Rakodógépek alkalmazása a mezőgazdaságban, homlokrakodó, forgórakodó

Az anyagmozgatás mint a vállalkozások logisztikai rendszerének egyik sarkalatos pontja meglep

A mezőgazdasági ágazatokra ugyanakkor jellemző lett a logisztikai rendszerben történő gondolkodásmód is. Ezen belül az anyagmozgatás gépesítettsége is előtérbe került, mert a nagyobb teljesítményű gépekkel segíthető a mezőgazdasági ágazatokban a folyamatosság, így a termelés, termesztés technológia lépései pontosan követhetők.

Összeállításunkban a mezőgazdasági körülmények között alkalmazott rakodógépek felépítési módozatait, alapvető műszaki-technikai megoldásait, valamint alkalmazási területeit ismertetjük. A mezőgazdasági termelés keretein belül mind a folyamatos, mind a szakaszos üzemű rakodógépek jelentős mennyiségben jelen vannak. A széleskörű alkalmazási kör, illetve az eltérő alkalmazási módszerek nem teszik lehetővé mindkét ágazat részletes ismertetését, így itt csupán az ömlesztett anyagok, illetve darabáruk rakodását végző ún. szakaszos üzemű gépek ismertetését végezzük el.

Az anyagmozgató gépek közül mind a hazai mezőgazdasági gyakorlatban, mind világviszonylatban a legelterjedtebben használt rakodógépek a szakaszos üzemű gépek. A mezőgazdaságban nagyarányú elterjedésüket az anyagmozgatási folyamatokon belüli pontosság, áruvédelem és gyorsaság szempontjain túl az élő munkaerő megtakarítás segíti és határozza meg. Sokrétű alkalmazhatóságukat bizonyítják a többszörösen végezhető funkciók: darab- és ömlesztett áruk emelése, átrakása, illetve kisebb távolságú mozgatása. A rakodógépek egyszerűsített csoportosítási vázlatát többféle felosztási elv alapján az 1. ábra tartalmazza.

A magyar mezőgazdaság rakodógép állománya az elmúlt évtizedben jelentősen elöregedett, a konstrukciók elavultak, ezért nagymértékben szükséges a rakodógép-park felújítása, illetve cseréje. Pozitív irányvonalat mutat az elmúlt években növekvő számú rakodógép beszerzése, ezen belül is elsősorban a magajáró típusok elterjedése növekszik.

Az anyagmozgatási technológiákban jelentős szerep jut a rakodógépek alapvető funkciójának, valamint rendeltetésének. Ez a mezőgazdasági ágazatoknál magában foglalja különféle, a gépre szerelhető munkaeszközökkel ömlesztett anyagok (szilázs, szerves trágya, szemes termények, stb.), darabáruk (pl. zsákos műtrágya), valamint egyéb tömegtakarmányok (bálázott anyagok) szállító járműre, illetve onnan megfelelő helyszínre történő rakodását.

A rakodógép műszaki-technikai paramétereinek meghatározása során két kiemelkedő számítási képlet alkalmazása kerül előtérbe, ezek a gép teljesítőképességét és a rakodás ciklus idejét segítik meghatározni, ami a rakodógépek üzemeltetői számára megfelelő információt nyújtanak.

A teljesítőképességet általában a gép alapidőre vonatkoztatott rakodási teljesítményével jellemezzük, ami a felrakott tömeg és a rakodási idő hányadosa:

G = a rakodási tömeg (t)

T = a rakodás időtartama (min)

A rakodógépek az anyagokat kisebb nagyobb adagokban emelik át egyik helyről a másikra, működésük ezáltal ciklikus. A gépek fontos jellemzője a rakodás ciklusideje, ami az egy adag átrakásának időtartamát foglalja magába:

t = t₁ + t₂ + t₃ + t₄ (s)

t₁ = a rakodógép beállása a rakodási művelethez (s)

t₂ = a rakomány megfogása (s)

t₃ = a tényleges rakodási m

t₄ = a rakodógép üresjárata (s)

A rakodógépek működési elvük szerint két fő csoportba oszthatók:

·forgórakodók;

·homlokrakodók.

A forgórakodók éppúgy, mint más rakodógépek három alapvető szerkezeti egységre épülnek, ezek a gémszerkezet, az emelő hidraulikus rendszer, valamint a motor és a járószerkezet-hajtás.

A munkaeszközök emelését, mozgatását és süllyesztését végző gémszerkezet több részegységből áll. Általában a főtartó szerepét betöltő függőleges gémoszlop és a hidraulikus munkahengerekkel függőleges síkban mozgatható nagy és kis gém végzi üzem közben a munka funkciókat. A függőleges tengelyű gémoszlop tengelye körül elfordítható. Az elfordítási szögtől függően határozható meg a forgórakodók két típusa, a forgógémes, illetve forgótornyos gépek. A gémoszlop forgatása fogasléces, vagy fogaskerekes szerkezeti elemeken keresztül végezhető, amit legtöbb esetben hidraulikus úton valósítanak meg. A forgótornyos rakodók abban térnek el a forgógémes gépektől, hogy a forgótornyos rakodók esetén a gépkezelő a függőleges gémoszloppal együtt fordul (többnyire 360°-os szögben), és úgy végzi a munkát, míg a forgógémes gépnél a gémoszlop a vezetőtől függetlenül fordul el (az elfordulási szög <360°-nál). A forgótornyos, illetve forgógémes rakodók nemcsak a gémszerkezet alapján különíthetők el, hanem ezek többnyire összefüggésben állnak a traktor-munkagép kapcsolattal is. Ugyanis a forgótornyos rakodók elsősorban magajáró kivitelben, míg a forgógémes rakodók traktorra szerelt és vontatott kivitelben találhatók.

A mezőgazdasági vállalkozások termelési struktúrája egyre szélesebb körű alkalmazást tesz lehetővé a rakodógépek között, azonban a rakodási feladatokat, mint komplex egységet vizsgálva megállapítható, hogy csupán egy részük oldható meg általános forgórakodók segítségével. Egyre nagyobb mértékben nő azon munkaterületek aránya, ahol speciális kialakítású gépekre van szükség. Nehezíti ezt a helyzetet az, hogy a mezőgazdasági termelésben változó térfogattömegű terményeket, illetve anyagokat kell mozgatni, ezért az anyagcsoportok alapján kell végrehajtani a szükséges munkaeszköz-készlet kiválasztását egy-egy rakodógéphez. A munkaeszközök térfogatával és kialakításával szemben alapvető követelmény, hogy egy adott ciklus alatt felrakott tömeg biztosítsa a gép munkaeszközre vonatkozó emelőképességének kihasználását. A forgórakodók alkalmazási területüket tekintve több munkaeszközt feltételezve univerzális kialakításúak, de a helyváltoztatással összefüggésben lévő rakodási munkák végzésére nem, vagy csak igen kis mértékben alkalmasak, ami egyre szűkülő mezőgazdasági alkalmazási kört tesz lehetővé.

A homlokrakodó gépekkel kapcsolatban elterjedt tévhit, hogy elsősorban az állattartó telepek kiszolgálására használhatók. Ez csak részben igaz, ugyanis a korszerű kivitelű homlokrakodó gépek munkaszerszámainak univerzális felépítése lehetővé teszi e gépek hatékony alkalmazását a mezőgazdasági műveletek igen széles körében. A homlokrakodók a gépre szerelhető cserélhető munkaeszközeikkel bármilyen konzisztenciájú ömlesztett anyag (pl. szemes termények, műtrágya, szilázs, szerves trágya stb.), egyéb tömegtakarmányok, valamint a különféle terimés anyagok (széna, szenázs és szalma) bálázott formában történő rakodására alkalmasak.

A traktor-munkagép kapcsolat szerint a homlokrakodó lehet magajáró kivitelű, azaz saját, beépített erőforrással rendelkező, valamint mezőgazdasági erőgépre szerelt ún. adapter jellegű gép. Míg a saját motorral rendelkező rakodók egy egységet képeznek, addig a traktorra szerelt homlokrakodók teljesen elkülönülnek az üzemeltető erőgéptől. Az üzemeltetők részére e két ismertetési mód alapján igen nehéz választani, mivel nem árul el többet a gép agrotechnikai és műszaki paramétereiről. Az üzemeltetők részére megfontolandó, hogy míg a magajáró gépekkel az elérhető teljesítmény 40-80 t/h-t is elérheti, addig a traktorra szerelt kivitelű homlokrakodók esetén a rakodási teljesítmény „csak" 15-30 t/h értéket érhet el. Ezek alapján javasolható, hogy a magajáró gépeket a nagyobb állattartó telepekkel (a 200 férőhelynél nagyobb) rendelkező vállalkozások alkalmazzák. A traktoron elhelyezett rakodógépeket a kis- és középvállalkozások ideálisan illeszthetik gépparkjukba, ezt is elsősorban a 20-200 férőhelyes állattartó teleppel rendelkezők használhatják gazdaságosan.

A kormányzási módot tekintve igen érdekes rétege a homlokrakodóknak a csúszókerék kormányzással rendelkező gépek. Ezen gépek első látásra kis mérettel, de robosztus kialakítással rendelkeznek. Ez a gépekre jellemző robosztusság a gép egyik fő előnyét jelenti, mivel az erősített kivitelű gémszerkezet lehetővé teszi megfelelő munkaszerszámmal szerelve nagy tömegek (1,0-1,8 t) biztonságos mozgatását. A kezelő elemek összehangolt működtetésével elérhető a kis helyen történő majdnem a vezető tengelye körüli , gyors fordulatok végrehajtása. A csúszókerék kormányzás lényege is e tényezőkön alapszik, mivel az egyik oldalon levő kerekek fékezésével oldható meg a kormányzás. A kis építési méretek, a gyorsaság és a fordulékonyság miatt a csúszókerék kormányzással rendelkező homlokrakodó gépek elsősorban olyan helyen alkalmazhatók gazdaságosan, ahol egyéb gépek már nem, vagy csak igen nehézkesen végezhetik munkájukat (Ilyen helyek lehetnek pl. szűk karámok, oszlopokkal keresztezett terménytároló épületek stb.).

A homlokrakodók többsége azonban derékcsuklós kormányzással épül. Ma már minden korszerű kialakítású, magajáró gép ilyen kormányzással rendelkezik, mert a kormányzás ilyen módja megkönnyíti a gép kezelőjének munkáját is, ugyanis nem kell követni tekintetével a gép hátsó részét, ami figyelem elterelést okozhat.

Említést kell még tennünk azon gépekről is, melyeknél az egyik tengelyen leggyakrabban a hátsón lévő kerekek kormányzását végzik. Ezen gépek kormányzási szempontok miatt szűk helyeken nem alkalmazhatók hatékonyan. Ezek a géptípusok egyre kisebb számban találhatók meg a mezőgazdasági gyakorlatban, alkalmazását az olcsóbb kivitel támasztotta alá.

A homlokrakodók esetében egyik meghatározó szerkezeti egység a gép gémszerkezete. A legtöbb, hagyományos értelemben homlokrakodónak nevezett gép merev kialakítású, erős vázszerkezetű, fix kivitelű gémszerkezettel rendelkezik. Ezek kialakítása megfelelő szilárdsággal rendelkezik ahhoz, hogy a szükséges rakományok emelését, süllyesztését elvégezzék. A fix gémes szerkezet egyik tovább fejlesztett konstrukciója, mikor a gémszerkezet nincs a vázszerkezethez mereven rögzítve, hanem függőleges tengely körül elfordítható. Ezeket az elfordítható gémszerkezettel rendelkező gépeket univerzális homlokrakodóknak is nevezzük, ugyanis bizonyos átmenetet képeznek a forgórakodók és a klasszikus értelemben homlokrakodónak nevezett gépcsoportok között.

Külön kategóriát képeznek a teleszkópos gémszerkezettel ellátott homlokrakodók, melyeket ma a magajáró kivitelű gépeken használnak. Korábban ezek a gépek ipari alkalmazási területeken, ott is elsősorban az építőiparban kaptak jelentős szerepet. A felgyorsult gazdasági viszonyok azonban a gyártó cégeket is arra ösztönözte, hogy mezőgazdasági területeken történő alkalmazásukkal hasznosítsák őket. A teleszkópos gémszerkezet előnye abban rejlik, hogy míg korábban a nagy magasságokba (6-11 m) történő rakodást két- vagy több lépcsőben lehetett megoldani, addig ezek a gépek a kitolható, teleszkópos kialakítású gémszerkezettel egymenetben végzik az anyagok rakodását. E gépekkel a nagy magasságokba is egyszerűen, gyorsan elhelyezhetők a rakományok, akár nagy tömegben is (3,0-5,5 t). A mezőgazdasági alkalmazhatóságukat növeli azon tény is, hogy a gépek három üzemmódú kormányzásban üzemeltethetők. Ezek közül az összkerék kormányzást általános esetekben a kiváló manőverező képesség miatt, az oldalazó mozgást nehezen megközelíthető falakhoz, kazlakhoz történő odaállásnál, míg az első kerékkormányzást pótkocsik vontatásához és közúti közlekedéshez használhatjuk.

A gémszerkezethez általában gyorscsatlakozó kerettel kapcsolhatók az univerzális kialakítású munkaeszközök, amelyek alapfelszereltségben hat eszközt tartalmaznak a homlokrakodó gépek esetén. Ezeket a munkaeszközöket az 1. táblázatban szemléltetjük.

1. táblázat: Homlokrakodók alap munkaeszközigénye

A korszerű homlokrakodók munkaeszköz felfogó keretére gyorsan és egyszerűen kapcsolható elemek száma 15-20 is lehet. A gépek általában gépcsalád elven készülnek, így a szabványos munkaeszközök csereszabatosak.

1. ábra A rakodógépek egyszerűsített csoportosítási vázlata

Forrás: Agrárágazat