Zöldségbetakarító gépek

Kategória: Gépesítés | Szerző: Dr. Láng Zoltán, egyetemi tanár, SZIE Műszaki Tanszék, 2017/03/30

A betakarítás hatékonysága részbeni vagy teljes gépesítéssel fokozható. Az első esetben segédgépek, utóbbiban betakarítógépek alkalmazásáról beszélhetünk. A segédgépek a kézzel betakarított termény gyűjtését, szállítását végzik, ezzel a munkások szedési kapacitását akár 50%-kal is növelhetik.

A betakarítógépek a teljes munkafolyamatot – szedést, gyűjtést és szállítást – elvégzik, miközben munkaerőigényük alacsony. Tudomásul kell azonban venni, hogy a betakarítógép alkalmazása – amellett, hogy sokszorosan túlszárnyalja az ember szedési kapacitását – nagy költségigényű, jelentős veszteséggel és rosszabb munkaminőséggel jár együtt. A gépek által betakarított nagy tömegű termény elhelyezéséről/feldolgozásáról a művelet megtervezésével egyidejűleg gondoskodni kell. Fentiekből látszik, hogy a megfelelő betakarítási eljárás megválasztása során sok szempontot kell figyelembe venni, kezdve a gazdaság méretétől a finanszírozási lehetőségeken, a rendelkezésre álló munkaerőn keresztül a felvevőpiac befogadóképességéig.

A káposztafélék betakarítása

A szedés segédgéppel vagy káposztabetakarító géppel gyorsítható. Jellegzetes segédgép a vontatott vagy magajáró hosszú gyűjtőszalag. A szalag mögött gyalogló szedőmunkások a fejeket felszedik, késsel torzsátlanítják, majd a szalagra helyezik. A szalag átveszi a gyűjtés és szállítás feladatát, ezáltal növekszik a munkások szedési kapacitása. Ezzel az eszközzel a fejes káposzta mellett a vörös- és kelkáposzta, karfiol, brokkoli, karalábé és fejes saláta is betakarítható.

1. ábra. A Trinkel cég Hortus 1 típusú vágó rendszerű káposztabetakarító gépe a késes torzsavágó tárcsával

A betakarítógéppel felszedett káposzta tárolható, vagy azonnal feldolgozható (pl. savanyítással), de alkalmas friss fogyasztásra is.

A szelektív, például fejméret vagy fejkeménység szerinti gépi betakarításra születtek sikeres megoldások, de a gyakorlatban még nem terjedtek el. Gondosan betartott termesztéstechnológia esetén az állomány egységesen fejlődik. A sortávolság a sorok között haladó szerkezetek mérete (45–55 cm) miatt nem csökkenthető tetszőlegesen. A taroló rendszerű betakarítógépek ilyenkor kielégítő munkaminőséggel és gazdaságossággal üzemeltethetők, így ezeket alkalmazzák világszerte.

Alapvetően két taroló rendszerű betakarítási technológia és ezeknek megfelelő géptípusok ismeretesek.

Az egyik az ún. vágó rendszerű, melynél a gép

• az egyedek torzsáit a talajszint felett azonos magasságban elvágja;
• a fejeket felszedi és szállítójárműre gyűjti; miközben
• a külső, laza burkolóleveleket eltávolítja.

A torzsák eltávolítása utólag történhet meg.

A másik, az ún. nyüvő rendszerű géptípus haladás közben

• a fejeket kiemeli a talajból;
• a torzsákat egyforma hosszra vágja; majd
• a fejeket kocsira gyűjti; közben
• a külső, laza burkolóleveleket eltávolítja.

A karfiol, brokkoli és karalábé gépi betakarítása mindkét káposztabetakarító géptípussal megvalósítható.

A gépek vontatott és magajáró kialakításban is készülnek. A területegységről betakarított nagy térfogat és tömeg miatt saját gyűjtőtartállyal nem rendelkeznek, a felszedett terményt a betakarító gép mellett haladó gyűjtőkocsira rakják át. Egy és több sorról egyszerre betakarító változatok ismertek.

A vágó rendszerű káposztabetakarító gép kialakítására mutat példát az 1. ábra. A fejeket két hullámos gumiszalag veszi közre, a torzsát pedig a talajfelszínen egy forgó késes tárcsa vágja el. A levágott és felszedett fejek ezután tisztító asztalra kerülnek, ahol megtörténik a laza burkolólevelek eltávolítása a gépen utazó munkások által.

A Hortech cég Rapid SR típusnéven vágó rendszerű magajáró gépet kínál, mely 4 sor egyidejű felszedésére képes. Megtalálhatók rajta mindazok az elemek, amelyek a legkorszerűbb gépeket jellemzik: automata soron vezetés és folyamatos tartályláda-felszedés és töltés (2. ábra).

2. ábra. Hortech Rapid vágó rendszerű 4 soros magajáró káposztabetakarító gép

A nyüvő rendszerű betakarítógépek nyüvő szerkezete a káposztafejek talajból történő függőleges irányú kihúzására és megtámasztásukra szolgál. A kihúzásra és megtámasztásra azért van szükség, hogy a torzsák egységes helyzetbe kerüljenek. Ezzel az eltérő torzsahosszal rendelkező egyedek torzsacsonkja azonos méretűre vágható vissza. Kétféle nyüvőszerkezet-kialakítás ismeretes.

A nyüvő szíjas megoldás legfontosabb eleme a ferde síkban járó szíjpár. A szíjak belső ágai támasztó görgőkkel egymáshoz szorítottak. Feladatuk a torzsák közrefogása, megragadása és hátrafelé, felfelé szállítása. A belső szíjágak felett egy-egy sín fut végig. E sínekre támaszkodik és azokon csúszik a káposztafej alsó felülete, miközben gyökere kihúzódik a talajból. A szíjak tehát sorban egymás után megragadják a torzsákat, a sínek alulról megtámasztják a fejeket és a teljes növényt a saját függőleges tengelye mentén kihúzzák a talajból. A függőleges irányú kihúzás azáltal valósul meg, hogy a nyüvő szalagok szállító sebességének a vízszintes összetevője megegyezik a haladási sebességgel, de azzal ellentétes irányú. A kihúzás sebessége így a szíjsebesség függőleges összetevőjével azonos.

A nyüvő hengerpáros gépeknél a tőkihúzás döntött helyzetű, menetes orsópárral valósul meg. Az ellentétes forgásirányú, spirálfelületű hengerek hasonló hatást fejtenek ki, mint a szíjak és a támasztó élek együtt: megtámasztják és ferde pályán hátra és felfelé szállítják a káposztafejeket. A menetes orsók szállítócsigákként foghatók fel, melyekre igaz az, amit a szíjaknál láttunk: a szállítósebesség vízszintes komponense megegyezik a gép haladási sebességével, de azzal ellentett irányú. A csiga szállítósebessége a fordulatszám és a menetemelkedés szorzataként adódik. A nyüvőszerkezetben egymásután két pár menetes orsót helyeznek el: az elülső pár V-alakban előre nyitott helyzetű, így segíti a beterelést, a hátulsó pár párhuzamos tengelyű, itt valósul meg a nyüvés.

Mindkét nyüvőszerkezet változat előtt beterelő elemek találhatók, melyek egyrészt megemelik a külső laza burkoló leveleket, másrész bevezetik a fejeket a nyüvő elemek közé. A terelőelemek lehetnek hegyes orrú papucsok vagy döntött helyzetű tárcsák.

Mind a szíjak, mind a menetes orsók felett azok szállítósebességével összhangban mozgó, gumizsinór fonatból kialakított leszorítószalag található. Feladata a fejek megtámasztása, szállítása és a torzsa levágása közben.

A torzsa levágása fűrészszalaggal vagy forgó vágószerkezettel történik, mely a szíjas nyüvőszerkezetnél a szíjak és a támasztósínek között, menetes orsók esetén a hátsó orsópárok után helyezkedik el.

A káposzta betakarítása során gyomokon kívül más idegen szennyezők nem kerülnek a fejek közé. Tisztítás alatt ezért itt elsősorban a laza burkoló levelek eltávolítását, esetenként kézzel végzett selejtezést értünk.

A fejre nem boruló burkoló leveleket szemben forgó, spirál felületű hengerpár tépi le, miközben szállítja is a káposztafejeket. A gépen végzett kézi selejtezés sima szállítószalag előtt történik. Itt a selejtező munkás a hibás, beteg egyedeket leemeli a szalagról és visszaejti a tarlóra. A méreten aluli fejek eltávolítása a lesodró hengerrel valósítható meg.

A káposztafejek ütés (ütközés) hatására kívülről nem látható, belső sejtroncsolódást szenvedhetnek, így hosszabb tárolás során rothadásnak indulhatnak. A betakarítás és betárolás során ezért kerülni kell a kritikusnál nagyobb esésmagasságot, illetve ütközési sebességet.

Egyes káposztabetakarító gépeken olyan speciális kocsirakó szerkezet található, amellyel kizárható a fejek néhány cm-nél hosszabb szabadesése. Ezt pl. oly módon valósítják meg, hogy a ferde kocsirakó szalag felső végéhez egy fékezőszalagot csatlakoztatnak. A fékezőszalag akár a szállítójármű platójáig is lebillenthető, így a rakodás üres jármű esetén is kíméletes.

A fékező szalag lényegében két egymás felett elhelyezett szállítófelület. A káposztafejek e szalagok között haladnak az azok által meghatározott sebességgel, így szabadesésük vagy csúszásuk kizárt.

Nyüvőszíjas és nyüvő hengerpáros betakarítógépet mutat a 3. ábra. Mindkettőnél látható a beterelő szerkezet, mely segíti a sorok nyüvőszerkezetbe vezetését. A torzsákat a két nyüvőszíj, illetve spirálhenger fogja közre és viszi hátrafele, miközben a gép előre halad. A vágószerkezet a torzsákat levágja, a fejek a továbbító szalagra jutnak. Szállítás és vágás közben a gumifonat-szalag támasztja a növényeket. A torzsátlanított fejek a kocsira rakó szalag segítségével jutnak a betakarítógép mellett haladó szállítójárműre. A pontos soron vezetést a gép saját fülkéjében ülő kezelő személy vagy érzékelő automatika segíti oly módón, hogy a nyüvőszerkezet helyzetét a gépvázhoz képest keresztirányban állítja.

3. ábra. Nyüvőszíjas és nyüvő hengerpáros káposztabetakarító gép

Egyes újabb géptípusokon a nyüvőszíjakat vagy -hengereket, valamint a gumifonatos leszorítóelemet kétoldali függőleges, lágy gumiszalagpár helyettesíti. A fejeket elől két forgó kúp fogja közre és emeli ki, a beterelést lapátos kerék segíti. A torzsa levágása a szalagok alatt feljebb történik meg (4. ábra).

4. ábra. Vanhoucke egysoros nyüvő rendszerű káposztabetakarító gép

A korszerű függesztett káposztabetakarító gépek szedési kapacitása soronként jellemzően 200–250 tonna/nap.

A gyökérzöldség gépi betakarítása

Az alábbiakban ismertetett gépek és eljárások a sárgarépa, petrezselyem, pasztinák és gumós zeller betakarítására alkalmasak.

Két gépi betakarítási eljárás terjedt el a gyakorlatban, úgymint

• az ásó rendszerű és
• a nyüvő rendszerű

Mindkét esetben az alábbi műveletek elvégzése szükséges:

• a termény kiemelése a földből;
• a lombozat eltávolítása;
• a gyökérzet megtisztítása a rátapadt talajtól;
• a termény szállítójárműre továbbítása.

Mindkét géptípus üzemeltethetőségének előfeltételei a laza szerkezetű, kő- és kavicsmentes talaj, az egyenletes talajfelszín és vetésmélység, ezek következményeként az egyszerre fejlődő állomány. Fontos továbbá a gyommentesség. Nyüvő rendszerű betakarításhoz a sorok egyenessége, egészséges levélállomány, valamint a legalább 30 cm-es sortávolság is előfeltétel. A szükséges tőállomány biztosításához sávos vetést alkalmaznak.

Az ásó rendszerű gyökérzöldség-betakarítás első lépéseként az állomány levéltelenítése történik meg. E célra vízszintes tengelyű, lengőkéses szárzúzók vagy járvaszecskázók jönnek számításba. A gépek a leszakított és felaprított szárakat a már betakarított tarlóra szórják. Következő művelet a fejezés. Ez passzív késsel vagy aktív szerkezettel – pl. forgó fűrészfogas tárcsával – valósítható meg. E két művelet egy menetben végezhető el. Szártalanított és fejezett állományt mutat az 5. ábra bal oldali képe.

5. ábra. Fejezett répaállomány és kiemelése a talajból

A második munkamenetben a betakarítógép döntött helyzetű ásóvasak vagy tárcsák segítségével a gyökereket talajszelettel együtt emeli ki (az 5. ábra jobb oldalán). A föld és gyökértömeg egy felhordó rostaszalagra vagy lengőrostára kerül, ahonnan a felhordott föld nagy része visszahullik a tarlóra. A ferde rosta után a gépen fúvott, szemben forgó gumihengerpárt helyeznek el úgy, hogy az anyagáram a hengerek között haladjon át. A rugalmas hengerek a rögöket összetörik, a gyökerek pedig sértetlenül haladnak át közöttük. Egy újabb rostaszalagon az összetört rögök áthullnak, a gyökerek pedig ferde tisztítószalagra jutnak. A szalag apró gumitüskéiben a kisebb növényi szennyeződések megakadnak, és hátrafelé elhagyják a gépet. A gyökerek a ferde szalagról a keresztirányú kocsirakó-kihordó szalagra gurulnak, majd a szállítójárműre jutnak.

E betakarítási technológia előnye, hogy a burgonya betakarításánál alkalmazott gépekkel megvalósítható. Egyszerre több sort szednek fel, a betakarítás kevéssé függ az időjárástól. Hátránya, hogy a betakarított termény nem tárolható, mivel benne nagy számban találhatók törött és levélnyél nélkül felszedett gyökerek.

A nyüvő rendszerű betakarítás egy menetben folyik: A vontatott vagy magajáró betakarítógép nyüvő­szerkezete ferde síkban elhelyezett, ellentétes hajtásirányú szíjpárból áll. Előttük száremelő-beterelő szerkezet segíti a szárak szíjak közé jutását. Ahhoz, hogy a gyökerek száruknál fogva kiemelhetők legyenek, egy talajlazító szerkezetre is szükség van. Ez a szerkezet egy merev, előre döntött helyzetű ásóvas, mely a szíjak alatt 10–15 cm széles sávban megemeli a talajt, ezzel a gyökereket meglazítja. A vas a talajban olyan mélyen jár, hogy a gyökereket ne roncsolja.

A szíjsebesség vízszintes komponense megegyezik a haladási sebességgel, de azzal ellentétes irányú. Ezzel a szíjak minden egyes növényt a száránál fogva függőleges irányban húznak ki.

A szíjakról a növényeket az ún. lengőpálcás lombtalanító veszi át. E szerkezet lényegében két szemben forgó, pálcás henger, melynek pálcái egymás réseibe nyúlva forognak ellentétes irányban. A szárakat a két pálcás henger közrefogja és behúzza. A gyökértestek azonban megakadnak és leszakadnak. A leszakítás nyomán, a gyökereken 1,5–2 cm-nyi levélnyél marad vissza, ami a tárolás szempontjából kedvező. A nyüvő rendszerű gépek legfőbb előnye tehát, hogy tárolható terményt takarítanak be.

A szárak keresztirányú szalagon hagyják el a gépet, a gyökerek rostaszalagon gumiujjas szalagra jutnak. E szerkezet feladata az apró növényi részek kihordása, valamint a gyökerek felületének tisztítása.

A különböző betakarítógépek 1, 2, 3 vagy akár 4 sor egyidejű betakarítására képesek. Többsoros gépeken a nyüvő- és szárleválasztó szerkezetek soronként megismétlődnek (6. ábra).

6. ábra. Simon gyártmányú 4 soros répabetakarító gép

A nyüvő betakarítási eljárás hátránya az időjárás- és állományfüggőség. Betakarítógépe egy sorra vetítve drágább, mint az ásó rendszerű gép.

Burgonyabetakarítás gépei

Burgonyát étkezési és vetési célra termesztenek. A vetőburgonya 60 mm alatti gumóméretű, efölötti az étkezési burgonya méretkategóriája. A termesztés bakhátas művelésmódban történik. A bakhát a síkműveléshez képest kevesebb megmozgatandó földtömeget eredményez, de a betakarítás során ez az érték így is 1000–1500 t/ha körüli, melynek 1,5-2,5%-át teszi csak ki a gumótömeg.

A betakarítás szártalanítással kezdődik. Erre a célra – hasonlóan a gyökérzöldség betakarításánál leírtakhoz – vízszintes vagy függőleges tengelyű, lengőkéses szárzúzót alkalmaznak. A szártömeg csökkentése érdekében szokásos eljárás az előzetes vegyszeres kezelés vagy perzselés.

Az ezt követő művelet a gumók talajjal együtt történő kiemelése és a gumók kirostálása. A rostálás és a rögkiválasztás okozza a legnagyobb nehézséget a betakarítás során. Ahhoz, hogy a gép kellően nagy átbocsájtású legyen, nagy felületű és hatékony szétválasztásra van szükség.

7. ábra. Hárompont függesztésű, lengővillás burgonyakiemelő

A burgonyabetakarítás két és egy menetben történhet. A kétmenetes eljárás során az első gép a gumókat kiforgatja a talajból. Erre a célra forgóvillás, valamint rázó-, lengő- vagy forgórostás kiszedő alkalmas. Kétmenetes betakarítás nagy kapacitású gépekkel is folyhat: a legkorszerűbb változatok 2–4 sorból szedik fel a burgonyát és rakják vissza 2, illetve 4 bakhát közé. Létezik traktor által tolt változat is, ebben az esetben a rendet a gép nem oldalra, hanem a traktor alá rakja le.

A második menetben történik a gumók felszedése, melyet kis gazdaságokban kézzel végeznek. Nagyobb kapacitásigény esetén rendfelszedő-kocsirakó gép jöhet szóba. A felszedés ilyenkor is talajtömeggel együtt történik, tehát rostálásra itt is szükség van.

A kétmenetes eljárás kétségtelen előnye, hogy a gumók felszedés előtt száradnak a tarlón.

Egymenetes betakarításnál kiszedő-rakodó gépet (más néven félkombájnt) vagy burgonyakombájnt alkalmazhatunk. A félkombájn a gumók kiemelését, földrostálást, száreltávolítást és kocsira rakást végez, míg a kombájnok ezeken felüli műveletei a kő- és rögleválasztás, a gumók kézi válogatása és szállító járműbe vagy saját tartályba töltése.

A gumók kiemelését talajban járó különböző alakú kések és ásóvasak (passzív eszközök), valamint döntött helyzetű tárcsák (aktív eszközök) végzik. Az eszközök munkamélységének helyes megválasztásával egyrészt csökkenthetjük a gumósérüléseket, másrészt elkerülhetjük a felesleges mennyiségű talajkiemelést. A legtöbb géptípus a bakhát tetején gördülő diaboló hengert alkalmaz mélységhatárolóként. A korszerűbb gépeken a mélységtartás szabályozható.

Földrostálásra rázott pálcás szalagokat, lengőrostákat és rázócsillag sorokat alkalmaznak. A gumókkal azonos vagy azt meghaladó méretű rögök nem rostálhatók ki. Eltávolításukra 0,1–0,5 bar nyomásúra fúvott gumihengerpár, kézi vagy elektronikus rögkiválasztás szolgál. A felszedett anyagáram útjába helyezett fúvott gumihengerek a közöttük áthaladó rögöket megroppantják, a gumókat azonban nem károsítják. Kézi rögkiválasztás a gépen kialakított sima válogatószalagról történik 4–6 fő válogatómunkás által. Az automatikus válogató berendezés röntgensugarat bocsájt a rög, kő és gumó alkotta anyagáram minden egyedére. A működés azon alapszik, hogy a burgonyagumóról a sugár kevésbé verődik vissza, mint a kőről és rögről. A gumókat a berendezés átengedi, a köveket és rögöket kilöki a gumók közül. Egyes betakarítógép-típusok ilyen berendezéssel felszerelve is rendelhetők.

A szabad szárrészek, gyomok sűrű gumiujjas szalaggal különíthetők el. A döntött helyzetű, felfelé szállító szalagra rávezetett gumók és szárak azáltal válnak szét, hogy a burgonya legurul róla, a szálas rész pedig az ujjakban megakadva felfelé hagyja el a szalagot.

Mind a félkombájnok, mind a kombájnok készülnek vontatott és magajáró kivitelben. A legkorszerűbb kombájnok az összes említett műveleten túl a szártalanítást is elvégzik. Ilyen a Grimme VARITRON 4-soros magajáró gépe, melynek tartálya 7 tonna befogadóképességű, és menet közben is üríthető. 75 és 90 cm-es sortávolságú változatban is kapható. Munkaszervei a vezetőfülkéből kapcsolhatók és folyamatosan ellenőrizhetők.

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaDr. Bai Attila (szerk.):
A biogázBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználása

Ez is érdekelhetiA káposztafélék gépi betakarításaParlament előtt a 2025. év adózását meghatározó őszi adócsomagA lovak jólléte: a gondos lótartás eszközei és szabályai