Zemědělské stroje 1. Význam mechanizace a automatizace v zemědělství V současnosti je potřeba se zaměřit na snižování materiálové a energetické náročnosti. Zavádění a využívání elektronizace a automatizace v zemědělství musí směřovat ke zvyšování úrovně řízení a snižování materiálových vkladů do výroby. Důležitou součástí zemědělské výroby je i ochrana životního prostředí.

Mechanizace dříve ….. dnes

Použitá literatura:

BEZDĚKOVSKÝ; NEVORAL; ŠKUBNA. Stroje a zařízení v rostlinné výrobě. Praha: Státní

zemědělské nakladatelství, 1990, ISBN 80-209-0132-9. Str.6.

Obrázky:

Ing. Tkáč Ladislav, 2012

2. Základní pojmy

Mechanizační prostředek je technický prostředek, který vykonává určitý výkon nebo pracovní

operaci při mechanizaci nebo automatizaci rostlinné nebo živočišné výroby. Patří sem stroje,

nářadí a zařízení.

Nářadí je mechanizační prostředek bez aktivních pracovních částí (např. radličkový pluh).

Pluh

Stroj je účelné seskupení tuhých těles, které jsou spolu pevně nebo pohyblivě spojeny tak, aby

se část energie, která se do stroje přivádí nebo se v něm akumuluje, změnila v žádaný účinek

(např. secí stroj).

Secí stroj

Zařízení je soubor mechanizačních prostředků, které jsou nedílnou součástí staveb nebo jsou

navzájem funkčně spojeny tak, že jako celek splňují žádaný účinek (např. zařízení na dojení)

Mechanismus je vzájemně vhodné seskupení pohybujících se strojních součástí pro změnu

pohybu

(např. klikový pohybový mechanismus), nebo to mohou být převody (např. mechanický,

hydraulický)

Hydraulický mechanismus

Ústrojí je mechanismus účelně spojený s dalšími funkčními celky a s rámem stroje. Vykonává

v technologickém pracovním prostupu stroje samostatnou pracovní operaci (žací nebo mlátící

ústrojí).

Žací ústrojí

Nástroj je pracovní prostředek (aktivní nářadí), ovládaný ručně nebo mechanicky (strojem) a

působí bezprostředně na materiál a mění jejich tvar a velikost.

Různé druhy seker Kosy

Zemědělský stroj je každý druh stroje, který pomáhá dosáhnout vysokou produktivitu práce

v zemědělství, zvyšují hektarové výnosy a užitkovost hospodářských zvířat.

Sklízecí řezačka

Souprava je dočasné spojení energetického prostředku s mechanizačními prostředky

k vykonání jedné nebo několika operací. Souprava může být stacionární nebo mobilní.

Mobilní souprava - traktor a lis

Mechanizace je nahrazení ruční práce prací mechanizačních prostředků.

Traktorový zemědělský mechanizační prostředek je stroj připojovaný k traktoru.

Lis

Samojízdný zemědělský mechanizační prostředek je stroj, jehož pojezd i pracovní orgány

pohání jeden nebo více vestavěných motorů. Souprava může být mobilní nebo stacionární.

Postřikovač

Strojní linka je cílevědomé seskupení několika mechanizačních prostředků nebo souprav

vykonávajících několik na sebe navazujících pracovních postupů.

Použitá literatura:

BEZDĚKOVSKÝ; NEVORAL; ŠKUBNA. Stroje a zařízení v rostlinné výrobě. Praha: Státní

zemědělské nakladatelství, 1990, ISBN 80-209-0132-9. Str. 8-9. Obrázky: Ing. Tkáč Ladislav, 201

4. Složení zemědělských mechanizačních prostředků

4.1 Členění zemědělských strojů:

- hnací (motory) mění jednotlivé druhy energie na takovou, kterou lze využít pro pohon

zemědělských strojů a zařízení.

- hnané (pracovní) mění energii dodanou motorem na požadovanou práci.

- měřící a zkušební jsou určeny k měření a zkoušení činnosti jednotlivých částí, ústrojí nebo

celých strojů.

4.2 Obecné složení zemědělského stroje

Součásti jsou vyrobeny z jednoho kusu a jsou nerozebíratelné (např. šroub)

Části stroje jsou soubory několika vhodně spojených součástí. Mohou být pevné nebo

pohyblivé (např. mlátící buben)

Mechanismy představují účelné spojení pevných a pohyblivých součástí a částí stroje

vytvářející potřebný jednoznačný pohyb určitého tělesa (např. klikový hřídel)

Ústrojí jsou mechanismy účelně spojené s dalšími funkčními celky a rámem stroje tak, aby

vykonávaly samostatnou pracovní operaci (např. mlátící ústrojí)

4.3 Energetické zdroje a rozvod energie

Energetický zdroj dodává potřebnou energii, která se využívá pro pohon a pojezd stroje.

Hlavní energetické zdroje v zemědělství jsou:

- spalovací motory, které přeměňují tepelnou energii na mechanickou a jsou zdrojem energie

pro pohon traktorů, nákladních automobilů atd.

- elektromotory, které přeměňují elektrickou energii na mechanickou a zajišťují pohon

stacionárních zařízení.

Spalovací motor Elektromotor

Rozvod energie

Rozvodem se energie zajišťuje od zdroje k místům spotřeby tak, aby odpovídal požadavkům

poháněných mechanismů, ústrojí, dopravníků apod. Energie může být převáděna:

- mechanicky

- hydraulicky

- pneumaticky

- elektricky

- kombinovaně

Mechanický rozvod energie

Mechanický rozvod se skládá z části strojů, mechanismů a funkčních celků vzájemně

spojených tak, aby splňovaly všechny požadavky konstrukce. Tyto rozvody se dělí:

a) kloubové a teleskopické hřídele, používají se k přenášení točivého momentu mezi

otáčivými strojními částmi. Mají rovnoběžné nebo různoběžné osy otáčení. Nejčastěji se

používají k přenosu točivého momentu od vývodového hřídele traktoru na zemědělský stroj.

Jednoduchý kloub

b) převody:

- ozubenými koly

- řetězové

- řemenové

- lanové

- plynule měnitelné (variátory)

Mechanické převody přenáší otáčivý pohyb a točivý moment a umožňují tak měnit frekvenci

a smysl otáčení, velikost točivého momentu. Variátory umožňují plynulou změnu otáček. U

zemědělských strojů se používají řemenové variátory s klínovými řemeny.

Řetěz Převod ozubenými koly

Klínové řemeny Řetězový převod

c) spojky:

- pevné

- poddajné

- výsuvné

- zvláštní

Spojky jsou určeny k trvalému nebo dočasnému spojení otáčivých součástí. Přenášejí točivý

moment, chrání proti přetížení, zastaví některá ústrojí nezávisle na chodu stroje, tlumí rázy a

usnadňují montáž.

Pevná spojka

d) mechanismy:

- pohybové (klikové, vačkové, rohatkové)

- ovládací

- seřizovací a závěsné

Rohatkový mechanismus

Hydraulický rozvod energie

Je určen k uvádění strojů a mechanismů do pohybu. U zemědělských strojů se používají

otevřené hydrostatické pohony. Pracovní kapalina postupuje z hydrogenerátoru do

hydromotorů, kde předává svou energii a vrací se zpět do nádrže.

Pneumatický rozvod energie

V zemědělství se tento rozvod používá u vzduchových brzd nebo pro pohon dojících zařízení.

Elektrický rozvod energie

Elektrický rozvod energie je univerzální rozvod energie. Rozvádí se elektrickou sítí, často

bývá kombinován s mechanickým.

Rozvod elektrické energie

Kombinovaný rozvod energie

Kombinovaný rozvod energie využívá všechny výhody jednotlivých rozvodů k dosažení co

nejefektivnějšího řešení. V zemědělství je množství variant. Rozhodující je jednoduchost,

spolehlivost, druh energetického zdroje, účinnost a pořizovací cena.

4.4 Ovládací soustavy

Ovládací soustavy zajišťují požadovanou účinnost mechanizačního prostředku, např. zvedání,

spouštění apod. Podle způsobu přenosu síly se dělí na:

- mechanické

- hydraulické

- pneumatické

- elektrické

- kombinované

Mechanické ovládací soustavy

Ovládací a seřizovací mechanismy těchto soustav se skládají z pák, táhel, šroubů tak, aby se

potřebná síla k ovládání stroje přenesla co nejlépe. Velmi častým řešením je šroub s maticí.

Hydraulické ovládací soustavy

Hydraulické ovládací soustavy jsou založeny na principu rovnoměrného šíření tlaku

v kapalinách všemi směry. To umožňuje přenášet tlakovou energii a částečně i energii

kinetickou na libovolné místo stroje bez složitých převodů. Při přenosu tlakové energie se

dosahuje vysokých tlaků. Pracovní kapalina je hydrogenerátorem dopravována k pojistnému a

seřizovacímu ventilu, který je seřízen na požadovaný tlak.

Nádrž pracovní kapaliny musí mít dostatečný objem, aby v ní zůstala při jakékoliv poloze

stroje dostatečná rezerva pracovní kapaliny.

Hydrogenerátor přeměňuje mechanickou práci na pohybovou energii pracovní kapaliny.

Zubový hydrogenerátor se skládá ze skříně, ve které jsou dvě čelně ozubená kola, z nichž

jedno je hnací.

Rotační lopatkový hydrogenerátor se skládá ze statoru, ve kterém je excentricky uložen

rotor, v jehož drážkách jsou umístěny lopatky, které se odstředivou silou vysouvají a při

pohybu kopírují vnitřní plášť statoru.

Pojistný a seřizovací ventil upravuje pracovní tlak v celém hydraulickém obvodu na

stanovenou hodnotu a zamezuje překročení této hodnoty.

Přímočaré hydromotory jsou jednočinné nebo dvojčinné. U jednočinného hydromotoru

působí pracovní kapalina tlakem jen na jednu stranu pístu. Zpětný pohyb a současné

vytlačování pracovní kapaliny zajišťuje tíha ovládaného celku, popř. vratná pružina.

Dvojčinný hydromotor má přívod tlakové kapaliny z obou stran pístu.

Rotační hydromotory mají stejnou konstrukci jako zubové hydromotory. Tlaková pracovní

kapalina přiváděná k sacímu hrdlu se dostává do mezer mezi zuby. Působením vysokého tlaku

se ozubená kola hydromotoru otáčejí. Po přeměně energie se pracovní kapalina odvádí

odpadním potrubím zpět do nádrže.

Šoupátkové rozvaděče rozvádějí tlakovou pracovní kapalinu do jednotlivých hydromotorů a

jsou ovládací částí hydraulických obvodů.

Čističe zabraňují vnikání nečistot do jemně opracovaných součástí a prodlužují jejich

životnost. Spojovací potrubí tvoří vysokotlaké trubky a vysokotlaké pryžové hadice.

Pneumatické ovládací soustavy

Pneumatické ovládací soustavy využívají k přenosu tlakové energie stlačený vzduch,

přiváděný od kompresoru. Nevýhodou je stlačitelnost vzduchu, projevující se kolísáním tlaku.

U zemědělských strojů se stlačený vzduch používá pro ovládání vzduchových brzd, u dojících

zařízení apod.

Zapojení vzduchových brzd

Elektrické ovládací soustavy

Elektrické ovládací soustavy využívají silové působení magnetického pole, které se vytváří

kolem elektromagnetu. Uplatňují se jako automatizační prvky (rozvaděče, stykače), které

ovládají elektromotory.

Kombinované ovládací soustavy

Kombinované ovládací soustavy jsou nejvýhodnější kombinací ovládacích soustav. Používají

se pro přímé ovládání i automatické řízení strojů a strojních linek. Snímače sledující danou

veličinu předávají prostřednictvím elektrické ovládací soustavy impulsy, ale výkonnou funkci

zastává tlak kapaliny nebo plynu (např. elektropneumatické ventily pro řízení dojení).

4.5 Pomocné části zemědělského stroje

Mezi pomocné části patří rám, závěs a podvozek. Nevykonávají přímou pracovní činnost, ale

jsou nezbytné pro práci stroje jako celku.

Rám. Základním požadavkem je jeho tuhost. Při dovoleném namáhání se nesmí měnit

vzájemná poloha jednotlivých částí. Podle konstrukčního uspořádání pracovních ústrojí může

být rám plochý nebo prostorový.

Plochý rám Plochý rám

Závěs spojuje stroj nebo nářadí s tažným prostředkem. Má být jednoduchý, bezpečný,

provozně spolehlivý, snadno ovladatelný. Závěs může mít pojistku, zajišťující odpojení stroje

při překročení tažné síly nebo při najetí na překážku. U strojů a ústrojí, které se často připojují

a odpojují, se používá rychloupínací závěs. Sem patří tříbodový závěs.

Tříbodový závěs Závěs

Podvozek je tvořen spojením rámu s nápravami, pojezdovými koly, brzdami a řízením.

Nejsložitější konstrukci mají samojízdně stroje.

Část podvozku s rámem, nápravou a pojezdovými koly

Použitá literatura:

BEZDĚKOVSKÝ; NEVORAL; ŠKUBNA. Stroje a zařízení v rostlinné výrobě. Praha: Státní

zemědělské nakladatelství, 1990, ISBN 80-209-0132-9. Str. 11-25.

Obrázky:

Ing. Tkáč Ladislav, 2012