Burgonyabetakarító gépek

Az árutermelő gazdaságokban a burgonya betakarítására több fázist magába foglaló technológia szerint történik. Fő gépei a száreltakarító, a szárzúzó, a kiszedő-rendrakó gép és a burgonyakombájn. Az étkezési burgonya betakarítása akkor kezdhető meg, ha a gumók héja a gépi betakarítás hatására nem hámlik. A betakarítást a nagy szártömeg és a gyomok akadályozzák ezért főképpen a fejlett betakarítási technológiáknál a betakarítást a szár eltávolítása előzi meg. A szár és a gyomok eltávolításának számos előnye van. Növelhető a betakarítás sebessége és hatékonysága, javítja az ásószerkezet munkáját, csökkenti a határoló tárcsáknál és a mélységhatároló hengereknél adódó problémákat, csökkenti az eltömődési veszélyt és javítja a szétválasztás munkáját. Deszikkálással kombinálva jelentősen csökkenti a betakarító gép szárterhelését. A ma használatos száreltávolító gépek vízszintes tengelyű, lengőkéses rendszerűek (1. ábra), melyek mind a traktor elejére, mind hátuljára felszerelhetők. A hőkezelt acélból készült aprító kések a tengelyen spirál alakban helyezkednek el, hogy a teljes felületet biztonságosan érintsék, ne maradjon a gép elhaladása után érintetlen szár. A kések hossza igazodik a bakhátak profiljához, így a bakhátak között a földön elhelyezkedő szárakat, gyomokat is felaprítják. Az aprító szerkezet művelési magasságát mélységhatároló kerekekkel szabályozzák, melyek a gép két oldalán helyezkednek el, és a bakhátak közötti barázdában járnak. Az aprítás célja, hogy 200 mm-nél hosszabb szárak ne maradjanak az aprítás után. Ennek érdekében az aprítókések kerületen mért sebessége 60-65 m/s. A felaprított szár terelőlapokkal a bakhátak közé irányítható. A betakarító gép terhelésének csökkentése érdekében ma már kihordószerkezettel felszerelt száreltávolító gépeket is gyártanak. Ebben az esetben a szár a már betakarított területre juttatható. Különösen fontos ez a traktor elejére szerelt gépek esetén. A kihordó szerkezet, az eltömődés elkerülése érdekében általában zsaluszerűen záródó gumilapátokkal felszerelt kaparólánc, mely átforduláskor biztonságosan üríti a szármaradványokat, és amelynek hossza állítható, hogy igazodjon a betakarítás módjához. A szárzúzó egy menetben is üzemeltethető a betakarító gépekkel, ekkor az aprító gép mindenképpen a traktor elejére kerül. Rendrakó gépekkel egy menetben üzemeltetve a lerakott burgonyarendek közé juttatható a szármaradvány. A szárzúzók általában 2 vagy 4 sor burgonya kezelésére alkalmas kivitelűek. 7-8 km/ h haladási sebességgel a 4 sort kezelő gépek területteljesítménye eléri az 1,5-1,8 ha/h-t. Egyes típusai permetezőegységgel is felszerelhetők, hogy a defoliálás és az aprítás egy menetben elvégezhető legyen. A betakarítás egy- és kétmenetes változatban lehetséges. A két változat gépei sok vonatkozásban megegyeznek. A betakarító gépeken passzív és aktív ásószerkezeteket alkalmaznak. Az ásószerkezetek fejlesztésénél szem előtt tartják, hogy a betakarítás során minél kevesebb földet mozgasson meg a gép. Ennek feltétele a bakhát célszerű kialakítása, mely az ültetést megelőző talajművelés, az ültetés, az ápolás függvénye. Fontos, hogy a gumók közel az eredeti talajfelszínhez, egyenletes mélységben helyezkedjenek el, és ne igényeljenek 50-60 mm-nél mélyebb ásást. A passzív ásószerkezet többrészes sima ásóvas lehet (2. ábra), mely elsősorban köves talajon használható eredményesen. Az ásóvas készülhet két darabból, felhajló szélekkel és készülhet osztatlan kivitelben. Korábban gyakran használtak aktív tárcsás ásószerkezetet, mely két egymással szemben forgó, kissé befelé döntött tárcsa. Az ásószerkezet pontos mélységtartása a betakarítás egyik kulcskérdése. Ezért a bakháton járó profilhengerek terjedtek el, mint mélységhatároló eszközök. A profilhengerek talajnyomása kicsi, a bakhátat azonban kissé megroppantják, így a gumóelválasztást is megkönnyítik. Ma már általánosan alkalmazott megoldás az elektronikus nyomásérzékelés és szabályozás. A profilhengerek mellett járó síktárcsákkal akadályozzák meg a gumók oldalra történő kijutását. Ezek a tárcsák egyben a gép keresztirányú mozgását is megakadályozzák, ami elsősorban lejtős területen előnyös. A tábla végén a profilhengerek, a gumóveszteség csökkentése érdekében automatikusan záródnak az ásószerkezethez. A profilhengerek pontos vezetését soron vezető automatika biztosítja, mely a bakhátak közötti térben mozog és a barázda fenekét, valamint a bakhát két oldalát érzékelve vezeti a gépet általában elektro-hidraulikus rendszerrel. A gépek ágyásos burgonyatermesztés esetén széles, egytagú profilhengerrel is felszerelhetők. Az ásószerkezet a szétválasztó szerkezetre helyes beállítás esetén is mintegy 100 kg/m anyagáramot juttat, melyből 3-5 % burgonyát kell lehetőleg veszteség nélkül és sérülésmentesen kiválasztani, a burgonya között maradó idegen anyag minimalizálása mellett. A gép szétválasztó szerkezetének kialakításánál az a cél, hogy a gépen belüli szállítási hossz, valamint a szétválasztó elemek csatlakozásánál a gumók esési magassága csökkenjen, a gumók puha felületen mozogjanak és puha felületre, vagy burgonyára essenek. A gumósérülések csökkentése egyben tárolási veszteségcsökkentést is jelent. A gumósérülés mértéke függ a betakarítás alatti gumó hőmérséklettől. 15 oC alatti hőmérsékleten például 1-1 oC gumóhőmérséklet csökkenés mintegy 10 %-al is növelheti a gumósérülést. A szétválasztó szerkezet első eleme pálcás rostély, amely állítható szögű és megfelelő rázószerkezettel van ellátva. A láncok kialakításánál fontos szempont, hogy a gumók tartós visszagurulását megakadályozzuk, mert ez jelentős gumósérülés forrása lehet. A rostély szöge 20o –nál nem lehet meredekebb, mert a gömbölyű gumók visszagurulási veszélye a szög növelésével nő. A rostély szöge a traktor vezetőfülkéjéből állítható. Lejtős területen magasságban eltolt pálcaelhelyezéssel akadályozzák meg a gumók visszagurulását. Ugyanebből a célból gyakran alkalmaznak a rostély felett elhelyezett, azzal azonos irányban és azonos, vagy mérsékelten növelt sebességgel haladó láncokat, melynek a gumók visszagurulásában és a szármaradványok kiválasztásában egyaránt szerepe lehet. A pálcák kétoldalt sima, vagy fogazott hevederekhez kapcsolódnak. A pálcák közötti szabad résméret 20-30 mm a betakarított termény felhasználási céljának megfelelően. A 10-15 mm átmérőjű acélpálcákat gyakran látják el gumi vagy műanyag bevonattal, mely csökkenti a gumó sérülését, az áteső méretet, valamint a gumók visszagurulásának esélyét. Az acélpálcás rostélyok 40-50 ha termény betakarítása után cserére szorulnak. Ezzel szemben a műanyag, vagy gumi bevonattal készült rostélyokkal 150-250 ha termény is betakarítható. A láncokat a szétválasztás fokozása érdekében ovális lánckerekekkel, vagy excentrikus felfüggesztésű görgőkkel támasztják alá. A fejlesztés irány a rázás frekvenciájának fokozása és az amplitúdó csökkentése, mert a gumók lánchoz ütközése növeli a gumók sérülésének esélyét. Az alátámasztó lánckerekeket és görgőket ma leggyakrabban hidromotorral hajtják és a lánc sebességét, valamint a rázás intenzitását a traktor vezetőfülkéjéből fokozatmentesen lehet szabályozni a haladási sebességnek és az anyagáramnak megfelelően. A láncsebességnek a jó szétválasztás érdekében a haladási sebesség 1,3-1,6-szorosának kell lenni. Túl nagy sebességnél az anyag a rostélyon gyorsan szétterül, és a gumók sérülhetnek. Általános szabály, hogy a rostély sebessége az 1,5 m/s sebességet nem haladhatja meg lényegesen. A gumók sérülésének csökkentése érdekében célszerű a láncsebesség csökkentése, ez azonban nagyobb erőgépterhelést jelent. Kíméletes szétválasztást eredményez a hullámosan vezetett rostély, melyen a gumók függőleges irányú mozgása ütközésmentes, a szétválasztás mégis eredményes. A hevedereket görgő párok között vezetik és a görgő párok sima és hullámos láncvezetésre egyaránt beállíthatók. Az első rostélylánc után a gépek felépítése rendkívül változatos. Lehet a második elválasztó szerkezet is rostélylánc. Esetenként a két rostélylánc közé rögroppantót iktatnak be, mely fúvott gumihenger pár, a rögöket összeroppantja, de nem sérti a gumókat. Az egymással szemben forgó, 0,1-0,5 bar túlnyomásra fúvott gumihengernek a szárelválasztásban is szerepe van. A felső hengert rugózott csapágyazással szerelik, hogy igazodni tudjon az anyagáramhoz. A második rostélylánc felett a szár kiválasztása érdekében ritka pálcaosztású láncot járathatnak, mely fenntartja a szármaradványokat, miközben a gumók átesnek rajta. A szárkihordó lánc a szármaradványokat a talajra üríti. Ma egyre gyakrabban váltják fel a második rostélyláncot különböző hengerekkel. A hengerek elhelyezkedése lehet a haladási irányra merőleges, és azzal megegyező. Haladási irányra merőleges hengerelrendezés esetén bordás és sima hengerek működnek párban. Mindkét henger anyaga gumi, vagy műanyag. A hengerek egymással szembe forognak, így a szármaradványokat és a gyomokat áthúzzák, és a talajra juttatják. A kő és a rögök elválasztásához a bordás-sima henger kombinációt lapátos henger-sima henger kombináció követheti. A sima henger helyzete a lapátos hengerhez képest térben állítható. Gyakrabban alkalmazott megoldás a haladási iránnyal párhuzamos henger párokból álló elválasztó szerkezet (3. ábra), mely a szármaradványok és gyomok eltávolítását eredményesen elvégzik. A gép teljes szélességében elhelyezkedő, bordás és sima henger párok tengelyirányban mozgatják a gumókat, miközben jelentősen tisztító munkát végeznek. Különösen előnyös alkalmazása nedves talajviszonyok esetén. A hengereket hidromotor hajtja, így visszafelé is forgathatók, ami az esetleg beszorult kövek eltávolítása miatt szükséges. A gumók áthaladási időtartama a hengerek hajlásszögének állításával, illetve a hengerek fölé elhelyezett, hajtott gumiujjas hengerekkel szabályozható. Ez az elválasztó szerkezet nagyobb kőhányad és száraz kötöttebb talajon kevésbé eredményes. Ilyen esetben eredményesen alkalmazhatók a bordáshenger-gumiujjas henger kombinációk. A gumiujjas hengerek mind a száreltávolítás, mind az apróbb kövek, rögök kiválasztása szempontjából kedvezők. Kedvező munkát végeznek a gumiujjas szállítószalagok. Az ujjak sűrű osztása miatt a gumók az ujjak felületén mozognak, míg az apró kövek, szármaradványok az ujjak közé helyezkednek. A szalag szögben történő elhelyezésével megoldható, hogy a szabályos alakú burgonya a szalagról legurul, míg a kevéssé gördülékeny rögöket, köveket, szármaradványokat a szalag magával viszi, és átforduláskor üríti. Szétválasztási hatékonyságuk állítható szögű és lengéstartományú terelőlapokkal, vagy terelőkefékkel (lásd 7. ábra) növelhető. Kiváló kőleválasztó munkát végeznek a kefeszalagok, vagy kefehengerek. A műanyag szálas kefeszerkezeten a gumók továbbhaladnak, a nagyobb sűrűségű kövek és rögök belesüllyednek a kefe szálai közé és a kefeszalag fordulópontján ürülnek. A szétválasztás hatékony módja a válogatóasztal, amelyen kézi úton történik a válogatás. A válogatóasztalra serleges felvonóval emelik fel a burgonyát (4. ábra). A serlegek műanyagból készülnek, sérülés esetén gyorsan cserélhetők és áttört kialakításuknál fogva tisztítást is végeznek. A serleges felhordó ferde gumiujjas szállítószalagra juttatja az anyagot, amelyről az oldallejtés miatt a gördülékeny részek a válogató asztalra gurulnak. A gumiujjas szalag felett elhelyezett állítható szögű, lengőmozgást végző terelő lapok, vagy terelő kefesorok egyenletesen terítik a válogató asztalra az anyagot, miközben a kevéssé gördülékeny rögöket, köveket, szármaradványokat a gumiujjak közé nyomják, ahonnan azok egy szállítószalag segítségével a talajra hullnak. A válogatóasztal általában kis sebességgel haladó szállítószalag, vagy sűrű osztású rostély. Az asztal mellett elhelyezkedő 2-6 válogató személy a sérült gumókat és rögöket kiválasztja. A kézi válogatásnak korlátot szab az egyre drágább kézimunkaerő. Ezért bár alkalmazása elsősorban a minőségi árú előállítása miatt gyakori, fejlesztésére nem sok figyelmet fordítanak. A kőelválasztás leghatékonyabb módja az elektronikus úton történő szétválasztás, amelyet azonban ez ideig szántóföldi körülmények között még nem alkalmaztak. Az egymenetes betakarítási módnál a kiszedő-kocsirakó gépek a burgonyát kiássák, elválasztják az egyéb anyagoktól, majd a terményt a mellette vontatott szállító járműbe, vagy a gép tartályába ürítik. Kisebb területek betakarításához egysoros betakarító gépet alkalmazhatnak (5. ábra). A gépek három kategóriáját szokás megkülönböztetni. Az alsó kategóriás gépek a burgonyát általában a mellette vontatott szállító járműbe ürítik, míg a közép és felsőkategóriás gépek ürítő szerkezettel ellátott tartályokkal rendelkeznek (lásd 10. ábra). A gyűjtőtartályok mérete középső kategóriában 3 t, míg felső kategóriában 4-4,5 t. A gépek oldalt járó kivitelben készülnek, hogy az üzemeltető erőgép a már betakarított területen haladhasson. Nagyobb területek betakarításához jobban illeszthető a kétsoros betakarító gép. A gépeket oldalt járó kivitelben készítik, így az egyébként nagyteljesítményű erőgépek nyomtávolságát és kerékméretét nem kell összehangolni a burgonya sortávolságával. A gép soron tartását sorkövető automatika segíti. A gépek készülhetnek kocsi rakó és a kézi válogatóval ellátott kombájn változatban egyaránt. Ez utóbbi esetben a gépeken általában 4-6 válogató személy számára van hely. A tartály mérete kedvező esetben lehetővé teszi a táblaszélen történő áttöltést. Hosszabb tábla esetén a tartályok puffer tartályként működnek és feleslegessé teszik a szállító jármű állandó jelenlétét és párhuzamos járatását. Lehetőség van arra is, hogy a szállítójárműre történő várakozás idejét is betakarítással használjuk ki. Ebben az esetben az ürítő szerkezet ellenkező oldali kihúzásával rendrakóként üzemeltethető a gép a szállító jármű megérkezéséig. A két sor közé lerakott burgonyát a következő menetben a gép felszedi. Ehhez azonban az ürítő szerkezet speciális kialakítása szükséges. Nagyobb táblák esetén lehetőség van arra, hogy a válogatás a tábla szélére telepített stabil válogatógépekkel történjen kézi, mechanikus, elektronikus, hidro-pneumatikus módon, vagy ezek valamilyen kombinációjával. Ezt a módszert elsősorban ipari burgonya előállításánál alkalmazzák és itt átrakó helyet is kialakítanak. A kétsoros kiszedő gépek munkaszélességét úgy határozzák meg, hogy alkalmas legyen az ágyásos művelésben termesztett burgonya kiszedésére és a nagyobb sortávú termesztés kezelésére is. Ezért a ma fejlesztett gépek munkaszélessége általában eléri az 1500 mm-t. Európában a többsoros kiszedők dominálnak. Nagyobb területen termesztett burgonya betakarítására gyakran alkalmaznak 4 soros kiszedőket, melyek általában önjáróak és az egyszemélyes kezelhetőséget valósítják meg. A 4 soros kiszedők eredményes alkalmazásához szigorúbb feltételeket kell megvalósítani, mely kisebb szártömeget, gyommentes bakhátat és 5% alatti kőhányadot jelent. Amennyiben ezek a feltételek nem teljesülnek, úgy csökken a teljesítmény és romlik a termény minősége. A gépeket általában tartályos változatban gyártják 5-5,5 t-ás tartálymérettel. Területteljesítményük eléri az 1 ha/h-t, amihez szükség van a szállító járművek és a betároló gépek kapacitásának összehangolására. Az önjáró betakarító gépek kedvezőtlen talajviszonyok mellett különösen előnyösek. Alkalmazásuk megfelelő kihasználás esetén rentábilis. Munkaszélességük 750 mm sortáv esetén 4 sor, illetve két ágyás felszedéséhez alkalmas. Amennyiben vontatott kivitelűek, úgy általában hajtott kerékkel és oldalt járó üzemhez alkalmas vonószerkezettel készülnek. A burgonya szállító járműbe rakása általában kaparóelemes szállítószalaggal, vagy szállító lánccal történik. Fontos, hogy a szállító szerkezet a gumókat sérülésmentesen mozgassa és juttassa a szállítójárműre. Ezért az átrakó berendezés magassága állítható. A magasságot leggyakrabban érzékelő figyeli és az esési magasságot automatikusan állítja. A kétmenetes betakarítás az elmúlt években különösen erőteljesen fejlődött. Ez számtalan előnyének köszönhető: ˇ világosan tartható a héj és csökken a fertőzési veszély a héj száradása és a légzőnyílások záródása miatt; ˇ csökken a gumósérülés a burgonya felmelegedése miatt; ˇ csökken a gumósérülés és a fertőzési veszély az utómunkálatoknál; ˇ a rend között még meglévő föld könnyebben kiválasztható; ˇ kisebb a talajnyomás, hiszen a kerékszélesség korlátlanul növelhető; ˇ nagyobb területteljesítmény érhető el; ˇ csökken a szellőztetési igény a tárolás során; ˇ jobb tárolási képesség mind rövid, mind hosszabbtávú tárolás során; ˇ a betárolás előtt elvégezhető az osztályozás; ˇ elhagyható, vagy csökkenthető a mosás, kefés tisztítás. Az osztott betakarításnál ugyanakkor hátrányokkal is kell számolni: ˇ rög és kőmentes talajt igényel; ˇ gyommentes tábla és 200-250 mm-nél rövidebb szármaradványok kellenek; ˇ nagyobb az időjárás függőség, a vastag rend, eső után lassabban szárad; ˇ erős felmelegedésnél hűtőszellőztetést kell alkalmazni; ˇ a rendben fagyveszélyesebb a burgonya, mint a földben; A rendrakóknak vannak egyszerűbb változatai, melyek a kiemelt bakhátat egy rostélyláncon szállítják hátra és a lánc végén egy eséscsökkentő gumi lapon, a földre terítik (6. ábra). Igényesebb gépeknél a lánc végén állítható oldalkinyúlású kereszt szállítólánc, kis esési magassággal rakja rendre a burgonyát. Az oldalkihordó lehetővé teszi, hogy a kétsoros rendrakóval 2-2 sorról további 2 rend közé rakjuk a burgonyát, így felszedéskor 6 sor burgonya egyszeri felszedése lehetséges. A 2-4 soros rendrakók területteljesítménye eléri a 4-8 ha/h-t. A burgonya rend felszedése általában egy-, vagy kétsoros oldalazó rendszerű felszedővel történik (7. ábra), amelyek nagyméretű gyűjtőtartállyal vannak ellátva. A rendfelszedéshez a gép ásószerkezetét hajtott felszedő tengellyel váltják fel. A rendfelszedő gépeken általában kézi válogatás történik. Az osztott betakarítás munkaminősége lényegesen jobb az egymenetes betakarításhoz képest. A tapasztalatok szerint egy kétsoros rendrakóval és oldalazó felszedővel betakarított burgonya sérült gumói felét teszik ki az egymenetes betakarításhoz képest. A betakarított burgonyának mintegy 75 %-át betárolják. Csak a megfelelő szárazanyag tartalmú burgonyát érdemes tárolni. 10 % alatti keményítőtartalmú burgonyát célszerű azonnal értékesíteni. A tárolás során alkalmazott technológia a felhasználási cél függvénye. Az étkezési burgonya optimális tárolási hőmérséklete például 4-6 oC, a tároló relatív páratartalma ~90 %. Ilyen körülmények mellett a burgonya mintegy 4-5 hónapig tárolható jelentősebb veszteség nélkül.