crzp.uniag.skcrzp.uniag.sk/.../D/54F9AA92104D4776A1DC9B3A58F18D00.docx · Web viewAplikácia hnojiva je významný faktor ovplivňujúci rast a vývin rastlín. Cieľom tejto diplomovej

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

TECHNICKÁ FAKULTA2118214

HODNOTENIE KVALITY PRÁCE ODSTREDIVÉHO

ROZHADZOVAČA PRIEMYSELNÝCH HNOJÍV

2009 Peter Demén, Bc

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

TECHNICKÁ FAKULTA

HODNOTENIE KVALITY PRÁCE ODSTREDIVÉHO

ROZHADZOVAČA PRIEMYSELNÝCH HNOJÍV

Diplomová práca

Študijný program: Poľnohospodárska technika

Študijný odbor: 5.2.46. Poľnohospodárska a lesnícka technika

Školiace pracovisko: Katedra strojov a výrobných systémov

Školiteľ: Pavol Findura, doc.Ing.PhD

2009 Peter Demén, Bc

ZADÁVACÍ PROTOKOL

ABSTRAKT

Aplikácia hnojiva je významný faktor ovplivňujúci rast a vývin rastlín. Cieľom tejto

diplomovej práce bolo zhodnotenie priečnej nerovnomernosti u odstredivého rozmetadla

priemyselných hnojív Vicon RS-M. Z nameraných výsledkov môžeme konštatovať, že

z pohľadu hmotnostného toku bolo dávkovanie hnojiva asymetrické. Optimálna pracovná

rýchlosť z pohľadu kvality práce bola 14 km/h.

Kľúčové slová: hnojivo, rozmetadlo, pracovné ústrojenstvá

ABSTRAKT

The application of fertilizer is an important factor that is affecting the growth and

development of plants. The aim of this thesis was to evaluate the transverse inequalities in

centrifugal fertilizer spreaders Vicon RS-M. From the measured results we can conclude that

in terms of mass flow, was the dose of fertilizer asymmetrical. The optimal working speed

regarding the quality of work was 14 km/h.

Key words: fertilizer, labor system, spreader

Čestné vyhlásenie

Podpísaný Peter Demén vyhlasujem, že som diplomovú prácu na tému Hodnotenie

kvality práce odstredivého rozhadzovača priemyselných hnojív vypracoval samostatne

s použitím uvedenej literatúry.

Som si vedomý zákonných dôsledkov, ak uvedené údaje nie sú pravdivé.

V Nitre 20. apríla 2010 ..........................................

Poďakovanie

Touto cestou sa chcem poďakovať vedúcemu diplomovej práce doc. Ing. Pavlovi

Findurovi, PhD. za pomoc, odborné vedenie, cenné rady a pripomienky pri vypracovávaní

mojej diplomovej práce.

OBSAH

1. Úvod........................................................................................................................................9

2. Literárny prehľad...............................................................................................................11

2.1 História hnojenia...................................................................................................11

2.2 rozdelenie hnojív a ich aplikácia..........................................................................11

2.2.1 Vlastnosti tuhých priemyselných hnojív..............................................12

2.2.2 Skladovanie hnojív.................................................................................12

2.2.2.1 Skladovanie kvapalných poľnohospodárskych hnojív...................12

2.2.2.2 Skladovanie tuhých poľnohospodárskych hnojív...........................13

2.2.2.3 Skladovanie priemyselných hnojív.............................................14

2.2.3 Aplikácia hnojív a legislatíva.......................................................................14

2.2.3.1 Aplikácia priemyselných hnojív..................................................14

2.2.3.2 Aplikácia organických hnojív......................................................15

2.2.3.3 Nitrátová smernica 91/676/EC...................................................16

2.3 Rozdelenie strojov na hnojenie....................................................................................17

2.3.1 Stroje na rozhadzovanie tuhých organických hnojív.............................17

2.3.1.1 Bubnové rozhadzovacie ústrojenstvo.....................................18

2.3.1.2 Lopatkové rozhadzovacie ústrojenstvo…………………….…20

2.3.1.3 Cepové rozhadzovacie ústrojenstvo……………………….….21

2.3.2 Stroje na hnojenie organickými kvapalnými hnojiva...............................21

2.3.3 Stroje na rozhadzovanie tuhých priemyselných hnojív.............................23

2.3.3.2. Tanierové vyhrňovacie ústrojenstvo........................................23

2.3.3.3. Odstredivé rozhadzovacie ústrojenstvo...................................24

2.3.3.4 Kotúčové rozhadzovacie ústrojenstvo.......................................24

2.3.3.5 Rozhadzovacie ústrojenstvo s kývajúcou hubicou.................26

2.3.4. Stroje na hnojenie priemyselnými kvapalnými hnojivami..................26

2.3.4.1 Stroje na hnojenie beztlakými hnojivami.................................27

2.3.4.2 Stroje na hnojenie nízkotlakými hnojivami...........................27

2.3.4.3 Stroje na hnojenie vysokotlakými hnojivami.........................28

2.3.5. Stroje na hnojenie tuhými práškovými hnojivami................................29

2.4. Záver literárneho prehľadu………………….………………………………….…..31

3.Cieľ práce.............................................................................................................................32

4. Metodika práce....................................................................................................................33

4.1.Základný postup merania priečnej rovnomernosti hnojenia............................34

4.2.Spôsob vyhodnotenia výsledkov.............................................................................37

5. Vlastná práca.......................................................................................................................39

5.1 Výpočet hmotnosti hnojiva vo vynechaných miskách.......................................39

5.1.1 Výpočet pri pojazdovej rýchlosti 8 km/h………………………….….39

5.1.2 Výpočet pri pojazdovej rýchlosti 10 km/h……………………………40



5.2 Výpočet hmotnosti hnojiva s 50% prekrývaním záberov.................................41

5.2.1 Tabuľka a graf pre pojazdovú rýchlosť 8 km/h…………………………42

5.2.2 Tabuľka a graf pre pojazdovú rýchlosť 10 km/h………………………..43

5.2.3.Tabuľka a graf pre pojazdovú rýchlosť 12 km/h………………………..44

5.2.4 Tabuľka a graf pre pojazdovú rýchlosť 14 km/h……………………..…45

5.3 Výpočet variačných koeficientov pre jednotlivé pracovné rýchlosti......................46

5.3.1 Výpočet variačného koeficientu pre rýchlosť 8km/h…………………...46

5.3.2 Výpočet variačného koeficientu pre rýchlosť 10km/h………………….47



6. Diskusia................................................................................................................................50

7. Návrh pre prax....................................................................................................................51

8. Záver....................................................................................................................................52

9. Zoznam použitej literatúry................................................................................................53

1. ÚVOD

Poľnohospodárstvo je odvetvie hospodárstva , ktorého hlavnou úlohou je zabezpečenie

výživy obyvateľstva. Táto dôležitá úloha je základným pilierom samotnej existencie

spoločnosti a ľudstva. Hlavným výrobným prostriedkom je pôda, jej obrábanie, pestovanie

kultúrnych plodín a chov hospodárskych zvierat. Hlavnými produktami poľnohospodárskej

výroby sú potraviny pre obyvateľstvo, krmoviny pre hospodárske zvieratá, vedľajšími zas

suroviny pre potravinársky a ľahký priemysel.

Poľnohospodárska produkcia sa vyjadruje v rôznych jednotkách, napr. v celkovej

produkcii (kvantita), produkcia v percentách jednotlivých dôležitých živín v produktoch,

produkcia prepočítaná na finančné prostriedky. Podiel poľnohospodárstva na HDP je na

úrovni 4,7 %. Podiel poľnohospodárstva na zamestnanosti v štáte klesol zo 4,9 % na 4,6 %

a predpokladá sa že v tejto tendencii bude pokračovať.

Rastlinná výroba vychádza z poznania o kultúrnych rastlinách a ich pestovaní s cieľom

dosiahnuť ekonomicky efektívne, stále a kvalitné hospodárske úrody. Hlavné plodiny, ktoré

majú celosvetový význam vo výžive ľudstva, sú obiloviny a zemiaky. Najdôležitejšia je

produkcia obilovín, ročne sa zberá asi 2 mld. ton, najmä pšenica, ryža, kukurica a jačmeň. Vo

vyspelých krajinách sa viac ako polovica produkcie výroby obilovín používa ako krmivo,

v menej rozvinutých krajinách tvoria obiloviny hlavnú zložku výživy obyvateľstva. Najväčšiu

nadprodukciu majú USA, Kanada, Argentína a Francúzko. No nemenej dôležité su aj

technické plodiny ako cukrová repa, cukrová trstina, sója, alebo priadne rastlinny ako ľan.

Ľudstvo a výživa, to je naveky spojený problém a tento problém jestvuje žiaľ dodnes,

lebo viac ako tretina obyvateľstva zemegule trpí podvýživou. V boji proti hladu sú dôležitým

a neodmysliteľným pomocníkom práve hnojivá ako prostriedky na výživu rastlín

a dosahovanie výšších úrod.

Účelom hnojenia je doplniť v pôde úbytok výživných látok odčerpaných plodinami.

Zvýšiť úrodnosť pôdy a upraviť v požadovanom smere jej fyzikálne, chemické a biologické

vlastnosti. Vo vyspelých krajinách sa hnojivá podielajú až 55% na zvyšovaní úrod. Nakoľko

ceny priemyselných hnojív neustále rastú, narastajú nám aj ceny vstupov do výroby. Jednou

z možností ako znížiť náklady na jednotku produkcie je variabilné hnojenie priemyselnými

hnojivami. Správne použité priemyselné hnojivá sa neprejavia len zvýšením výnosov, ale

i lepšou akosťou a väčšou trvanlivosťou produktov pri skladovaní, nepoliehavosťou porastou

a vyššou odolnosťou voči chorobám a škodcom.

Veľký význam v rámci uvedeného má použitá technika, ktorá sa nie vždy správne

využíva. Cieľom tejto diplomovej práce je porovnať vplyv pracovnej rýchlosti odstredivého

http://sk.wikipedia.org/wiki/Surovina

http://sk.wikipedia.org/wiki/Hospod%C3%A1rske_zviera

http://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=Krmovina&action=edit&redlink=1

http://sk.wikipedia.org/wiki/Potravina

http://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=Kult%C3%BArne_plodiny&action=edit&redlink=1

http://sk.wikipedia.org/wiki/P%C3%B4da

http://sk.wikipedia.org/wiki/%C4%BDudstvo

http://sk.wikipedia.org/wiki/V%C3%BD%C5%BEiva

http://sk.wikipedia.org/wiki/N%C3%A1rodn%C3%A9_hospod%C3%A1rstvo

rozmetadla na kvalitu aplikácie vybraného priemyselného hnojiva.

2. LITERÁRNY PREHĽAD

2.1 História hnojenia

Potreba hnojenia a obrábania pôdy bola ľuďom známa už v dávnom staroveku.

Faraón Amenemha III. rozkázal, aby sa sadra používala na hnojenie, a nie na falšovanie

múky. Inkovia v Amerike trestali smrťou toho, kto zabil niektorého z vtákov – darcov guána.

Ľudia starovekej Číny a Ďalekého východu, patrili k priekopníkom hnojenia. Roľníci týchto

krajín zbierali trus zvierat a ako prví pomocou neho začali udržiavať úrodnosť pôdy. V

starovekom Ríme sa hnojili záhrady a vinice odpadovými vodami a popolom. Pozostatky

rozsiahlych zavodňovacích kanálov v Mezopotámii a Egypte možno obdivovať ešte i dnes.

Žiaľ tieto skúsenosti starovekých národov v stredoveku upadli takmer úplne do

zabudnutia. Rozsiahle náboženské spory a nekonečné vojny nevytvárali dobré podmienky pre

rozvoj rastlinnej produkcie. Aj chemici tohoto obdobia – alchymisti sa nestarali o riešenie

otázok výživy, ale videli cieľ svojho vtedajšieho snaženia v hľadaní elixíru života a príprave

zlata. V Európe sa v tomto období pestovali rastliny najprv na panenskej pôde, ktorá bola

dostatočne bohatá na humus a minerálne látky a neskôr, keď už takáto pôda nebola k

dispozícii prešlo sa k úhorovaniu. Až s rozvojom chémie, koncom 18. a začiatkom

19.storočia, sa začína pozornosť ľudí obracať i na otázky ako sa rastliny vlastne živia a aké

látky nevyhnutne k životu potrebujú (www.wikipedia.sk).

2.2 Rozdelenie hnojív a ich aplikácia

V poľnohospodárstve používame hnojivá organické alebo anorganické. Organické

hnojivá sú produktom živočíšnej výroby, patrí sem maštaľný hnoj, hnojovica a kompost.

Anorganické alebo priemyselné hnojivá sú produktom chemického priemyslu.

Používané organické a priemyselné hnojivá možu byť v skupenstve :

Tuhom - priemyselné hnojivá vo forme prášku alebo granúl

Kvapalnom - amoniakáty a čpavková voda

a vo forme väzkej vlhkej hmoty - maštaľný hnoj

Hnojivo môže byť na povrch poľa aplikované :

a) plošne - po aplikácii sa hnojivo spravidla zapravuje do pôdy najčastejsie zaorávaním

b) do riadku - používa sa hlavne pri siatí, sadení, alebo pri prihnojovaní rastlín počas

vegetácie. Hnojivo môže byť aplikované na povrch, alebo do pôdy.

c) do hniezd - tento spôsob sa využíva v ovocinárstve pri sadení a prihnojovaní stromov.

2.2.1 Vlastnosti tuhých priemyselných hnojív

Technologické vlastnosti priemyselných hnojív priamo ovplivňujú nielen samotné

rozhadzovanie, ale aj prepravu a skladovanie hnojív. Medzi najdôležitejšie vlastnosti patrí

sypkosť, zrnitosť, merná hmotnosť a trecie vlastnosti.

Sypkosť: Charakterizujeme ju veľkosťou sypného uhlu. Je to uhol, ktorý zviera stena

voľne sypaného materialu s vodorovnou rovinou. Pri priemyselných hnojivách sa veľkosť

sypného uhlu pohybuje v rozmedzí 25-55º. Nedostatočná sypkosť priamo ovplyvňuje kvalitu

práce tým, že zásobník rozhadzovača sa môže nepravidelne vyprázdňovať. Hnojivo tvorí

v zásobníku klenby čo má za následok nedostatočné, alebo úplné zastavenie podávania

hnojiva na rozhadzovacie ústrojenstvo.

Zrnitosť: tzv. Granulometrické zloženie hnojiva má rozhodujúci vplyv na kvalitu

rozhadzovania. Ideálna zrnitosť je v rozmedzí veľkosti granúl 2-4 mm pretože hnojivo, ktoré

má 90% granúl tejto veľkosti má až o 50% vyššiu rovnomernosť rozhadzovania ako hnojivo,

ktoré má len 68% granúl o veľkosti 2-4 mm.

Merná hmotnosť: Závisí od druhu hnojiva a jeho veľkosti. Priemerné hodnoty

mernej hmotnosti granulovaných hnojív sú v rozsahu 1390-2089 kg.m3. Fosforečné hnojivá

dosahujú najvyššie hodnoty mernej hmotnosti a môžu byť vyššie ako 2100 kg.m3.

Trecie vlastnosti: z trecích vlastností má najväčší význam súčiniteľ vnútorného

šmykového trenia, ktorý sa mení podľa vlhkosti hnojiva a podložky (Neubauer K. a kolektív

1989).

2.2.2 Skladovanie hnojív

Na správne zabezpečenie hospodárenia s organickými hnojivami je nevyhnutné splniť

požiadavku, aby na každej farme boli k dispozícii skladovacie zariadenia primeranej kapacity.

Spôsob uskladnenia odpadov závisí od konzistencie odpadu. Tekuté, tuhé, resp. polotuhé

odpady sa skladujú rozdielnym spôsobom (Ing. Vojtech Brestenský, CSc).

2.2.2.1 Skladovanie kvapalných poľnohospodárskych hnojív

Kvapalné hnojivá sa skladujú v nádržiach vybudovaných na tento účel a označených

názvom uskladneného hnojiva, umiestnených v záchytnej vani, ktorej objem musí byť väčší

ako je objem najväčšej skladovacej nádrže umiestnenej vo vani.

Skladovacie nádrže na hnojovicu a močovku musia byť nepriepustné, vybavené

miešacím zariadením pre homogenizáciu hnojovice, nepriepustným výdajným miestom pre

prečerpávanie hnojovice do prepravných a aplikačných mechanizačných prostriedkov. Musia

byť zabezpečené proti preplneniu a prenikaniu povrchových vôd do nádrže. Tesnosť nádrží sa

kontroluje skúškami tesnosti, ktoré sa robia v skladovacích nádržiach bez vizuálneho

kontrolného systému každých 10 rokov a s vizuálnym kontrolným systémom každých 20

rokov.

Obr.č.1: Nadzemná skladovacia nádrž na hnojovicu

2.2.2.2 Skladovanie tuhých poľnohospodárskych hnojív Súčasná legislatíva umožňuje uložiť tuhé hospodárske hnojivá na poľnohospodársku pôdu

pred ich použitím, s výnimkami ustanovenými v programe poľnohospodárskych činností vo

vyhlásených zraniteľných oblastiach, kde možno tuhé hospodárske hnojivá a kompost skladovať,

ak sa neohrozí znečistenie povrchových alebo podzemných vôd.

Skladovanie na poľných skládkach

Maštaľný hnoj by sa mal ukladať iba na pozemku, ktorý sa má ním hnojiť, v množstve

potrebnom na vyhnojenie. Skladovať na tom istom mieste by sa nemal dlhšie ako 12 mesiacov.

Pri dlhšom skladovaní dochádza k bodovému zaťaženiu a kontaminácii pôdy.

Skladovanie maštaľného hnoja v hnojiskách

Hnojiská pre skladovanie maštaľného hnoja musia byť nepriepustné a vybavené

zásobníkmi na hnojovku. Rovnako manipulačné plochy pri hnojisku musia byť nepriepustné.

Počas skladovania vyteká z hnoja hnojovka, ktorá musí byť kanalizačným systémom

odvedená do skladovacej nádrže. Skladovacia nádrž musí mať kapacitu na dobu skladovania 3

mesiace. Dno hnojiska by malo mať sklon smerom od vstupu do hnojiska k zadnej stene

0,5-1 %, aby sa zabránilo vytekaniu hnojovky na vstupnú komunikáciu.

Hnojiská by sa nemali budovať v zónach hygienickej ochrany vodných zdrojov I. a II.

stupňa, zároveň nesmú byť umiestnené v oblasti vzdialenej menej ako 100 m od studne alebo

prameňa (Ing.Vojtech.Brestenský,Csc).

2.2.2.3 Skladovanie priemyselných hnojív

Všetci podnikatelia v poľnohospodárstve, výrobcovia, dovozcovia, predajcovia alebo

dodávatelia, ktorí skladujú minerálne hnojivá, sú povinní priemyselné hnojivá uskladňovať

oddelene v čistom a stálom balení. Musia zabezpečiť, aby nenastalo miešanie hnojív s inými

látkami. Hnojivá musia byť skladované na pevných podkladoch a v suchých podmienkach so

zamedzením ich vyplavenia zo skladovacích priestorov. Môžu sa skladovať v skladoch ako

voľne uložené alebo balené.

Voľne uložené hnojivá sa skladujú :

- na hromadách označených názvom hnojiva najviac do výšky 6 m, vzdialených od

seba najmenej 2 m,

- v oddeleniach (boxoch) označených názvom hnojiva

- v zásobníkoch

Hnojivá balené vo vreciach, s hmotnosťou 50 kg sa skladujú uložené na sebe do výšky

najviac 1,5 m alebo na paletách najviac do výšky 3,5 m (www.biospotrebiteľ.sk, Rudolf Pado,

2006).

2.2.3 Aplikácia hnojív a legislatíva

2.2.3.1 Aplikácia priemyselných hnojív

Priemyselné hnojivá s obsahom dusíka by sa mali aplikovať do pôdy na začiatku

vegetačného obdobia za predpokladu, že sú na to vhodné pôdne i poveternostné podmienky.

Týmto spôsobom sa pôde dodáva dusík v čase, keď ho najviac potrebuje. Vo všeobecnosti by

sa dusíkaté hnojivá nemali aplikovať na konci leta a na jeseň.

Aplikácia dusíkatého hnojiva na pestovanú plodinu by sa nemala uskutočniť po jej

hlavnej rastovej fáze. Hnojivo by sa nemalo aplikovať ani počas období dlhotrvajúceho sucha,

pretože dažďová voda po období sucha môže spôsobiť náhle uvoľnenie veľkého množstva

minerálneho dusíka do pôdy. Pri aplikácii hnojív sa majú hnojiť rastliny, a nie pôdy. Preto by

http://www.xn--biospotrebite-ngc.sk/

sa dusíkaté hnojivá mali aplikovať len k pestovaným plodinám. Používanie minerálnych

dusíkatých hnojív na zásobné hnojenie je zakázané.

Priemyselné hnojivá s obsahom dusíka sa nesmú aplikovať:

- na zamrznutú pôdu,

- na pôdu bez vegetačného pokryvu rastlín,

- leteckou aplikáciou v blízkosti vodných zdrojov,

- v I. pásme hygienickej ochrany vodných zdrojov. .

2.2.3.2 Aplikácia organických hnojív

Aplikovanie organických hnojív na pôdu je prijateľnou metódou použitia za

podmienky, že sa budú brať do úvahy čas aplikácie, vlastnosti pôdy a spôsob aplikácie.

Aplikácia hnojovice alebo tuhého hnoja by sa mala uskutočňovať v jarnom období, aby sa

maximalizovala úroveň pôsobenia živín na úrodnosť, a zároveň minimalizovali riziká

znečistenia. V oblastiach, kde je vrchná vrstva pôdy tenká, alebo tam kde má skeletnaté

podložie trhliny, alebo je popraskané, hrozí riziko znečistenia podzemnej vody.

Je dôležité, aby pri aplikácii organických hnojív nedochádzalo k ich povrchovému

zmyvu. Dochádza k nemu vtedy, keď sa aplikujú tekuté látky (napr. hnojovica) do pôdy vo

väčších dávkach, než ich je pôda schopná infiltrovať. Riziko povrchového odplavovania je

vysoké na pôdach so strmým sklonom, na pôdach, ktoré sú už vodou nasiaknuté, na

zamrznutých pôdach, alebo ak sa po aplikácii vyskytnú dažďové zrážky. Pred aplikáciou

hnojiva je preto potrebné informovať sa o predpovedi počasia a organické hnojivá

neaplikovať, ak má v priebehu 48 hodín pršať.

Organické hnojivá by sa nemali aplikovať:

- V prvom pásme hygienickej ochrany vodných zdrojov

- V šírke najmenej 10 m od povrchových vodných zdrojov

- Vo vzdialenosti najmenej 50 m od podzemných vodných zdrojov

- Ak pôdne vlastnosti nedovolia absorpciu hnojív (napr. Zhutnené pôdy)

- Ak je pôda nasiaknutá vodou (napr. na jar)

- Ak je pôda zamrznutá do hĺbky 5 cm alebo je pokrytá snehom.

- Na pôde so sklonom nad 12°.

- Na ľahkej pôde.

- Na pôde s vysokým deficitom vlhkosti.

2.2.3.3 Nitrátová smernica 91/676/EC

Je súborom opatrení smerujúcich k zníženiu možností znečistenia vodných zdrojov

dusičnanmi, ktoré môžu pochádzať z priemyselných a z poľnohospodárskych hnojív

(maštaľný hnoj, hnojovica, močovka) a to vtedy, keď sú aplikované v nadmerných dávkach

a v nesprávnom čase, alebo keď sú zle uskladňované.

Nitrátová direktíva vyžaduje 3 hlavné povinnosti pri jej zavádzaní do praxe:

- vymedzenie zraniteľných oblastí ohrozenia vodných zdrojov

- vypracovanie a zverejnenie Kódexu správnej poľnohospodárskej praxe

- vypracovanie a zverejnenie programov hospodárenia v poľnohospodárstve

Zraniteľné oblasti boli na území SR vyčlenené Nariadením vlády SR zo dňa

26.6.2003. Podľa tohto nariadenia bolo 1546 obcí vyhlásených za územia zraniteľné

z hľadiska ochrany vodných zdrojov. Poľnohospodárske subjekty hospodáriace

v spomínaných územiach sú povinné rešpektovať osobitné zásady hospodárenia.

V zraniteľných oblastiach sa na základe súboru pôdnych, hydrologických,

geografických a ekologických parametrov určili pre každý poľnohospodársky subjekt 3

kategórie obmedzení hospodárenia: .

kategória A - produkčné bloky s najnižšm stupňom obmedzenia hospodárenia

kategória B - produkčné bloky so stredným stupňom obmedzenia hospodárenia

kategória C - produkčné bloky s najvyšším stupňom obmedzenia hospodárenia

Podmienky hospodárenia na A, B, C produkčných blokoch sú podrobne uvedené v "Programe

hospodárenia".

Obr.č.1: Mapa zraniteľných oblastí Slovenska, A- najnižší stupeň obmedzenia,

B- stredný stupeň obmedzenia, C- najvyšší stupeň obmedzenia

2.3 Rozdelenie strojov na hnojenie

Základné rozdelenie spočíva v tom či sú stroje určené na rozhadzovanie organických

hnojív, alebo priemyselných hnojív. Uvedenému rozdeleniu zodpovedá aj konštrukcia danej

techniky.

2.3.1 Stroje na rozhadzovanie tuhých organických hnojív

Rozmetadlo maštaľného hnoja a rašeliny. Úlohou rozmetadla je rovnomerne rozdeliť

maštaľný hnoj, kompost, rašelinu alebo inú organickú hmotu na povrch poľa. Pozdĺžna

a priečna nerovnomernosť vyjadrená variačným koeficientom nesmie byť vyššia ako 40%.

Činnosť pracovných ústrojenstiev je veľmi intenzívne ovplivňovaná vlastnosťami použitého

hnojiva ako vlhkosť, zloženie, stupeň zrelosti a objemová hmotnosť. Všetky tieto vlastnosti

kolísajú v širokých medziach.

Podľa spôsobu použitia môžeme rozmetadlá rozdeliť na :

a) jednoúčelové - rozmetacie ústrojenstvo je neoddeliteľnou súčastou stroja

b) univerzálne - sú to upravené dopravné prostriedky, na ktoré sa podľa potreby

montuje rozhadzovacie zariadenie

Hlavné časti rozmetadla maštaľného hnoja sú korba, reťazovo-lištový dopravník

a rozhadzovacie ústrojenstvo. Pracovný proces je možné rozdeliť na dve fázi a to prísun

hnojiva k rozhadzovaciemu ústrojenstvu a samotné rozhodenie.

Pri pohybe dopravníka sa material dopravuje k rozhadzovaciemu mechanizmu.

Výkonnosť dopravníka určíme zo vzťahu:

q = Vd.b.h.ρ.k ,kg.s-1

kde: Vd - rýchlosť dopravníka, m. s-1

b - šírka podávanej vrstvy, m

h - výška podávanej vrstvy, m

ρ - merná hmotnosť materialu, kg.m-3

k - opravný koeficient, 0,85 - 0,9

Pre zabezpečenie požadovanej dávky na hektár Q pri danom pracovnom zábere Bp a

danej pojazdovej rýchlosti Vp, musí dopravník prisunúť k rozhadzovaciemu mechanizmu

v čase jednej sekundy:

q = 10-4 Bp.Q.Vp ,kg.s-1

Zrovnaním predchádzajúcich rovníc dostaneme základnú rovnicu v tvare :

10-4 Q.Bp.Vp = Vd.b.h.ρ.k

Nastavovanie dávky hnoja na hektár môžeme vykonávať na základe predchádzajúcej rovnice

dvojakým spôsobom a to zmenou rýchlosti dopravníka, alebo zmenou pracovnej rýchlosti

stroja. Najčastejšie sa však tieto možnosti kombinujú, čím sa dosiahne širokého rozmedzia

dávkovania (Páltik,1982).

Obr.č.2: Rozmetadlo maštaľného hnoja od firmy Pöttinger Twist 8001TD

(www. Pöttinger.com)

2.3.1.1 Bubnové rozhadzovacie ústrojenstvo

Je najviac používané ústrojenstvo na rozhadzovanie maštaľného hnoja a kompostu.

Hnoj rozhadzuje smerom dozadu. Obvodová rýchlosť bubnov je daná požiadavkou

rovnomerného rozhodenia hnoja po poli ale i nízkou spotrebou energie. Najčastejšie sa

obvodova rýchlosť rýchlosť volí v rozmedzí 7 - 15 m.s-1. Na bubnoch sú po závitovke

umiestnené rozmetacie lopatky, nože, alebo zuby. Obvodová rýchlosť zubov v podstatnej

miere ovplivňuje intenzitu drobenia hnoja a tým aj rovnomernosť rozhadzovania. Bubnové

rozhadzovacie ústrojenstvo možeme rozdeliť podľa uloženia bubnou na horizontálne

a vertikálne (Páltik,1982).

Obr.č.3: Vertikálne bubnové rozmetacie ústrojenstvo 1 - reťazovo-lištový dopravník,

2 - rozmetací bubon (Páltik,1982).

Obr.č.4: Hhorizontálne bubnové rozmetacie ústrojenstvo 1 - reťazovo-lištový

dopravník, 2 - rozmetací bubon (Páltik,1982).

2.3.1.2 Lopatkové rozhadzovacie ústrojenstvo

Je univerzálnejšie ako bubnové ústrojenstvo a možno ho použiť na rozhadzovanie

maštaľného hnoja, kompostu, vyšších dávok priemyselných hnojív a vápna. Je menej citlivé

na cudzie predmety v rozhadzovanom materialy ako kamene a pod.

Hnojivo je reťazovo-lištovým dopravníkom posúvané k vodorovnému trhaciemu a

dávkovaciemu bubnu, ktorý odtrháva časti hnoja a odhadzuje ich na usmerňovací štít. Časti

hnoja potom padajú na rozhadzovací stôl, odkiaľ ho rozmetacie lopatky rozhadzujú na povrch

poľa. Pracovný záber je 12 - 14m. Nevýhodou tohoto ústrojenstva je veľká priečna

nerovnomernosť a nutnosť prekrývania záberou.

Obr.č.5. Schéma rozhadzovača maštaľného hnoja. 1 - úložný priestor, 2 - nadstavba,

3 - reťazovo lištový dopravník, 4 - nastaviteľný štít, 5 - trhací a urovnávací bubon,

6 - rozmetacie ústrojenstvo s lopatkami (Neubauer K. a kolektív 1989)

2.3.1.3 Cepové rozhadzovacie ústrojenstvo

Je uložené pozdĺžne vo valcovom úložnom priestore a rozhadzuje hnojivo do strany.

Skladá sa z hriadeľa na ktorom sú v drážkach reťazami, alebo lanami uchytené kladivká. Hnoj

je postupne rozmetaný od čelných stien úložného priestoru najprv ramenami a neskôr

kladivkami. Tento proces trvá až do vyprázdnenia zásobníka. Toto rozhadzovacie

ústrojenstvo je univerzálne a nie je príliš citlivé na cudzie predmety v rozhadzovanom

materiali (Neubauer K. a kolektív 1989).

Obr.č.6: Schéma cepového rozhadzovacieho ústrojenstva: 1 - valcový úložný priestor,

2 - Hriadeľ, 3 - Držiaky, 4 - retaze/laná, 5 - kladivká, 6 - ramená pri čele úložného

priestoru (Neubauer K. a kolektív 1989)

2.3.2 Stroje na hnojenie organickými kvapalnými hnojivami :

Takzvané fekálne cisterny, používajú sa na aplikáciu hnojovice a močovky. Tieto

stroje môžu mať piestové, alebo rotačné čerpadlá.. Kvapalné hnojivo je nasávané čerpadlom

z nádrže, stlačené na pracovný tlak a cez rozdelovač usmernené k jednotlivým dýzam. Zmenu

prietoku, a tým aj zmenu dávky, môžeme zabezpečiť zmenou tlaku. Pri roztreku hnojiva

dochádza k vysokým stratám dusíka, preto ak chceme aplikovať hnojivo na povrvch pôdy je

výhodné použiť hadicový aplikátor. Pri zapravovaní hnojiva do pôdy zase radličkový alebo

tanierový aplikátor. Pri aplikácii priamo ku koreňom rastlín pätkový aplikátor.

Hadicový aplikátor znižuje straty dusíka až o 30% a zaručuje rovnomerné rozdelenie

hnojiva po celej širke. Pracovný záber je 9 - 24m. Používa sa pri aplikacii na voľnú plochu

ako aj do porastov. Systém natáčania hadíc smerom hore zabranuje odkvapkávaniu hnojiva

pri

preprave.

Radličkový aplikátor zapravuje hnojivo priamo do pôdy , takmer bez strát dusíka. Jeho

použitie je výhodné pretože súčasne zapravuje hnojivo aj rastlinné zvyšky Pracovná hĺbka

býva 5 - 15 cm a vyrábajú sa ako 9 až 25 radličkové s pracovným záberom do 5,65 m.

Tanierový aplikátor sa využíva hlavne na jar pri aplikácii hnojiva na neošetrenú pôdu

pred sejbou kukurice, ďalej pri zelenom hnojení, alebo pri podmietke strniska pri obilninách.

Pracovný záber je 4,5 - 8,3 m.

Pätkový aplikátor rozčesáva listy trávneho porastu a aplikuje hnojivo priamo ku

koreňom rastlín. Zaručuje vysokú presnosť rozdelenia hnojiva i pri práci na svahu. Listy

ostávaju čisté a nepoškodené (www.zanhammer.sk).

http://www.zanhammer.sk/

Obr.č.7: Cisterna s hadicovým aplikátorom Samson PG (www.topstroj.cz)

Obr.č.8: Cisterna s

2.3.3 Stroje na rozhadzovanie tuhých priemyselných hnojív :

Úlohou týhto strojov je rovnomerné rozhodenie hnojiva po povrchu pôdy (plošná

aplikácia), alebo k rastlinám (prihnojovanie). Priečna a pozdĺžna nerovnomernosť

rozhadzovania vyjadrená variačným koeficientom nesmie byť vyššia ako 15% pri dusikatých

hnojivách, u ostatných hnojív 20% a 30% pri vápenatých hnojivách. Dodržanie dávky hnojiva

na hektár musí byť v rozsahu ± 10% menovitej hodnoty. Tieto stroje musia byť schopné

rozhodiť viac foriem hnojiva ako napríklad granule, prášky či kryštáliky. Podľa energetického

prostriedku rozdelujeme tieto stroje na nesené, ťahané a samohybné. Podľa prinípu práce

rozhadzovacieho ústrojenstva ich môžeme rozdeliť na odstredivé, vyhrňovacie a pneumatické

(Neubauer K. a kolektív 1989).

2.3.3.2. Tanierové vyhrňovacie ústrojenstvo

Tiež nazývané aj gravitačné, je charakterizované tým, že hnojivo je vyhŕňané zo

zásobníka a vplyvom vlastnej tiaže padá na povrch pôdy. Tieto ústrojenstvá majú konštantný

pracovný záber, ktorý závisí od konštrukčnej šírky stroja a nevyžadujú prekrývanie susedných

záberov. Vyhrňovacie ústrojenstvá môžu byť aj inej konštrukcie napríklad:

- krídlové alebo vrtuľové

- závitovkové

- ježkové

- reťazové

U tanierového vyhŕňacieho ústrojenstva je tanier uložený otočne pod otvormi na

dne zásobníku. Hnojivo sa na pomali otáčajúci tanier dostáva vplyvom vlastnej tiaže a je

vynášané z priestoru pod zásobníkom. Tu sú na spoločnom hriadeli umiestnené otáčajúce sa

lopatky, ktoré vyhŕňajú hnojivo z taniera. Množstvo takto vyhrnutého hnojiva regulujeme

zmenou výšky vrstvy hnojiva na taniery pomocou hradítka, alebo zmenou frekvencie otáčania

taniera. Obvodová rýchlosť je malá aby nedochádzalo k odhadzovaniu hnojiva vplyvom

odstredivej sily.

Tanierové vyhrňovacie ústrojenstvo sa vyznačuje velmi dobrou priečnou a pozdĺžnou

rovnomernosťou rozhadzovania, avšak má niekoľko závažných nedostatkov ako napríklad

zložitú konštrukciu, malý pracovný záber, a obtiažne nastavenie nízkych dávok hnojiva

(Páltik,1982).

2.3.3.3. Odstredivé rozhadzovacie ústrojenstvo

Patrí medzi najpoužívanejšie. Môže pracovať na princípe rozhadzovacieho kotúča,

alebo kývajúcej hubice. Ma veľkú plošnú výkonnosť, malú hmotnosť v závislosti od šírky

záberu a relatívne nízku obstarávaciu cenu. Najväčšou nevýhodou odstredivých

rozhadzovacích mechanizmov je nízka rovnomernosť rozhadzovania a stým spojená potreba

prekrývania záberov.

2.3.3.4 Kotúčové rozhadzovacie ústrojenstvo

Pri samochodnom a návesnom prevedení sa hnojivo vynáša na kotúč dopravníkom, pri

nesenom hnojivo vypadáva výpadovým otvorom na dne zásobníka samospádom (gravitáciou)

na kotúč umiestnený pod zásobníkom. Kotúč môže byť poháňaný od vývodového hriadeľa

traktora, alebo u novších systémov vonkajším obvodom hydrauliky traktora. Tento spôsob je

výhodnejší pretože frekvencia otáčania kotúča nieje závislá od otáčok motora a pojazdovej

rýchlosti. Kotúč má priemer 0,4 - 0,6m, frekvenciu otáčania 10 - 25 m.s-1 a je vybavený 2 až 8

lopatkami rôzneho tvaru a dĺžky. Lopatky sú vymeniteľné a je možné nastaviť ich sklon.

Nevýhodou tohto princípu práce je značné poškodzovanie a rozbíjanie granúl hnojiva, kedže

rozhadzovanie funguje na princípe nárazu lopatky na rozmetaný material (Páltik,1982).

a) b)

Obr.č.9: a) rozhadzovací kotúč, b) rozmetadlo priemyselných hnojív L1 base od

firmy Agropret, (www .agropret.sk )

Túto nevýhodu odstraňuje systém Rota flow od firmy Vycon, ktorý bol vyvinutý na

základe požiadavky menšieho poškodzovania hnojiva, pretože nepoškodený granulát je

základom pre rovnomerné rozhadzovanie. Princíp práce spočíva v tom, že rozhadzovaný

material vstupuje centrálnym vypúšťacím otvorom na rozhadzovací kotúč. Tu akceleruje

vplyvom odstredivej sily na rýchlosť rozhadzovacieho kotúča ešte pred tým ako sa dostane na

rozmetacie lopatky. Táto počiatočná akcelerácia podstatne znižuje riziko rozbíjania štruktúry

hnojiva a tým ovplivňuje kvalitu rozhadzovania.

a) b)

http://www.agropret.sk/

Obr.č.10: a)Rozhadzovací kotúč Rota flow b) Princíp práce systému Rota flow od firmy

Vicon (www.vicon.cz)

Výkonnejšie rozhadzovače majú dva protibežné rozhadzovacie kotúče uložené vedľa

seba. Oba disky rozhadzujú hnojivo do strán s prekrytím v strednej časti záberu, čím sa

zlepšuje kvalita práce.

Obr.č.11:

dvojkotúčové rozmetadlo priemyselných hnojív Vicon ROC

(www.vicon.cz)

2.3.3.5 Rozhadzovacie ústrojenstvo s kývajúcou hubicou

Hlavnou častou je rozhadzovacia hubica kuželovitého tvaru, hnojivo je do nej

privádzané samospádom zo zásobníka. Hubica je uložená horizontálne a kýve sa okolo

vertikálnej osy. Počet kyvov je okolo 540 min-1. Hnojivo je rozhodené vplyvom odstredivej

sily do obrazca pripomínajúceho ručné rozhadzovanie. Rôzne šírky záberu dosahujeme pri

tých istých kinematických pomeroch výmenou hubíc.s rôznymi dĺžkami. Výhodou tohoto

mechanizmu je pomerne rovnomerné rozhodenie všetkých typov priemyselných hnojív,

presné a jednoduché nastavenie dávky na hektár a schopnosť pracovať aj za sťažených

podmienok (vietor, svah).

a) b)

Obr.č.12: a) Hubicové rozmetadlo Vicon PS b) detail pohonu hubicového rozmetadla

(www.vicon.cz)

2.3.4. Stroje na hnojenie priemyselnými kvapalnými hnojivami

Do skupiny kvapalných priemyselných hnojív patrí čpavok, amoniakáty a iné

priemyselné kvapalné hnojivá. Sú vhodné pre vyššie koncentrácie živín, umožnujú lepšie

rozdelenie po poli a jednoduchšiu manipuláciu. O tom, ktoré kvapalné hnojivá môžeme

aplikovať na povrch poľa a ktoré musíme do pôdy zapravovať rozhoduje obsah voľného

čpavku, pretože by spôsobil nadmerné straty a poškodil porast.

Stroje na hnojenie kvapalnými hnojivami môžeme rozdeliť na :

- stroje na hnojenie beztlakými hnojivami

- stroje na hnojenie nízkotlakými hnojivami

- stroje na hnojenie vysokotlakými hnojivami

2.3.4.1 Stroje na hnojenie beztlakými hnojivami

Sú veľmi jednoduché, no niesú vhodné pre aplikáciu hnojív, ktoré obsahujú voľný

čpavok. Vnútorný priestor zásobníka je spojený s atmosférou vyrovnávajúcou trubkou, ktorá

zabezpečuje konštantnú tlakovú výšku a tým aj konštantný prietok hnojiva, ktorý nezávisí od

výšky hladiny v nádrži.

Obr.č.13 : Schéma dávkovacieho ústrojenstva so samosapádom 1 - veko, 2 - vyrovnávacia

trubka, 3 - ukazovateľ množstva hnojiva, 4 - dávkovací ventil, 5 - rozdelovač

2.3.4.2 Stroje na hnojenie nízkotlakými hnojivami

Pracujú na princípe pretlaku. Do nádrže kompresorom vháňame vzduch a vzniknutý

pretlak vytláča kvapalinu cez dávkovací ventil do rozdelovača a k jednotlivým radličkám,

alebo diskom. Systém vyžaduje vzduchotesné uzatvorenie zásobnej nádrže. Nádrž sa plní

vekom, alebo pomocou čerpadla cez prípojku.

Obr.č.14 : Schéma stroja na hnojenie nízkotlakými hnojivami 1 - kompresor,

2 - regulačný ventil, 3,4 - ventily, 5 - rozdelovač

Obr.č.15: Cisterna na hnojenie nízkotlakými hnojivami NTF-8 od firmy AGRA

(www.agra.sk)

2.3.4.3 Stroje na hnojenie vysokotlakými hnojivami

Na hnojenie vysokotlakými hnojivami sa používajú stroje na ochranu rastlín -

postrekovače. Tieto stroje môžu byť nesené, ťahané, alebo samochodné. Pracovný záber

týchto strojov je v rozmedzí 12 - 36 m a objem nádrží 600 - 6000 litrov. Doprava hnojiva

z nádrže k rozptylovaču je najčastejšie riešena hydraulický. Hnojivo je nasávané čerpadlom

a vytláčané do postrekovacieho rámu. Tu je rozptylovačmi/dýzami rozptýlené na povrch poľa.

Dávkovanie nastavujeme zmenou tlaku čerpadla, zmenou výstupného otvoru, alebo zmenou

prierezu rozptylovačov (www.agrio.sk).

Obr.č.16: Nesený

postrekovač s pneumatickým rukávom proti úletu kvapiek od firmy Hardi

(www.unimarco.cz)

2.3.5. Stroje na hnojenie tuhými práškovými hnojivami

Na hnojenie práškovými priemyselnými hnojivami sa používa pneumatický

rozhadzovací mechnizmus. Hnojivo je zo zásobníka pomocou dávkovacích valčekov

vkladané do ústia injektora a do vzduchového prúdu. Pohon dávkovacích valčekov je riešený

pomocou hydromotorov. Dávkovacie valčeky sú rozdelené na jednotlivé oddiely, ktoré môžu

byť uvádzané

do činnosti v určitom

poradí. Toto riešenie

umožňuje vypínať

jednotlivé sekcie čo

umožní

realizovať správne

http://www.unimarco.cz/

hnojenie okrajov pozemkov. Ďalej je priemyselné hnojivo dopravované prúdom vzduchu cez

trubice, ktoré sú upevnené k rozvádzacích rámov. Oblúky s vychyľovacími lamelami, ktoré sú

namontované na konci trubíc, vytvárajúcich malé prekryté rozhadzované plochy v tvare

vejáru a rozhadzujú priemyselné hnojivo rovnomerne na povrch poľa. V závislosti na

pracovnej šírke a konštrukčnom prevedení, je rozstup výstupných otvorov v rozmedzí od 50

cm do 100 cm. Úprava stroja pre hnojenie na

listovú plochu a na vyššie rastliny, môže byť vykonaná otočením vychyľovacích lamiel tak,

že prúd hnojiva bude prehnutý smerom hore a bude potom dopadať s menšou kinetickou

energiou zhora na rastlinu. Mnohí výrobcovia umožňujú technickými riešeniami svojich

strojov výmenu dávkovacích valčekov pre aplikáciu mikrogranúl, alebo sejbu malých

trávnatých semien.

Obr.č.17: Základné časti pneumatického rozhadzovača: 1 - ventilátor, 2 - dávkovač,

3 - načuchrávač, 4 - zvislá rúra, 5 - vyrovnávač, 6 - rozdeľovacia hlava,

7 - zásobník, 8 - koncovka, 9 – potrubie,

Obr.č.18: Pneumatický rozhadzovač priemyselných hnojív Kuhn AERO 2218,

(Kuhn, 2004)

2.4. Záver literárneho prehľadu

Aplikácia hnojív je pracovná operácia, ktorej úlohou je dodať do pôdy požadované

živiny. Základom pri voľbe dávky hnojiva na jednotku plochy je poznanie zásobenosti živín v

pôde.

S rozvojom presného poľnohospodárstva je tento úkon automatizovaný. Mnohé firmy

poskytujú mobilné odoberače pôdnych vzoriek, ktoré odoberajú pôdu buď rovnomerne

(plošne), alebo na základe pôdnej konduktivity čo je efektívnejší spôsob.

Na základe týhto vzoriek vytvárame aplikačné mapy hnojenia. Uvedené mapy by však

mali zohľadňovať všetky legislatívne obmedzenia, vymedzené napríklad nitrátovou

smernicou.

Veľmi dôležitá v rámci uvedeného je správna aplikácia hnojív s požadovanou

hodnotou variačného koeficientu v priečnej nerovnomernosti rozhadzovania. Uvedené

aplikačné obrazce sa menia s vlastnosťami hnojív, konštrukciou aplikačnej techniky

a pracovnou rýchlosťou.

3. CIEĽ PRÁCE

Vzhľadom na vysokú intenzitu pestovania vybraných poľnohospodárskych komodít,

sú pôdy z pohľadu živín značne vyťažené. Preto je potrebné dodávať do pôdy respektíve

rastlinám uvedené živiny v základnej dávke a v prihnojovaní počas vegetácie.

S obmedzením živočíšnej výroby poklesla aj produkcia organických hnojív, preto sme

nútený dodávať uvedené živiny prostredníctvom priemyselných hnojív.

V poslednom období cena týhto hnojív razantne stúpla, preto sa musíme snažiť

využívať tieto hnojiva čo najefektívnejšie. Jedno z riešení ako to dosiahnuť spočíva

v efektívnej aplikácii, preto je aj táto diplomová práca zameraná na hodnotenie kvality práce

odstredivého rozhadzovača priemyselných hnojív.

Obr.č.19: Rozmetadlo priemyselných hnojíiv Axis 30.1 od firmy Rauch,

(www.ematechtechnologie.sk)

4. METODIKA PRÁCE

Základná štruktúra metodického postupu vychádza z normy STN EN 13739-2

(Poľnohospodárske stroje. Ukladače a rozhadzovače na tuhé umelé hnojivo. Ochrana

životného prostredia. Časť 2: Skúšobné metódy. Prvé vydanie 1. 1. 2004), pričom požiadavky

kladené na jednotlivé kritériá dodržiavania kvality priečnej rovnomernosti boli čerpané

z normy STN EN 13739-1 (Poľnohospodárske stroje. Rozhadzovače naširoko a aplikátory

tuhých priemyselných hnojív. Ochrana životného prostredia. Časť 1: Požiadavky. Prvé

vydanie 1. 1. 2004). Obidve uvedené normy charakterizujú samotné podmienky pri poľných

meraniach, ktoré bolo potrebné dodržiavať. Základné požiadavky, ktoré z nej vyplývajú sa

dajú charakterizovať v nasledovných bodoch:

- naplnenie základného objemu zásobníka rozhadzovača v rozmedzí 10% až 80%,

- rýchlosť vetra pri meraniach nesmie prekročiť hodnotu 2 m.s-1 (7,2 km.h-1),

- vlhkosť vzduchu max. 65% a teplota vzduchu má byť v rozmedzí 10 až 25°C,

- rozmery dna zberacích misiek by mali byť 500 mm x 500 mm,

- bolo potrebné dodržať aj toleranciu odchýlky od požadovanej pojazdovej rýchlosti

počas testu (8 km.h-1 ± 0,4 km.h-1; 10 km.h-1 ± 0,5km.h-1; 12km.h-1 ± 0,6 km.h-1,

14km.h-1 ± 0,7 km.h-1).

Medzi základné faktory, ktoré najviac ovplyvňujú kvalitu práce priemyselného

rozhadzovača, patrí vietor. Na túto skutočnosť pamätá aj spomínaná norma (STN EN 13 739-

1), ktorá vyžaduje, aby pri testovaní (skúšaní), rýchlosť vetra neprekročila hodnotu 2 m.s -1.

Pre kontrolu tohto faktoru, ako aj pre dosiahnutie korektného porovnania jednotlivých

výsledkov bol použitý Anemometer Testovent 4000 s meracím rozsahom 0,4 až 40 m.s-1.

Tento prístroj okrem rýchlosti vetra umožňoval merať aj teplotu a relatívnu vlhkosť vzduchu.

Všetky podmienky dodržania maximálnych hodnôt rýchlosti vetra, relatívnej vlhkosti a

teploty vzduchu boli pri všetkých meraniach dodržané.

Na zachytávanie hnojiva pri meraní priečnej rovnomernosti rozhadzovania boli

použité zberacie misky s blokovacími vložkami (Obr.20). Ich technické parametre spĺňajú

normu ISO 5690/2.

Obr.č.20: Misky na zachytávanie hnojiva s blokovacími vložkami

4.1.Základný postup merania priečnej rovnomernosti hnojenia

Pri meraniach som vychádzal z normy STN EN 13739. Vplyv granulometrického

zloženia priemyselného hnojiva na kvalitu priečnej rovnomernosti rozhadzovania a vplyv

pojazdovej rýchlosti som testoval na nesenom odstredivom rozhadzovači priemyselných

hnojív Vicon RS-M .

Obr.č.21: Nesený rozhadzovač priemyselných hnojív Vicon RS-M

Kolmo na smer jazdy rozhadzovača boli umiestnené zberacie misky na hnojivo (Obr.

22), tak aby bola zachytená celá šírka záberu stroja 20m. Pre umožnenie prejazdu traktora

bola vynechaná jedna miska na každej strane od osi prejazdu.

Obr.č.22: Schéma merania priečnej rovnomernosti rozhadzovania

Na začiatku každého merania bol stroj nastavený podľa odporúčania výrobcu pre

konkrétne vlastnosti skúšaného hnojiva. Potom bola testovaná priečna rovnomernosť

s pôvodnou (neporušenou) vzorkou priemyselného hnojiva s granulometrickým zložením,

ktoré deklaruje výrobca resp. importér príslušného hnojiva. Pri meraniach bola nastavovená

dávka hnojiva 200 kg.ha-1. Rovnomernosť aplikácie je významne ovplyvnená aj pracovnou

rýchlosťou aplikačnej súpravy. Z uvedených dôvodov boli použité štyri rýchlosti 8, 10, 12

a 14 km.h-1. Tieto hodnoty boli stanovené na základe odporúčaní z manuálu pre obsluhu

stroja.

Týmto spôsobom vznikly štyri rôzne varianty experimentu. Aplikačný stroj bol

uvedený do chodu 50 metrov pred líniou tvorenou zberacími miskami na hnojivo. Po prejdení

priečnej línie rozhadzovač ďalších 50 metrov pokračoval v práci a až potom bol zastavený.

Obr.č.23: Spôsob merania v teréne

Na prejazd traktora cez rad rozložených misiek, bolo potrebné vynechať priestor pre

kolesá traktora. Šírka tejto medzery mohla byť podľa odporúčania normy (STN EN 13 739)

len celočíselný násobok šírky použitej zberacej misky. V našom prípade sme zvolili pre každé

koleso šírku 0,5 m = 1 × šírka zberacej misky. Medzi kolesami traktora zostalo miesto pre dve

misky, ktoré boli umiestnené do osi jazdy pracovnej súpravy.

Po rozhodení hnojiva strojom, bolo zachytené množstvo v každej miske odvážené

s presnosťou na 1 stotinu gramu. Hmotnosť hnojiva vo vynechaných koľajových riadkoch

bolo potrebné vypočítať. Keďže odstredivý rozhadzovač pracuje s trojuhoľníkovým priečnym

profilovým obrazcom rozhadzovania, príslušné hodnoty som vypočítal podľa nasledovnej

rovnice:

kde: Xb– hmotnosť hnojiva vo vynechanej zberacej miske, g

Xa, Xc – hmotnosť hnojiva v susedných zberacích miskách, g

Obr.č.24: Rozloženie zberacích misiek pri meraní priečnej rovnomernosti rozhadzovania

odstredivého rozhadzovača

4.2.Spôsob vyhodnotenia výsledkov

Vyhodnotenie priečnej rovnomernosti rozhadzovania bolo vykonané porovnávaním

dosiahnutých hodnôt variačného koeficientu (počítaného podľa rovnice – STN EN 13739-2)

pri každom variante experimentu. Pri jeho výpočte sme uvažovali, že súprava sa po poli

X b=xa

X c−Xa

3

pohybuje člnkovým spôsobom jazdy. Pri odstredivom rozhadzovači sa prekrývala pravá

strana priečneho profilového obrazca s pravou stranou a ľavá s ľavou stranou obrazca (Obr.

25,) pričom prekrytie pri trojuholníkovom obrazci dosahovalo hodnotu 50 % šírky záberu, pri

20 m zábere stroja to bolo 10 metrov.

Obr.č.25: Schéma člnkového spôsobu jazdy s prekrývania susedných prejazdov

Výpočet variačného koeficienta podľa normy STN EN 13739-2:

V K=1x̄ √∑ ¿

i=1

n( xi− x̄ )2

N.100 ¿

; %

kde: Vk – variačný koeficient, %

xi - množstvo hnojiva zachytené v i-tej zberacej miske v g;

x - priemerné množstvo hnojiva zachytené v jednej zberacej miske v g;

N – celkový počet zberacích misiek.

Pričom hodnota x sa vypočíta z rovnice (STN EN 13739-2):

kde: xi - množstvo hnojiva zachytené v i-tej zberacej miske v g,

N - počet zberacích misiek.

5. VLASTNÁ PRÁCA

5.1 Výpočet hmotnosti hnojiva vo vynechaných miskách

Na prejazd traktora cez rad rozložených misiek sme vynechali priestor pre kolesá

traktora, o šírke 0,5m pre každé koleso. Šírka jednej zberacej misky je 0,5m to znamená, že

musíme vypočítať hmotnosť hnojiva pre misky číslo 20 (ľavé koleso) a 23 (pravé koleso)

podľa nasledovných rovníc.

x̄=∑ ¿i=1

nx i

1N ¿

X20=x19+X21−X19

3

X23=x24+X 22−X24

3

kde: X20, X23 – hmotnosť hnojiva vo vynechaných zberacích miskách, g

X19, X21, X22, X24 – hmotnosť hnojiva v susedných zberacích miskách, g

5.1.1 Výpočet pri pojazdovej rýchlosti 8 km/h

miska 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

g 1,6

1,4

1,1

2,3

1,6

0,8

2,6

1,2

2,4 1,9 2,

22,6

2,1

2,3

2,4

1,9

2,9

3,4

4,4 X 5,

2misk

a 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

g 4,8 X 3,

93,8 4 4,

85,3 4 4,

4 3,4 2,2

2,1

3,2

3,4

3,3

3,2

2,3

2,9

2,4

2,9

1,9

X20 = 4,6

X23 = 4,2

X23=3,9+ 4,8−3,93X20=4,4+ 5,2−4,4

3


miska 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

g1,4

1,3

1,8

1,1

1,1

1,4

1,3

2,2

1,9 3,3

1,8

2,3 4

3,4

3,1

4,2

3,9

3,2

4,2 X

4,5

miska 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

g5,4 X 6

5,6

3,5

6,5

5,3 3

3,2 2,1

1,8

1,7

1,2

2,5

1,8

1,3

1,7

2,1

1,8

1,6 1

X20 = 4,3

X23 = 5,6


miska 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

g0,7 1

1,6 1

1,2 2

1,9

1,6

1,6 1

1,9

1,7 2

2,5

2,4

1,9

2,8

3,5

4,6 X 5

miska 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

g4,8 X

3,7

2,8

3,3

3,6

4,3

3,4

2,8 2,9 2

1,8

2,4

2,1

1,5

1,7

2,3

2,2

1,3

1,3

0,9

X20 = 4,7

X23 = 4


miska 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

g0,9

1,5

1,3

1,9 1

1,6

2,4

1,6

2,1 1,5 2

2,2

1,9

2,3

2,4

2,5

2,7

2,8

3,4 X

3,8

miska 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

g3,6 X

2,8

2,6

3,1

3,1

2,2

2,6

2,3 3,3

2,8

1,6

2,6

1,8

1,9

2,9 2

1,9

1,3

1,8 2

X23=5,4+ 6−5,43X20=4,2+ 4,5−4,2

3

X20=4,6+ 5−4,63

X23=3,7+ 4,8−3,73

X20 = 3,5 X23 = 3

5.2 Výpočet hmotnosti hnojiva s 50% prekrývaním záberov

Pri výpočte sme uvažovali, že súprava sa po poli pohybuje člnkovým spôsobom jazdy.

Odstredivý rozhadzovač pracuje s trojuholníkovým obrazcom, to znamená, že sa prekrýva

pravá strana priečneho profilového obrazca s pravou stranou a ľavá s ľavou stranou obrazca.

Toto prekrytie je pri trojuholníkovom obraci 50 % šírky záberu stroja.

Obr.č.26:

Princíp prekrývania

pracovného záberu stroja s trojuholníkovým rozmetacím obrazcom,

(www.vicon.sk)

V praxi to znamená, že ak chceme získať úplný priečny profil rozhodeného hnojiva musíme

sčítať pravú stranu obrazca (misky 22 až 42) a otočenú pravú stranu obrazca (misky 42 až 22),

podľa vzorca:

Kde: M22 - množstvo hnojiva v miske 22 pri prekrytí záberu

m22 - množstvo hnojiva v miske 22 bez prekrytia záberu

m42 - množstvo hnojiva v miske 42 bez prekrytia záberu

Ten istý postup použijeme aj pri výpočte ľavej strany priečneho profilového obrazca.

Vypočítané výsledky zapíšeme do tabuľky a vytvoríme graf rovnomernosti priečneho

profilového obrazca pre každú z pojazdových rýchlostí rozhadzovača.

X23=2,8+3,6−2,83

X20=3,4+ 3,8−3,43

M 22=m22+m42

5.2.1 Tabuľka a graf pre pojazdovú rýchlosť 8 km/h

Na základe nameraných údajov môžeme konštatovať, že dávkovanie rozhadzovacieho

ústrojenstva nebolo symetrické vzhľadom ktomu, že ľavá strana dávkovala priemerné

množstvo xL = 4,8 g a pravá strana xP = 6,9 g.

Maximálna a minimálna hodnota zachyteného hnojiva z ľavej strany má tieto hodnoty

Xmin = 3,5 g a Xmax = 6,8 g.

Maximálna a minimálna hodnota zachyteného hnojiva z pravej strany dosahuje tieto

hodnoty Xmin = 4,4 g a Xmax = 8,6 g

miska 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21g 6,8 6 5,5 5,7 4,5 2,7 5 3,5 4,5 4,5 4,4 4,5 4,5 3,5 5 2,7 4,5 5,7 5,5 6 6,8

miska 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42g 6,7 7,1 6,3 6,7 6,3 8 8,6 7,4 7,6 5,5 4,4 5,5 7,6 7,4 8,6 8 6,3 6,7 6,3 7,1 6,7






Xmin = 3,6 g a Xmax = 6 g.


hodnoty Xmin = 3,8 g a Xmax = 7,8 g

miska 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21g 5,9 5,6 6 4,3 5 5,6 4,4 5,6 5,9 5,6 3,6 5,6 5,9 5,6 4,4 5,6 5 4,3 6 5,6 5,9

miska 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42g 6,4 7,2 7,8 7,7 5,2 7,8 7,1 5,5 4,3 3,8 3,6 3,8 4,2 5,5 7,1 7,8 5,2 7,8 7,8 7,2 6,4

5.2.3.Tabuľka a graf pre pojazdovú rýchlosť 12 km/h





Xmin = 2,7 g a Xmax = 6,2 g.


hodnoty Xmin = 4 g a Xmax = 5,8 g

miska 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21g 5,7 5,7 6,2 4,5 4 3,9 4,3 4,1 3,6 2,7 3,8 2,7 3,6 4,1 4,3 3,9 4 4,5 6,2 5,7 5,7

miska 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42g 5,7 5,3 5 5 5,6 6,3 5,8 5,5 5,2 4,7 4 4,7 5,2 5,5 5,8 5,3 5,6 5 5 5,3 5,7

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 410

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Vp = 8 km/h

Miska

hmot

nosť

, g

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 410

1

2

3

4

5

6

7

8

Vp = 10 km/h

Miska

hmot

nosť

, g






Xmin = 3,7 g a Xmax = 5 g.


hodnoty Xmin = 4,1 g a Xmax = 6 g.

miska 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21g 4,7 5 4,7 4,7 3,7 4,1 4,8 3,9 4 3,7 4 3,7 4 3,9 4,8 4,1 3,7 4,7 4,7 5 4,7

miska 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42g 5,6 4,8 4,1 4,5 5,1 6 4,1 4,4 4,9 4,9 5,6 4,9 4,9 4,4 4,1 6 5,1 4,5 4,1 4,8 5,6

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 410

1

2

3

4

5

6

7

Vp = 12 km/h

Miska

hmot

nosť

, g

5.3 Výpočet variačných koeficientov pre jednotlivé pracovné rýchlosti

5.3.1 Výpočet variačného koeficientu pre pracovnú rýchlosť 8km/h

Hodnotiacim ukazovateľom priečnej rovnomernosti je koeficient odchýlky udávaný v

absolútnych hodnotách, alebo variačný koeficient, ktorý je v praxi viac zaužívaný. Pričom na

základe výpočtov som dospel k záveru, že pri pojazdovej rýchlosti 8km/h sme dosiahli

hodnotu variačného koeficientu Vk = 25,08%.

; %

Vk8 = 25,08 %

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 410

1

2

3

4

5

6

Vp = 14 km/h

Miska

hmot

nosť

, g

V K 8=1x̄ √∑ ¿

i=1

n( x i− x̄ )2

N. 100 ¿

V K 8=1

5,9 √∑ ¿i=1

42(6,8−5,9 )2+. .. . .+(6,7−5,9)2

42.100 ¿

V K 8=1

5,9 √91 ,9942

. 100




x̄=∑ ¿i=1

426,8+ .. ..+6,7 1

42 ¿

x = 5,9 kde: xi - množstvo hnojiva zachytené v i-tej zberacej miske v g,







; %

Vk10 = 21,82 %




. = 5,7



V K 10=1x̄ √∑ ¿

i=1

n(x i− x̄ )2

N.100 ¿

V K 10=1

5,7 √∑ ¿i=1

42(5,9−5,7)2+ .. .. .+(6,4−5,7 )2

42.100 ¿

V K 10=1

5,7 √64 , 9842

. 100

x̄=∑ ¿i=1

425,9+. . ..+6,4 1

42 ¿






; %

Vk12 = 18,86 %




. x = 4,8








V K 12=1

4,8 √∑ ¿i=1

42(5,7−4,8 )2+. . .. .+(5,7−4,8 )2

42.100 ¿

V K 12=1x̄ √∑ ¿

i=1

n( x i− x̄ )2

N. 100 ¿

V K 12=1

4,8 √34 ,4442

. 100

x̄=∑ ¿i=1

425,7+ .. ..+5,7 1

42 ¿

; %

Vk14 = 13,08 %




. x = 4,6



6. DISKUSIA

V rámci diplomovej práce som hodnotil kvalitu práce odstredivého rozhadzovača

priemyselných hnojív Vicon RS-M v poľných podmienkach. Na kvalitu práce vplývajú rôzne

faktory ako poveternostné podmienky (vietor), konštrukcia stroja, vlastnosti použitého

hnojiva a pracovná rýchlosť stroja, na ktorú som sa vo svojej práci zameral. Na základe

odporúčaní z manuálu pre obsluhu stroja som vybral štyri pracovné rýchlosti (8, 10, 12 a 14

Km/h). Pri experimente sme použili priemyselné hnojivo liadok 27. Dávku sme nastavili na

200kg/ha a pracovný záber na 20m.

Pri našich meraniach sme dospeli k poznatku, že so zvyšujúcou sa pojazdovou

V K 14=1x̄ √∑ ¿

i=1

n( xi− x̄ )2

N.100 ¿

V K 14=1

4,6 √∑ ¿i=1

42(4,7−4,6 )2+. . .. .+(5,6−4,6 )2

42.100 ¿

V K 14=1

4,6 √15 ,2242

. 100

x̄=∑ ¿i=1

424,7+. .. .+5,6 1

42 ¿

rýchlosťou variačný koeficient Vk klesá. Najväčšiu hodnotu variačného koeficientu sme

dosiahli pri pojazdovej rýchlosti 8km/h (25,08%) a najmenšiu hodnotu sme dosiahli pri

pojazdovej rýchlosti rýchlosti 14km/h (13,08%). Pričom Páltik(2008) uvádza, že povolená

hodnota variačného koeficientu pre hnojivá s obsahom dusíka nesmie presiahnuť 15%.

Opačný trend pri hodnotení priečnej nerovnomernosti dosiahol Macák(2009), ktorý

uvádza, že so zvyšujúcou sa rýchlosťou sa zvyšuje aj hodnota variačného koeficientu pri

pneumatickom rozhadzovači priemyselných hnojív.

7. NÁVRHY PRE PRAX

Efektívna aplikácia priemyselných hnojív je jedna z najdôležitejších agronomických

požiadaviek. Vzhľadom k neustálemu zvyšovaniu tlaku na farmárov v enviromentálnej

oblasti, sú nútení aj farmári zvýšiť technologickú disciplínu pri aplikácii hnojív. Pre splnenie

týhto požiadaviek je nutné mať aj techniku v požadovanom technickom stave.

Pomôckou pri aplikácii týhto hnojív by mal byť súhrn opatrení, ktoré označujeme

ako ,,Správna farmárska prax“. Rovnako Nitrátová smernica, ktorá hovorí o obmedzeniach

a možnostiach pri aplikácii hnojív. Jedným z krokov ako uvedené požiadavky splniť je

pracovať z technikou v optimálnych pracovných režimoch.

Na základe nameraných a vyhodnotených výsledkov odporúčam pre rozmetadlo Vicon

RS-M a hnojivo Liadok amónny 27 pojazdovú rýchlosť 14km/h, kde sme dosiahli hodnotu

variačného koeficientu Vk = 13,08%, čo je v súlade s normou.

8. ZÁVER

Vzhľadom na neustále sa znižujúce stavy hovädzieho dobytka sme nútený

z nedostatku organických hnojív vo väčšej miere využívať priemyselné hnojivá. Tento

negatívny faktor sa okrem zvyšujúcich vstupov do výroby odzrkadlil aj v neustále sa

zvyšujúcej cene priemyselných hnojív. Z tohto dôvodu by sme mali tieto hnojivá využívať čo

najefektívnejšie.

Jedným z cieľov ako to dosiahnuť je použitie variabilného hnojenia, ale predovšetkým

presnej aplikácie hnojiva. Pod pojmom presná aplikácia hnojiva budeme rozumieť dodržanie

požadovanej dávky na hektár, ale hlavne dodržanie priečnej nerovnomernosti pri dávkovaní

hnojiva..

Cieľom tejto diplomovej práce bolo zhodnotiť kvalitu práce rozhadzovača

priemyselných hnojív Vicon RS-M pri rôznych pracovných rýchlostiach. Na základe

získaných výsledkov môžeme konštatovať, že bol zaznamenaný trend, že so zvyšujúcou sa

pracovnou rýchlosťou nám variačný koeficient klesal. Pre daný typ hnojiva liadok 27 nám

z pohľadu priečnej nerovnomernosti vyhovovala iba rýchlosť 14km/h.

9. ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY

1. PÁLTIK, J. 1982. Stroje pre rastlinnú výrobu 2, Príroda, 1982, 189 s

2. NEUBAUER, K. 1989. Stroje pro rostlinnou výrobu, Praha SZN 1989,716 s

ISBN 80209 – 0075 - 6

3. PISZCZALKA, J. – MAGA, J. 2002. Mechanizácia rastlinnej výroby. Nitra: Edičné

stredisko SPU, 2002. 196 s. ISBN 80-8069-071-5

4. BAJKIN, A. a kol.: 2007, Zemědělská technika, CZU v Prahe, 2007,426 s

5. JECH, J.: 1988, Stroje pre rastlinnú výrobu 2, Bratislava: Príroda, 1988

6. JECH, J.: 1988, Stroje pre rastlinnú výrobu 3, Bratislava: Príroda, 1988

7. SLOBODA, A. - JECH, J a kol.2001 Stroje na zber krmovín a zrnín

8. MAGA, J. - Piszcalka, J.2006 Biomasa ako zdroj obnoviteľnej energie Nitra: Edičné

stredisko SPU, 2002. 108 s. ISBN 80-8069-679-9

9. www.wikipedia.sk

http://www.wikipedia.sk/

10. www.biospotrebiteľ.sk.

11.www. Pöttinger.com

12. www.zanhammer.sk

13. www.topstroj.cz

14. www.agropret.sk

15. www.vicon.cz

16. www.agra.sk

17. www.agrio.sk

http://www.xn--biospotrebite-ngc.sk/

http://www.agra.sk/

http://www.vicon.cz/

http://www.agropret.sk/

http://www.topstroj.cz/

http://www.zanhammer.sk/

Documents

crzp.uniag.skcrzp.uniag.sk/.../D/54F9AA92104D4776A1DC9B3A58F18D00.docx · Web viewAplikácia hnojiva je významný faktor ovplivňujúci rast a vývin rastlín. Cieľom tejto diplomovej