246/2014

zpracování půdy

www.mechanizaceweb.cz

Testování pluhu Pöttinger Servo 6.50 s posilovačem trakceSoučasná ekonomická situace v našem zemědělství nutí zemědělce hledat stále nové zdroje úspor při pěstování rostlin. Na těchto nákladech se významnou měrou podílí i energeticky náročné způsoby zpracování půdy, mezi které patří konvenční zpracování. S omezením počtu pracovníků v zemědělství je kladen stále větší důraz na větší výkonnost strojů a spojování jednotlivých agrotechnických zásahů. Proto je v posledních letech v řadě zemědělských podniků nahrazováno konvenční zpracování půdy, založené na orbě a následné předseťové přípravě půdy, novými postupy se sníženou hloubkou a intenzitou zpracování.

Používání minimalizačních a bez-orebných systémů umožňuje součas-ný sortiment a technická úroveň stro-jů na zpracování půdy a setí, které jsou schopné kvalitně založit porosty zemědělských plodin na různých pů-dách. Klasická orba má na některých půdách stále svou nezastupitelnou úlohu a zejména při zapravení stat-kových hnojiv, posklizňových zbytků a vápenatých hmot ji lze jen obtíž-ně nahradit. Obracení půdy má také značný význam v boji proti plevelům, chorobám a škůdcům.

Účelem předloženého příspěvku není propagace orby, zda orat, nebo vyu-žívat minimalizační technologie při zpracování půdy. Účelem předlože-ného příspěvku je poukázat na nové inovační trendy v konstrukci pluhů, které, jak bylo provedeným měřením prokázáno, zvyšují efektivitu orby.

Materiál a metodaMěření se prováděla v zemědělském podniku Zemspol a. s. Sloup, obec Vysočany, okres Blansko, lokalita Lipiny. Půda, na které se provádě-

lo měření, byla hlinitá, jednalo se o orbu strniště, předplodinou byla pšenice ozimá. Průměrné hmotnost-ní vlhkosti půdy dosahovaly násle-dujících hodnot: hloubka odběru 5 cm – 18 %, 10 cm – 17,9 %, 20 cm – 17,2 %. Penetrometrem byly na-měřeny průměrné hodnoty odporu v hloubce 10 cm – 0,5 MPa, 20 cm – 1,2 MPa a v hloubce 30 cm – 2,8 MPa. Na pozemku byl vybrán rovinatý te-rén, kde byly vytyčeny 80 m dlouhé měřicí úseky.Tažným prostředkem byl traktor John Deere 8295R s výkonem motoru 190 kW a hydromechanickou převod-ovkou. Přední pneumatiky byly od vý-robce Trelleborg s rozměrem 600/70

R30, plněné vodou a huštěné na tlak 170 kPa, zadní pneumatiky byly od stej-ného výrobce, s rozměrem 650/85 R38, huštěné na 150 kPa. Celková hmotnost traktoru včetně řidiče a plné nádrže paliva dosahovala 14 680 kg. Rozložení hmotnosti na nápravy bylo následující: zadní náprava 6760 kg, přední nápra-va 7920 kg. Při měření pracoval traktor s plnou dávkou paliva, režim hydromechanic-ké převodovky udržoval motor v roz-sahu otáček 1600 až 1800 ot/min. Všechna měření byla prováděna na polohovou regulaci tříbodového zá-věsu traktoru. Při zkouškách byla mě-řena síla v horním táhle tříbodového závěsu traktoru. Síla byla měřena

Obr. 1 – Orební souprava traktor John Deere 8295R v soupravě s pluhem Pöttinger Servo 6.50

06-2014-mechanizace.indd 24 28.5.2014 16:08:39

25 6/2014www.mechanizaceweb.cz

zpracování půdy

tenzometrickým snímačem Hottinger U2B-100, viz obr. 2.Prokluz pravého a levého zadního kola byl měřen pomocí inkremen-tálních snímačů otáček kol. Okamži-tá hodinová spotřeba paliva byla snímána ze sítě CAN-Bus traktoru, naměřené hodnoty byly ověře-ny v laboratořích Ústavu techniky a automobilové dopravy. Stanovení hmotností připadajících na jednot-livá pojezdová kola bylo provedeno pomocí nájezdových vah HAENNI WL 103, viz obr. 3.Zkoušený pluh Pöttinger Servo 6.50 je, proti klasické konstrukci závěsu, opatřen hydraulickým vál-cem umístěným mezi rámem a sto-jánkem závěsu (viz obr. 4). Jedná se o návěsný sedmiradličný otočný pluh s automatickým hydropneu-matickým jištěním orebních těles.

Závěs pluhu je na stojánku opatřen hydraulickým válcem, který umož-ňuje přenesení části hmotnosti pluhu při orbě na podvozek trak-toru. Do válce je možno z vnějšího hydraulického okruhu přivést olej o tlaku až 150 barů. Po nastavení tlaku se přívod oleje uzavře kulo-vým kohoutem. Hydraulický okruh válce je opatřen vzdušníky, které umožňují při orbě kopírování ne-rovností terénu s minimálním ko-lísáním tlaku. Uvedená konstruk-ce dovoluje během práce orební soupravy přenést část hmotnosti pluhu na podvozek traktoru. Tím dojde k regulovanému dotížení hnacích kol, což vede ke zvýšení tahové síly traktoru a poklesu pro-kluzu kol. Vážením (viz obr. 3) bylo zjištěno, že při zvýšení tlaku ve válci z 0 na

150 baru, u pluhu v pracovní polo-ze pro orbu vlevo dojde k dotížení zadní nápravy traktoru o 980 kg. Pokud jde o rozložení hmotnosti na jednotlivá kola, záhonové kolo trak-toru bylo dotíženo o hodnotu 840 kg, zatímco brázdové kolo pouze o 140 kg. Přírůstek tíhy připadající na zadní kola traktoru je zřejmý z obr. 5. Při jízdě traktoru v brázdě je hmotnost traktoru připadající na brázdové kolo vyšší než na kolo záhonové. Z provedeného vážení soupravy je zřejmé, že použití hydraulického válce na závěsu zkoušeného pluhu vede k vyrovnání tíhy připadající na brázdové a záhonové kolo. To se projeví při orbě ve vyrovnání proklu-zu obou kol.Pluh byl seřízen na hloubku 27 cm a záběr pluhu byl 3,05 m. Kolísání uvedených parametrů při měření,

dané variačním koeficientem, splňo-valo normu.Jedním z parametrů měřených bě-hem zkoušek orební soupravy na pozemku byl prokluz pravého a le-vého zadního kola traktoru. Traktor pracoval s otevřenou uzávěrkou di-ferenciálu zadní nápravy. Ve sloup-cových grafech na obr. 6 a 7 jsou uvedeny naměřené prokluzy obou kol při postupném zvyšování tlaku ve válci na pluhu. Tlak ve válci byl zvyšován od 0 do 150 barů.

Dosažené výsledky měřeníZ obr. 6 a 7 můžeme vidět změnu prokluzu záhonového zadního kola a brázdového zadního kola traktoru v závislosti na změně tlaku v hyd-raulickém válci pluhu. Při plovoucí poloze rozváděče vnějšího okruhu hydrauliky je v hydraulickém válci prakticky nulový tlak. Hydraulický válec nepřenáší zatížení z pluhu na traktor. Ze sloupcových grafů je patrné, že došlo k rozdílným pro-kluzům zadních kol. U záhonového kola byl naměřen průměrný prokluz 21,8 % a brázdového kola 6,5 %, viz obr. 8. Při dalších zkouškách byl tlak ve válci postupně navyšován. Při zvýšení tlaku ve válci závěsu na 90 barů došlo k poklesu prokluzu zá-honového kola na 17,9 %, u brázdo-vého kola byl průměrný prokluz 6 %. Další navýšení tlaku na hod-notu 110 barů se projevilo snížením prokluzu záhonového kola na hod-notu 5,3 % a brázdového kola na hodnotu 4,7 %, viz obr. 9. Obr. 4 – Hydraulický válec se vzdušníky a manometrem pro nastavení tlaku ve válci na závěsu pluhu

Obr. 2 – Tenzometrický snímač síly Hottinger U2B-100 v horním táhle TBZ Obr. 3 – Vážení pomocí tenzometrických nájezdových vah

06-2014-mechanizace.indd 25 28.5.2014 16:08:42

266/2014

zpracování půdy

www.mechanizaceweb.cz

Z grafů na obr. 6 a 7 je zřejmé, roz-dílné rozložení zatížení zadních kol traktoru ovlivňovalo prokluz záho-nového a brázdového kola traktoru při orbě. Při všech zkouškách byla současně měřena i síla v horním táh-le tříbodového závěsu pluhu. Namě-řené síly byly vyneseny v závislosti na tlaku ve válci závěsu pluhu do grafu na obr. 11. V uvedeném gra-fu je prokázaná přímá závislost síly v horním táhle tříbodového závěsu traktoru na změně tlaku v hydrau-lickém válci pluhu. S rostoucím tlakem roste síla v hor-ním táhle, a tím také zatížení zadní

nápravy traktoru. Dotížení zadní nápravy je rozdílné, což je mož-né dokumentovat kvazistatickým vážením zatížení na záhonovém a brázdovém zadním kole na rovné betonové ploše viz obr. 10. Měře-ním prokluzů zadních kol traktoru při orbě byl zjištěn prokazatelný rozdíl prokluzů mezi záhonovým a brázdovým kolem. Proto je reál-né vyslovit myšlenku, že tlak v hyd-raulickém válci na pluhu při orbě dotěžuje více kolo pohybující se po záhoně než kolo v brázdě. Uvedené zjištění je pozitivní, poněvadž opro-ti klasickým návěsným pluhům, kte-

ré nejsou vybaveny hydraulickým válcem, je kolo orajícího traktoru pohybující se v brázdě výrazně více zatíženo než kolo pohybující se po záhoně (3). Výrazný rozdíl v zatíže-ní zadních kol způsobuje nežádoucí zhutňování podorničí a výkon mo-toru je nerovnoměrně přenášen zadní transmisí. Na obr. 12 můžeme vidět závislost hektarové spotřeby paliva Qe. na tlaku v hydraulickém válci pluhu.Série tří měření, kdy byl hydraulic-ký válec napojen na vnější okruh hydrauliky a rozváděč byl nastaven na plovoucí polohu, což znamená, že není v průběhu orby přenášeno dodatečné zatížení z pluhu na trak-tor, přinesla průměrnou hektaro-vou spotřebu paliva Q 22,3 l/ha (viz

obr. 12). Průměrná hodnota hekta-rové spotřeby paliva Q vypočtená z regresní přímky pro tlaky 90 až 150 barů byla 19,9 (l/ha). Z toho vyplývá, že průměrná úspora pro uvedené tlaky činila 14,5 % paliva oproti prů-měrné spotřebě, kdy nebyla zadní náprava traktoru dotěžována. Dalším hodnoceným parametrem orební soupravy byla efektivní vý-konnost, což je výkonnost dosahova-ná v čase práce bez uvažování časů ztrátových. V grafu na obr. 13 je zná-zorněna závislost efektivní hektarové výkonnosti na tlaku v hydraulickém válci pluhu. Dotížení zadní nápravy vede ke snížení prokluzu, tím se sni-žuje ztráta rychlosti orební soupravy a logicky roste výkonnost. Vypočtená efektivní výkonnost při tlaku ve válci

Obr. 7 – Prokluz brázdového kola traktoru při změně tlaku v hydraulickém válci závěsu pluhu

Obr. 5 – Dotížení zadních kol traktoru při tlaku 150 barů v hydraulickém válci závěsu pluhu

Obr. 6 – Prokluz záhonového kola traktoru při změně tlaku v hydraulickém válci závěsu pluhu

Obr. 8 – Rozdílný prokluz záhonového a brázdového kola. Rozváděč vnějšího okruhu hydrauliky v plovoucí poloze, tlak ve válci 0 bar

Obr. 9 – Vyrovnání prokluzu brázdového a záhonového kola. Tlak ve válci 110 bar

06-2014-mechanizace.indd 26 28.5.2014 16:08:45

27 6/2014www.mechanizaceweb.cz

zpracování půdy

0 barů je We = 2,32 ha/h a průměr-ná efektivní výkonnost vypočtená z regresní přímky pro tlaky 90 až 150 barů, viz obr. 13, je We = 2,54 ha/h. Vezmeme-li za základ výkonnost při tlaku ve válci rovnající se nule, po-tom můžeme konstatovat, že pro tla-ky 90 až 150 barů dojde k navýšení výkonnosti o 8,6 %.

Závěrečné hodnoceníEnergeticky úsporné zpracování půdy je důležitým předpokladem pro sní-žení nákladů v orbě, kdy vysoké ceny nafty výrazným způsobem prodražují

základní zpracování půdy. Existují ná-zory, že na radličném pluhu již není co zdokonalovat. Firma Pöttinger před-stavila na nové generaci návěsných pluhů Servo 6.50 s posilovačem trak-ce-systém Traction-Control. Systém Traction-Control. není složitý, je per-fektně integrovaný do závěsu pluhu a jednoduše ovladatelný. Výsledky tes-tování pluhu Pöttinger Servo 6.50 jasně dokazují praktickou účelnost tohoto pluhu s posilovačem trakce, která se projeví v nižší energetické náročnos-ti orby a vyšší výkonností.

prof. Ing. František Bauer, CSc.,

doc. Ing. Pavel Sedlák, CSc.,

doc.Ing. Jiří Čupera, Ph.D.,

Ing. Dušan Slimařík,

Ing. Adam Polcar, Ph.D.,

Ing. Antoním Skřivánek,

Mendelova univerzita v Brně

Článek vznikl v rámci řešení Interní grantové agentury Mendelovy univer-zity v Brně č. IP15/2014.

Lektoroval Ing. Luboš Stehno, Ph.D.,

Profi Press

Literatura:

1. Bauer,F. a kol.: Vyhodnocení testování

návěsného pluhu Pöttinger SERVO 6,5

v soupravě s traktorem John Deere

8295R, Zpráva, MU Brno, 2013

2. Růžek,P.: Uplatnění různých způsobů

zpracování půdy v zemědělské praxi.

Sborník přednášek z odborného semináře

VÚRV Praha Ruzyně červen, 1998

3. Bauer,F. a kol.: Vyhodnocení testování

návěsných pluhů, Zpráva MZLU Brno, 1998

zzzspcTfatdppt

ČObr. 10 – Vážení orební soupravy. Tlak ve válci pluhu je 150 barů

Obr. 11 – Závislost síly v horním táhle na tlaku v hydraulickém válci pluhu

Obr. 12 – Závislost hektarové spotřeby paliva na tlaku v hydraulickém válci pluhu

Obr. 13 – Závislost efektivní výkonnosti na tlaku v hydraulickém válci pluhu

06-2014-mechanizace.indd 27 28.5.2014 16:08:48