Pôdne frézy na úpravu pôdy pri pestovaní lesa a poťažbovej úprave

Potrebné množstvo kvalitných sadeníc pre výsadbu na odlesnených plochách je zabezpečované vďaka sieti lesných škôlok špeciálne vybavených na ich pestovanie. V lesných škôlkach sú vytvorené vhodné podmienky pre správny rast a vývoj sadeníc. Jedným z hlavných predpokladov pre správny rast sadeníc patrí správne spracovanie pôdy. Spracovanie pôdy môže byť uskutočnené viacerými spôsobmi. Jednou z možností spracovania pôdy je využitie pôdnych fréz. Pôdne frézy sú využívané pri príprave pôdy pre sadenice vo viacerých procesoch a to pri pletí, kyprení, ošetrovaní kultúr v lesných škôlkach, ako aj pri zraňovaní lesnej pôdy a príprave pôdy pre zalesňovanie priamo v poraste, a pod. Výhodou použitia pôdnych fréz je, že vykonávajú súčasne niekoľko pracovných operácií, ako je kyprenie, vláčenie, smykovanie, spracovanie kompostu a uhrabovanie. Pri súčasnom trende ekonomizácie a racionalizácie činností, teda znižovania finančnej aj časovej náročnosti, je zlúčenie uvedených činností do jedného pracovného nástroja značnou výhodou a dôvodom na jeho intenzívnejšie využitie v praxi.

Dosiahnuté výsledky
K základným adaptérom, ktoré sa využívajú pri pestovnej činnosti sú mulčovače, drviče nežiaducich nárastov a pôdne frézy. V tomto príspevku sa zameriame na pôdne frézy. Tieto adaptéry sú vo väčšine prípadov riešené ako prídavné zariadenia za univerzálnym kolesovým traktorom.
Pohon pôdnych fréz môže byť riešený niekoľkými spôsobmi. Prenos krútiaceho momentu z bázového stroja na adaptér je takmer vo všetkých prípadoch zabezpečený od vývodového hriadeľa pomocou kĺbového hriadeľa, môže však byť riešený aj priamym napojením adaptéra na vonkajší hydraulický okruh traktora, poprípade inými spôsobmi.
Hlavným spôsobom prenosu krútiaceho momentu z kĺbového hriadeľa na rotor frézy je mechanický spôsob prenosu. Mechanický prenos môže byť z hľadiska umiestnenia riešený ako centrálny, jednostranný, alebo obojstranný. Pričom obojstranný prenos sa využíva najmä pri väčších strojoch.
Pri mechanickom prenose energie sa krútiaci moment prenáša z kĺbového hriadeľa do kužeľovej prevodovky, ktorá mení os rotácie z pozdĺžnej na priečnu (vzhľadom na smer pohybu stroja). Kužeľová prevodovka môže mať prevodový pomer i = 1, alebo môže byť použitý kužeľový reduktor, prípadne multiplikátor (v závislosti od požadovaných výstupných otáčok, prípadne typu zaradených následných prevodov). Prevodovka býva spravidla riešená ozubeným prevodom, pričom ozubenie kolies môže byť priame, zakrivené, alebo hypoidné.
Za kužeľovou prevodovkou je vo väčšine prípadov vradený hriadeľ, len v prípade centrálneho pohonu rotora je hriadeľ vynechaný, za kužeľovým prevodom nasleduje priamo čelný, prípadne reťazový prevod, od ktorého je priamo prenesený krútiaci moment na rotor frézy.
V prípade jednostranného alebo obojstranného prenosu je za kužeľovou prevodovkou hriadeľ a následný čelný, alebo reťazový prevod. Pričom reťazový prevod sa využíva najmä pri menších frézach a ozubený pri väčších. Čelná prevodovka býva umiestnená na vonkajšej strane rámu stroja. Pomocou čelného prevodu môže byť riešený jednoduchý prenos krútiaceho momentu, alebo môže meniť počet otáčok (reduktor/multiplikátor) a tým aj veľkosť krútiaceho momentu, prípadne môže meniť aj zmysel otáčania. V niektorých vyhotoveniach čelných prevodov je možné jednoducho a rýchlo obmieňať ozubené kolesá a tým, ako bolo vyššie spomenuté, meniť prevodové pomery a teda aj intenzitu obrábania pôdy. Výstup z čelnej prevodovky je priamo spojený s rotorom pôdnej frézy.
Pri mechanickom spôsobe prenosu, býva medzi niektoré časti vradený mechanicky slabší prvok, ako poistka proti preťaženiu a poškodeniu cennejších častí. Väčšinou je táto časť riešená poistnou spojkou na jednom konci hriadeľa medzi prevodovkami.
Ďalšou z možností, ako môže byť riešený prenos krútiaceho momentu z kĺbového hriadeľa na rotor adaptéra, je prenos pomocou hydrostatickej alebo pomocou hydrodynamickej sily. V tomto prípade sa krútiaci moment z kĺbového hriadeľa prenáša na hydrogenerátor, ktorý ho premieňa na hydraulickú energiu. Hydrogenerátor môže priamo prenášať krútiaci moment na rotor, ale vo väčšine prípadov je medzi ne vradený mechanický prevod, ktorý môže byť reťazový, ozubený alebo remeňový. Následne je z mechanického prevodu krútiaci moment prenášaný na rotor pôdnej frézy. Výhody a nevýhody tohto spôsobu prenosu energie vyplývajú zo samotného hydraulického prenosu, a teda hlavnými výhodami sú vysoká odolnosť proti preťaženiam, jednoduchá montáž a zapojenie, naproti tomu medzi nevýhody radíme náročnú údržbu, možnosť poškodenia tesnenia alebo hydraulického vedenia a následný únik hydraulického média do okolitého prostredia.
Pôdne frézy sa používajú na prípravu pôdy pri obnove horských lesov, resp. ako viacúčelové adaptéry sa využívajú aj pri iných prácach v lesníctve. Pôdna fréza sa využíva hlavne na prípravu pôdy v pásoch (pruhoch) rôznej dĺžky a hĺbky, v ktorých je zemina frézovaná, premiešaná, prekyprená a uložená vo frézovanom pruhu v požadovanej hĺbke (výške) alebo rozptýlená v určitej šírke aj mimo frézovaného pruhu. To sa využíva najmä pri príprave pôdy pred umelou alebo prirodzenou obnovou, ale výhodne sa táto operácia dá využiť napr. aj pri likvidácii koreňovej výmladnosti, zapracovaní vápna alebo iných hnojív do zeme, úpravách pláne na zemných cestách a pod.
Rotor frézy je možné vyrobiť v dvoch prevedeniach – bubnový a diskový. Tu je však možné konštatovať, že pri práci s bubnovým rotorom je predpoklad vysokého odporu pri frézovaní medzi bubnom a pôdou, čo by mohlo viesť k slabému prefrézovaniu pôdy.
Ukladanie, resp. rozprestretie frézovanej pôdy zabezpečí krycia klapka s gumeným pásom na zadnej časti pôdnej frézy, ktorá je sklopná a nastaviteľná do rôznej polohy reťazovým uchytením (príp. hydraulicky ovládaná). Nastavenie hĺbky záberu je riešené viacpolohovo nastaviteľnými kopírovacími lyžinami. Vybrané pôdne frézy využívajúce na pohon mechanický alebo hydraulický prenos energie sú uvedené v tabuľke.

Záver
V tomto príspevku sú uvedené možnosti prenosu energie medzi bázovým strojom a adaptérom (pôdnou frézou). Zároveň je tu uvedený stručný prehľad súčasného vybraného sortimentu pôdnych fréz, ktoré sú dostupné na svetovom ako aj na domácom trhu využívajúce k prenosu energie rôzne prenosové cesty. Uvedené adaptéry rozširujú možnosti mechanizácie prác pri zakladaní a výchove lesa. V uvedenom prehľade nebolo možné uviesť podrobnejší rozpis jednotlivých adaptérov z dôvodu obmedzeného rozsahu príspevku. Podrobnejšie informácie je možné získať u autorov príspevku.

Príspevok bol vypracovaný v rámci riešenia vedeckého grantového projektu APVV-0145-10 "Vývoj adaptérov pre mechanizáciu prác pri zakladaní a výchove lesa".

Autori:
Ing. Richard Hnilica, Ph.D.
Ing. Michaela Hnilicová
Fakulta environmentálnej a výrobnej techniky, Technická univerzita vo Zvolene
E-maily: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. ,
Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
prof., Ing. Valéria Messingerová, CSc.
Ing. Miroslav Stanovský, CSc.
Lesnícka fakulta, Technická univerzita
vo Zvolene
E-maily: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. ,
Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Foto: autoři