszúságra. Ekkora aprítási hossz beállításához azonban az aprítószerkezet dobjáról minden második kést le kell szerelni (2. kép).

 


 

A magajáró gépek esetében az üzemeltetéshez, a vágáshoz, aprításhoz, szállítóeszközre való fújáshoz az alapgépbe épített motorok teljesítménye általában megfelelõ.

Az apríték még nedvesen is alacsony térfogattömegû anyagot képez. Ez az alacsony térfogattömegû anyag a mezõgazdasági üzemekben meglévõ, rendszerint jó terepjáró képességû, billenõszekrényes pótkocsik, tehergépkocsik térfogatnövelõ felépítménnyel szerelt változataival biztonságosan elszállítható. Normál terepviszonyok mellett a rugózott kéttengelyes futómûvel szerelt 8–12 t teherbírású pótkocsik alkalmasak 60–80 kW motorteljesítményû univerzális traktorokkal vontatva. Nehéz terepviszonyok mellett a tandem futómûves vagy háromtengelyes, 14–16 t teherbírású pótkocsik és 120 kW motorteljesítményû traktorok használata javasolható. A traktoros pótkocsis szállítás mellett a 10 t teherbírású összkerékhajtású tehergépkocsiból és 10 t teherbírású alacsony nyomású gumiabroncsokkal szerelt gépcsoport használata is szóba jöhet, különösen nagyobb szállítási távolságok mellett.

A nem hosszú múltra visszatekintõ és mostanra már vágásra, ill. betakarításra érett energiaültetvények betakarítására már ma is az eltérõ ökológiai adottságoknak és technológiai igényeknek megfelelõ különbözõ konstrukciójú betakarító gépek és adapterek állnak rendelkezésre. Ezen a területen azonban a mûszaki fejlesztésnek a konstrukció, az üzemeltetési paraméterek javítása, betakarítási teljesítménynövelés, az aprítás egyenletességének javítása, energiaigény csökkentése terén számos lehetõsége, ill. tág perspektívája van.

Dr. Kelemen Zsolt

MGI – Gödöllõ