Stripping header ( anglicky stripper header ) - zařízení pro sklizeň obilných plodin zbavováním rostlin na révě [1] .
Na rozdíl od tradičního kombajnu , jehož princip činnosti spočívá v sečení (řezání) rostlin [2] , česací kombajn vymlátí (vyčeše) pouze zrnovou část rostlin, aniž by narušil celistvost stébel [2] . Právě tyto dvě vlastnosti, jako je výmlat stojících rostlin a absence sečení, předurčily všechny možnosti a přednosti sklízecí lišty a umožnily jí zaujmout zvláštní místo mezi obilními kombajny.
Sklízecí kombajny ve své moderní podobě začaly svůj vývoj v 1. století našeho letopočtu [2] , v zemědělství se používají v mnoha zemích i v současnosti [2] .
Sklizeň je soubor prací v konečné fázi zemědělství. První operace, a to přímá sklizeň, se snaží být dokončena co nejrychleji, do 5-6 dnů, s minimálními ztrátami obilí a náklady na palivo a náhradní díly. Rychlost sklizně závisí na rychlosti pohybu sklízecí mlátičky po poli. Tato rychlost je úměrná průchodnosti sklízecí mlátičky, násobené procentem zrna v posečené obilné hmotě a je nepřímo úměrná součinu šířky sklízecí mlátičky a výnosu pole [2] . Průměrně je obsah zrna v obilné hmotě 40 % [2] a v závislosti na výnosu je optimální rychlostní režim pro sklízecí mlátičku s tradičním kombajnem 3–5 km/h. [2]
Vyčesávací kombajn nechává slámu na poli a v jím sklízené obilné hmotě je zrna 80 % [3] , tedy dvojnásobek oproti klasické sklizni. Tato vlastnost sklízecí lišty umožňuje zdvojnásobit rychlost sklízecí mlátičky až na 6–10 km/h, což zase zkracuje dobu sklizně a snižuje ztráty zrna prošíváním a v případě potřeby umožňuje snížit kombajnovou flotilu.
Při tradiční technologii sklizně vyžaduje řezání stonků rostlin, jejich přeprava, deformace při mlácení a oddělování určité množství energie , a tím i paliva, na které sklízecí mlátička jezdí [3] .
S technologií česání odpadají takové náklady na energii, což umožňuje snížit spotřebu paliva na tunu sklizeného zrna o 35-40%.
Jmenované výhody odizolovacího adaptéru jsou hlavní, nikoli však vyčerpávající, ze všech možností harvestoru, a to:
Historie vývoje stahovací hlavice je přerušovaná, vícestupňová. V určitých historických situacích se jevil jako prostředek k naplnění naléhavých potřeb společnosti a poté upadl v zapomnění, aby se po staletích a letech znovuzrodil. Za celou dobu používání harvestoru bylo vyvinuto, vyrobeno a testováno velké množství stíracích hlavic jednotlivými vynálezci. Jen málo z nich však dosáhlo průmyslové výroby a širokého využití v zemědělství [2] . Následuje historie sklízecí řezačky od starověku.
První zmínka o sklizni pouze části obilí pomocí primitivního stroje je v Přírodopisu Plinia Staršího , napsaného pro římského císaře Tita v 80. letech našeho letopočtu. Při popisu techniky ve starověkém Římě se Plinius zaměřuje na skutečnost, že tyto stroje byly používány na velkých panstvích v Galii , tedy tam, kde bylo zapotřebí více produktivní práce než ruční práce [4] .
Podrobnější popis tohoto starověkého obilního kombajnu uvádí další římský spisovatel Palladius ve svém eseji O zemědělství [5] . Vizuální znázornění stroje se dochovala dodnes v podobě reliéfů nalezených v Belgii. .
Podle Palladia z toho vyplynulo, že zařízením byla velká bedna na dvou kolech, za kterou byl zapřažen býk nebo osel. Na přední stěně krabice byl připevněn šikmý kovový hřeben se špičatými bočními hranami. Vedle krabice kráčel pozpátku muž s nástrojem ve tvaru T v podobě dlouhé tyče s příčkou na konci. Když se zařízení pohybovalo po poli, hřeben narazil do stonku v úrovni květenství a muž nástrojem ve tvaru T zasáhl uši , které se při dotyku s ostrými hranami hřebene ulomily a spadly do krabice. Stonky rostlin přitom zůstaly na poli neporušené [6] .
Takový kombajn byl produktivnější než ruční sklizeň se srpy. Toho bylo dosaženo zvětšením šířky sklizené plochy pole a vyšší rychlostí.
U sekačky hlavní funkci – oddělování klasů od stébla – plnil pasivní hřeben a aktivní nářadí ve tvaru T poháněné člověkem. Takové zařízení by mohlo sklízet pouze obilné plodiny, ve kterých jsou květenství umístěna na konci dlouhého stonku.
Kolik let byl tento kombajn používán na galských panstvích, není známo, ale pokud se o něm Plinius starší zmiňuje v 80. letech našeho letopočtu a Palladius potvrzuje jeho existenci v první polovině 4. století našeho letopočtu, tedy galský kombajn byl používán ke sklizni minimálně 250 let [5] .
S rozpadem Římské říše zmizely velké majetky a na mnoho staletí zmizela potřeba skrývkového kombajnu.
V polovině 19. století během kolonizace Austrálie Brity opět vyvstala potřeba sklízecího obilního kombajnu . Kolonisté se potýkali s následujícím problémem: v suchém klimatu Austrálie v době sklizně chléb vyschl a zkřehl, což vedlo k velkým ztrátám při sečení [7] . Tento problém byl vyřešen v roce 1843 s pomocí harvestoru Johna Ridleyho [7] .
Vycházel z myšlenky galského kombajnu a výrazně jej vylepšil a přizpůsobil podmínkám australského klimatu.
Stejně jako galský kombajn se skládal z velké bedny, ale již na čtyřech kolech. Zadní kola byla řiditelná. Koně byli zapřaženi za boxem a tlačili žací stroj. Na přední straně boxu byl instalován hřeben a nad ním lopatkový šlehač, který byl poháněn od předních kol boxu. Mezery mezi zuby hřebenu byly takové, že jimi stonek volně procházel, ale ucho se zaseklo. Auto řídila jedna osoba [2] .
Stejně jako u galského sekáče byl při provozu hřeben zaváděn do stébla, ale klasy byly odlamovány nikoli člověkem, ale šlehačem, který ostřím při rotaci částečně vymlátil obilí z klasů a transportoval produkty koudele do krabice.
Díky zlepšené ovladatelnosti sekačky a mechanizaci odlamování klasů dokázal sklízecí stroj Johna Ridleyho sklidit 4 hektary za denního světla a nahradil tak práci deseti sekaček [2] .
Hlavní funkci - oddělení klasů od stopky - plnil pasivní hřeben a aktivní mechanizovaný šlehač. Jeho použití bylo omezeno na sklizeň obilných plodin.
Kombajny byly průmyslově vyráběny mnoha podniky v Austrálii, ale společnost Josepha Mellora je považována za vůdce. Tato společnost za pár let vyrobila více než 3000 vozů [7] .
Následný vývoj australské sklízecí hlavice směřoval k rozšíření její funkčnosti, a to: mlácení svlečených klasů, čištění obilí od plev a slámy, nakládání očištěného obilí do pytlů a vykládání pytlů obilí za pochodu. Všechny tyto problémy byly vyřešeny díky úsilí vynálezců, včetně Jamese Morrowa a Victora McKaye, kteří v letech 1883 - 1884 představili své verze stripovacího kombajnu [7] .
Kombajn byl tříkolový a tažený koňmi zapřaženými vpředu vlevo od kombajnu. Kombajn obsluhovali dva lidé, z nichž jeden řídil pohyb kombajnu a druhý nakládal obilí do pytlů. Kombajn díky své ovladatelnosti a snadné obsluze sklidil 40 hektarů denně. Z hlediska své účinnosti, tedy spotřeby energie na tunu sklizené plodiny, zůstal australský striptérský kombajn dodnes nepřekonán [7] .
Victor McKay, který v roce 1895 založil Sunshine Harvester Company , byl nejznámějším výrobcem stripovacích kombajnů v průmyslovém měřítku [7] .
Společnost neustále vylepšovala harvestor. Takže díky talentu farmáře a vynálezce Hedleyho Shepparda Taylora začala v roce 1916 společnost Sunshine Harvester vyrábět nové sklízecí kombajny. Pod hřebenem v nich bylo umístěno řezací zařízení a odebírání odizolované hmoty se provádělo šnekem . Takové konstrukční prvky rozšířily možnosti kombajnu a umožnily mu vyčistit mokrý a ucpaný chléb [7] .
V roce 1950 v důsledku změny vlastnictví společnost ukončila výrobu stripovacích kombajnů pod obchodní značkou Sunshine a o šest let později je zcela vyřadila z výroby [7] .
V Rusku vznikly i provozní modely strojů, které sklízely pouze obilnou část úrody. V roce 1868 agronom Andrej Romanovič Vlasenko v provincii Tver předvedl sklízecí stroj „Sklízení koní na révě“, který se skládal ze sekačky, dopravních zařízení a mlátičky. Podle A. R. Vlasenka byla 20x produktivnější než ruční způsob sklizně chleba a 8x vyšší než produktivita americké McCormick sekačky . Vůz táhli dva koně a řídila ho jedna osoba [8] [9] .
Podobný stroj, ale v provincii Samara , vytvořil M. Glumilin, který věděl o kombajnu A. R. Vlasenko a snažil se spojit své úsilí o vytvoření pokročilejšího zařízení.
Bohužel ani A. R. Vlasenko , ani M. Glumilin nedokázali zavést průmyslovou výrobu strojů, přestože v roce 1869 získal A. R. Vlasenko privilegium na svůj vynález a za výrobu jeho stroje a vlastníky pozemků se hromadně přimlouvali známí vědci. Ministr zemědělství Ruska A. R. Vlasenko odmítl výrobu strojů [8] [9] .
Třetí obrození sklízecího kombajnu spadá do druhé poloviny 20. století. Pochopení všech omezení ze strany vědců a inženýrů ve vývoji tradiční sklizně kombajnů vyvolalo touhu vytvořit alternativní metody sklizně. Nejslibnější z nich je mlácení rostlin na révě.
Doktor technických věd Pogorely Leonid Vladimirovich (1934-2003) napsal:
Vysoce energeticky náročná technologie heder sklizně v podstatě splnila svou historickou a technologickou roli a podle zákona o dialektickém vývoji a našich prognóz by měla ustoupit principu stripování pro vývoj vysoce účinných sklízecích mlátiček nové generace [ 2] .
Existují domněnky, že striptér vyrobený Američanem C. Baldwinem [10] sloužil jako prototyp moderních stripovacích hlavic . Hlavním rozdílem mezi tímto harvestorem a těmi, které jsme uvažovali dříve, je použití aktivního pracovního těla. Byl vyroben ve formě válcového bubnu ( rotoru ), podél jehož tvořících přímek byly upevněny řady hřebenů. Hřebeny se při otáčení bubnu zavádějí do stonku a češou obilnou část plodiny [11] .
Tento princip činnosti neumožňoval ani tak uši utrhnout, jako spíše mlátit. Toto technické řešení navíc umožnilo sklízet mokrý chléb, pracovat na polích s opadaným stéblem zaneseným plevelem.
V druhé polovině 90. let ovládl Shelbourne Reynolds (Velká Británie) s využitím vývoje Národního institutu zemědělského inženýrství (NJAE) průmyslovou výrobu harvestorů s výše uvedeným principem činnosti [2] .
V moderní rostlinné výrobě se používají sklízecí adaptéry s aktivními pracovními tělesy (hřebeny) namontovanými na rotujícím bubnu. Existují dvě konstrukční schémata takových hlaviček: jednobubnová a dvoububnová.
P. A. Shabanov, zakladatel dvoububnových stripovacích hlav, popsal své zařízení takto:
Zařízení se skládá ze stripovacího bubnu 1, šlehacího reflektoru 2, šneku 3 a pevného reflexního pouzdra 4. Při pohybu zařízení dopředu jsou stonky rostlin vychylovány pouzdrem 4 a působením proudu nasávaného vzduchu vytvořené stíracím bubnem 1 a šlehačem-reflektorem 2, jsou přiváděny do zónového výmlatu, kde jsou vymláceny pracovními tělesy ve formě hřebenů s pravoúhlými prsty umístěnými na povrchu bubnů. Hromada získaná výmlatem působením pracovních orgánů a proudu vzduchu je dopravována do šneku 3, který tuto hromadu přivádí do podávací komory kombajnu [12] .
Jednobubnová stahovací hlavice se skládá ze stahovacího bubnu (rotoru), těla hlavice, stabilizační patky a šneku [2] . Práce harvestoru z hlediska činnosti sklízecího bubnu a dopravy vyčesané haldy je obdobná jako u dvoububnového harvestoru.
V roce 1980 byly zorganizovány srovnávací pokusy pro sklizeň s dvou- a jednobubnovými hlavicemi. Jako zkušební vzorky byly použity ukrajinský dvoububnový kombajn MON-4 a jednobubnový kombajn firmy Shelbourne. Testy byly provedeny na třech místech: na Krymu - při sklizni rýže, na Kubáně - při sklizni pšenice, na západě Ruska - při sklizni ječmene. Zkoušky byly organizovány příslušnými zkušebními stanicemi strojů.
S ohledem na různé systémy výbrusů (jedno- a dvoububnové) je třeba dbát na to, že se zásadně neliší. Při translačním pohybu obě hlavice svým předním pláštěm (kabeláží) naklánějí stéblo a míjejí jej pod sebou. Hřebeny česacího bubnu dále interagují se stonkem. Stonky rostlin procházejí štěrbinami plástů a uvolňují se z klasů a zrna. Po stírání se obilná hmota setrvačností a vlivem proudění vzduchu po horním plášti přesouvá do šnekového zásobníku a odtud je šnekem dopravována do kombajnu a dále do mlátičky.
Stonky by měly ideálně zapadat do spodní přední čtvrtiny stíracího bubnu. Pokud je ucho vyčesáno pod touto zónou, existuje možnost vymrštění vyčesané hmoty dopředu, pokud je výše, může být část vyčesané hmoty hřebeny odnesena a odhozena na zem. V obou případech bude sklizeň provázena ztrátami obilí.
U dvoububnové verze je pro zachování tohoto rozsahu žací ústrojí ponořeno do stébla přibližně do hloubky 0,4 m a sklízecí mlátička musí tuto podmínku pečlivě dodržovat s přihlédnutím k výšce rostlin. Přídavný buben (beater-reflector) pomáhá nasměrovat část odraženého zrna dopředu (zvyšuje počet naštípaných zrn po cestě), ale při sklizni plodin s víceúrovňovými stonky, silně polehlými a zamotanými stonky se kvalita sklízení zhoršuje .
Některé adaptéry mají možnost nastavení výšky polohy přední kapotáže (z nerezové oceli) vzhledem k povrchu pole při práci s plodinami různé výšky, což spolu s přítomností zařízení pro kopírování reliéfu umožňuje pro přesné nasměrování stonků do požadovaného sektoru stahovacího bubnu. Konstrukce pláště-kabeláže umožňuje vytvořit proudění vzduchu, které strhává odražená nebo rozpadající se zrna do celkové hmoty.
Sklízecí adaptéry se používají hlavně pro sklizeň obilnin a latových plodin, jakož i některých druhů rostlin se semenem trav. Sklizeň luštěnin těmito hlavičkami je v zásadě možná, ale může být doprovázena ztrátami, které nesplňují agrotechnické požadavky.
Stahovací hlavice se vzhledem ke svému principu činnosti používají pouze pro přímé slučování.
Za normálních provozních podmínek nepřesahuje ztráta zrna za sběračem 1 %. Za určitých okolností však mohou tuto hodnotu překročit, například když byl chléb ponechán odstát, zatímco zrno je slabě drženo v klasu a je náchylné k samoprošívání, stejně jako v případě výrazného rozdílu v úroveň květenství.
Sklízecí kombajny není vhodné používat na polích s velkým množstvím kamenů, zvláště při sklizni povaleného obilí na takových polích [3] .