Parodoje „Agritechnica 2023“ didelio dėmesio sulaukė javų derliaus nuėmimo kombainų technologinės naujovės. Apžvelgiame pagrindines jų tobulinimo ir plėtros tendencijas.

Didėjant javų kombainų našumui, jutiklių sistemos tampa vis svarbesnės. Netinkami nustatymai lemia didelius finansinius nuostolius, todėl gamintojai tobulina kombainų automatinio valdymo sistemas. Skirtingo reljefo laukuose derliaus nuėmimo procesų valdymo technologijos turi vis labiau užtikrinti darbų stabilumą ir kokybę.

Javų kombainai yra labai sudėtingos ir brangios žemės ūkio mašinos, todėl norima, kad jos būtų kuo efektyvesnės. Didelis visų nuimamų pasėlių pralaidumas, jokių užsikimšimų, mažos priežiūros pastangos ir tinkamas vairuotojo darbo palengvinimas – svarbiausi vertinimo kriterijai, perkant brangius javų kombainus.

Didinant mašinos efektyvumą, mažinant degalų sunaudojimą didelės ir vidutinės galios kombainuose, kūlimo būgnus, kūlimo ir grūdų separavimo rotorius varo įprasta ir gana ištobulinta diržinio variatoriaus technologija arba pavarų reduktorius. Šiuo metu naudojamos hidraulinės pavaros javų nuėmimo kombainuose yra paprastos, tačiau jos mažai efektyvios, ypač nuimant didelius šiaudų kiekius. Siekiant sumažinti diržinių pavarų skaičių, kai kuriose naujose koncepcijose įrengiami galios tiekimo velenai, kurie sukimosi galią perduoda pjaunamajai. 

Kompanijos „New Holland“ javų kombainų naujovė – dviašių rotorių ir važiuoklės pavaros sukonstruotos taip, kad pjaunamosioms sukimosi jėga perduodama naudojant galios tiekimo veleną, esantį virš važiuoklės dešinėje mašinos pusėje. Dviejų rotorių padavimo būgną mechaniškai varo kairysis ašinis kūlimo ir atskyrimo rotorius per papildomą veleną. Tai leidžia išlaikyti didesnį atstumą tarp kombaino rėmo ir pavaros, todėl rėminė kombaino dalis gali būti platesnė, nedidinant paties kombaino pločio. Dėl šių konstrukcinių sprendimų New Holland CR kombaino nuožulnioji kamera yra plačiausia.

Pagrindinis naujojo CR kombaino pavaros elementas – galios paskirstymo pavarų dėžė, kuri sumontuota kampu taip, jog atitinka rotoriaus pasvirimo kampą. Šios pavarų dėžės valdymo programinė įranga suteikia galimybę atblokuoti augalų mase užsikimšusius rotorius. Stringanti augalų masė, periodiškai sukant rotorius pirmyn ir atgal, atlaisvinama ir nukreipiama jai įprastu technologiniu keliu. Palyginti su rankiniu būdu užsikimšimą pašalinančiomis technologijomis, ši automatinė augalų masės atblokavimo technologija yra tikrai išmani.

Javų kombainų gamintoja „Case IH“ pristato jutiklius guolių būklei nustatyti. Ši technologija sukurta su „Flanders Make“ kompanija. Sistema veikia autonomiškai. Bevieliu ryšiu ir programine įranga guolių vibracijų duomenys perskaičiuojami į likutinį guolio naudojimo laiką ir perduodami į mobilųjį telefoną darbuotojui.

Pjaunamųjų tobulinimo kryptys

Parodoje pristatytos įvairių gamintojų kombainų pjaunamosios. Pjaunamosios su juostinėmis transporterio sistemomis užima vis didesnę rinkos dalį. Jose gali būti sumontuotos lanksčios pjovimo juostos. Tokios pjaunamosios geba prisitaikyti prie dirvos paviršiaus reljefo dirbant. Šis funkcionalumas ypač svarbus, kai pjaunamųjų darbinis plotis didesnis kaip 10 metrų. Dėl lanksčios pjovimo juostos sumažėja pjaunamosios derliaus nuostoliai, ypač kai javų pasėliai išgulę dėl vėjų, liūčių ar kitų orų arba netinkamų ūkininkavimo sąlygų. Pjaunamųjų gamintoja „MacDon“ pristatė iki 15,2 m darbinio pločio lanksčias pjovimo juostas.

Vis dar nėra idealaus techninio sprendimo, kaip sumažinti derliaus nuostolius nuimant rapsus pjaunamosiomis su juostiniais transporteriais. Priežastis ta, kad ant skersinių transporterio juostų patenkanti masė nėra iškart nunešama tolyn, todėl pjovimo juostos srityje daugėja rapsų stiebų. Nemažai rapsų grūdų nuostolių atsiranda augalų masei pereinant nuo skersinio prie išilginio transporterio juostos, ir tai kol kas matyti visų gamintojų modeliuose.

Žemės ūkio technikos gamintojos „Case IH“ naujovė – technologinė sistema, gebanti nuskaityti derliaus kiekį prieš pjaunamąją. Augalų masė skenuojama jutikliais, sumontuotais ant pjaunamosios atramų, išsikišusių prieš lenktuvus. Ši sistema gebės nuskaityti ir sugulusių augalų derlių. Sistema jau patentuota, todėl leis maksimaliai išnaudoti kombaino našumą, reguliuodama kombaino važiavimo greitį.  Gamintoja pabrėžia aukštą sistemos veikimo patikimumą, esant ir dideliam dulkėtumui. Ši sistema geba aptikti dirvos paviršiaus netolygumus ir pagal tai valdyti pjaunamosios parametrus.

Sprendimai našumui didinti

Ankstesnėse parodose gamintojai pristatė naujausius didelio augalų masės pralaidumo kombainus. Tad kokiais konstrukciniais sprendimais inžinieriai didina kombainų našumą, atsižvelgdami į mechanizmų matmenis ir svorį?

Kalbant apie važiavimą keliais, visada siekiama, kad bendras kombaino plotis, naudojant pusiau vikšrinę važiuoklę arba 680–710 mm pločio priekines padangas, neviršytų 3,5 m. Didelio našumo kombainuose priekinės padangos privalo būti tokių matmenų, kad atitiktų dirvožemio suslėgimui keliamus reikalavimus. Todėl pusiau vikšrinės važiuoklės yra vienas iš geresnių sprendimo variantų. Didėjant kombainams, didėja ir kombainų ašių apkrovos. Gamintojai privalo taikyti konstrukcinius sprendimus, mažinančius mašinų svorį, tačiau kartu išlaikyti ir važiavimo stabilumą tiek laukuose, tiek kelyje.

Žemės ūkio technikos gamintojai AGCO, CNH ir „John Deere“ vis dažniau kombainuose diegia ašinius kūlimo ir grūdų separavimo rotorius. Palyginti su „Claas“, jie savo modeliuose labiau naudoja jau įprastą tangentinio būgno technologiją. Tai yra kūlimo procesas atliekamas įprastu kūlimo būgnu, o likę grūdai iš šiaudų atskiriami naudojant vieną arba du ašinius separavimo rotorius.

Esant sausoms javapjūtės sąlygoms, rotoriniai kombainai labiau susmulkina šiaudus, atsiranda daugiau trumpų šiaudų. Tai apkrauna valymo sistemą ir apsunkina jos darbą. Taip valymo sistema riboja rotorinių kombainų našumą kur kas labiau nei kratiklinių kombainų. Natūralu, kad grūdų valymo sistemos pajėgumas privalo atitikti didelių rotorinių kombainų našumą.

„New Holland“ kombainuose yra dvi nuosekliai sujungtos valymo sistemos. Atitinkamai grūdai į elevatorių tiekiami dviem grūdų sraigtais, vienas jų įrengtas virš elevatoriaus, kitas – kaip įprasta, apačioje kombaino. Dėl šio technologinio sprendimo naujasis New Holland CR gali būti klasifikuojamas kaip kombainas, turintis didžiausią grūdų valymo sistemos potencialą. Jame įdiegtas naujoviškas grūdų valymo kalvotose vietovėse sprendimas, kai oro srauto jutikliai matuoja oro srautą ir grūdų pasiskirstymą ant viršutinio sieto. Jei dirbant šlaituose grūdų masė pasiskirsto netolygiai, reguliuojamu oro srautu grūdai tolygiai paskleidžiami per visą sieto plotą.

Naujoji „John Deere“ valymo sistema, pritaikyta darbui kalvotose vietovėse, vadinama aktyviąja nuolydžio kompensavimo sistema (angl. Active Slope Adjustment). Tarp kratomosios lentos arba padavimo sraigtų ir pirminio sieto sumontuotas skersinis transporteris. Jis perkelia grūdų ir priemaišų mišinį įkalnės kryptimi, taip sumažindamas grūdų nuostolius sieto kraštuose. Palyginti su paprasta sistema, sietus judinant pirmyn ir atgal galima išlyginti valymo sistemos apkrovą ir taip padidinti valymo sistemos našumą.

Be išvardytų šlaitų kompensavimo sistemų, rinkoje taip pat išlieka žinomos valymo šlaitų kompensavimo technologijos. Tai jau pažįstamos firmos „Claas“ 3D ir 4D valdymo technologijos ir horizontalios padėties nustatymo technologija iš CNH.

AGCO korporacijos Ideal kombainuose siūloma kiek kitokia technologija. Čia specialūs segmentai nukreipia grūdus į valymo sistemą. Nemažai gamintojų šlaitų kompensavimo klausimą sprendžia specialiais važiuoklėse sumontuotais techniniais sprendimais. Tačiau jos nėra skirtos kombainams su pusiau vikšrinėmis važiuoklėmis. Visų techninių ir technologinių sprendimų tikslas – užtikrinti stabilų kūlimo sistemos efektyvumą sudėtingomis eksploatavimo sąlygomis ir dirbant kalvotose vietovėse.

Nuostolių mažinimo technologijos

Atsižvelgiant į derliaus nuėmimo ir eksploatavimo sąlygas ir kombainų nustatymus, daugelis kombainų geba sudaryti kūlimo proceso charakteristikas. Kombainai tampa vis brangesni ir galingesni, vadinasi, išlaidos yra per didelės, jei eksploatavimo lygis per mažas. Matyti tendencija, jog didėjant pralaidumui kartu didėja ir grūdų nuostoliai. Ypač grūdų nuostoliai didėja kombainui važiuojant greičiau, dirbant nepalankiomis derliui nuimti sąlygomis, esant didesniam šiaudų kiekiui ar drėgmei. Kita vertus, išlaidos, atsirandančios dėl pernelyg didelių grūdų nuostolių – tai ne tik prarastos pajamos, bet ir išlaidos dirvos dirbimui, sėjai ir priežiūrai. Žinios apie grūdų nuostolių reikšmę vis svarbesnės kalibruojant grūdų nuostolių procesorius.

Grūdų nuostoliams stebėti „Claas“ pristato pusiau automatinę kalibravimo sistemą. Atsižvelgiant į derliaus nuėmimo sąlygas ir mašinos įrangą, dialogu pagrįsta sistema iš tikrųjų pateikia rekomendacijas, kurią kombaino sritį koreguoti, kad būtų pasiektas geriausias rezultatas. Grūdų nuostolių duomenys lyginami su kombaino CAN (Controller Area Network) duomenimis. CAN linija – duomenų perdavimo mašinose sistema, skirta mikrovaldikliams ir įrenginiams bendrauti tarpusavyje. Atsižvelgiant į norimą nuostolių lygį, Cemos Dialog sistema apskaičiuoja grūdų nuostolių monitoriaus jautrumą, kurį nustato operatorius.

Pasikeitus nurodytam nuostolių lygiui, atitinkamai perskaičiuojamas nuostolių monitoriaus jautrumas ir rekomenduojama nauja nustatymo vertė. Atsižvelgiant į kombaino komplektaciją ir lauko sąlygas, ši sistema leidžia greitai kalibruoti nuostolių jutiklių sistemą. Dėl to derliaus nuėmimas pagal nurodytą grūdų nuostolių ribą tampa tikslesnis, be to, padidinamas kombaino darbo efektyvumas ir ekonomiškumas.

Kanados kompanija „Geiger Agri Solutions“ pristato naują grūdų nuostolių jutiklį, kuris registruoja grūdų nuostolius ar jų fragmentus panaudojant dirbtinį intelektą. Šie jutikliai paprastai montuojami po grūdų valymo sistemomis. Ši dirbtiniu intelektu grįsta sistema leidžia nurodyti leidžiamą nuostolių lygį, kombainui leidžiant dirbti visu pajėgumu iki nustatytos nuostolių ribos.

Ši technologija registruoja tik grūdų valymo nuostolius, nuostoliai grūdų separavimo sistemoje nematuojami. Bet kuriuo atveju sistema yra labai vertinga ūkininkams.

Kombainuose vis dažniau montuojami NIR (angl. Near-InfraRed) jutikliai. Žemės ūkio mašinose sumontuoti NIR jutikliai teikia informaciją apie objektus fizinėje aplinkoje. NIR jutiklių skleidžiama šviesa atspindi nuo matuojamo objekto atspindėtą šviesą arba šviesos modelį, kad būtų galima įvertinti objektų atstumą, dydį, vietą ir identifikavimo ypatybes trimačiame pasaulyje.

Nors pati NIR jutiklių naudojimo technologija nėra labai nauja, ji sėkmingai pritaikoma nuimamų javų sudedamosioms dalims, tokioms kaip baltymai ir aliejaus kiekis, pasėlių drėgmė ir pan., matuoti. Kanados gamintoja „Next Instruments“ siūlo sistemą, kuri taip pat naudoja kombaino CAN duomenis.

Įvertinus kuliamų pasėlių baltymų kiekį, galima sudaryti maisto medžiagų derliaus ar tręšimo žemėlapius. Kol kas dar diskutuojama, ar ši Kanadoje jau egzistuojanti technologija gali būti efektyviai naudojama Europos žemės ūkyje, ar atitinka teisinius ES reglamentus.

Gamintoja „John Deere“ sukūrė skaitmeninę kombaino ir grūdų pervežimo priemonės poravimo sistemą (angl. Combine AutoUnload). Čia speciali kamera stebi į priekabą išleidžiamų grūdų kūgį pervežimo priekaboje. Grūdų išleidimo vieta keičiama nuolatos, kad būtų užtikrintas tolygus priekabos užkrovimas, taip išvengiant grūdų nuostolių juos vežant. Panašiai veikianti sistema sumontuota ir savaeigiuose pašarų smulkintuvuose. Įdiegta technologija užtikrina automatizuotą transporto priemonių pakrovimą.

Didėjant derliaus nuėmimo kombainų ir priekabų gabenimo matmenims, nepaisant didelių galinio vaizdo veidrodžių, įvažiuojant į laukus ar iš jų, dėl ankštų kelių susidaro daug aklųjų zonų, kurių vairuotojai nemato. Tam „Fendt“ pristato VisionPlus kamerų sistemą. Posūkiuose vaizdo stebėjimo kameros fiksuoja mašinų judėjimą, todėl galima anksti atpažinti galimus susidūrimus ir jų išvengti.

Greitai javų kombainų pjaunamųjų darbiniai pločiai sieks 16 ir daugiau metrų. Todėl smulkintų šiaudų ir pelų paskirstymas naudojant jau žinomas šiaudų ir pelų paskleidimo technologijas taps nemažu iššūkiu. Dar didesnis iššūkis – kombainui dirbant šlaituose ar pučiant šoniniam vėjui. Ne mažiau svarbus aspektas yra ir tai, jog šiaudų ir pelų paskleidimo procesas reikalauja nemažų energijos sąnaudų.

Naujuose rotoriniuose „New Holland“ kombainuose smulkintuvo smulkintų šiaudų pjausnio ilgis reguliuojamas kameromis.

Kameros stebi nustatytą šiaudo pjausnio ilgį ir lygina jį su tikruoju šiaudo pjausnio ilgio vaizdu. Jei nustatytasis ir tikrasis šiaudo pjausnio ilgis nesutampa, sistema perreguliuoja priešpeilių sistemą, kad šiaudai būtų trumpesni arba ilgesni. Kartu ši prie derliaus nuėmimo sąlygų prisitaikanti technologija mažina smulkinimui reikalingas energijos sąnaudas, taip pat matuoja ir koreguoja šiaudų ir pelų paskleidimo tolygumą.

Technologinės naujovės, kurios suteikia galimybę tolygiai smulkinti šiaudus ir atitinkamai juos paskirstyti visu pjovimo pločiu su mažesnėmis energijos sąnaudomis išlaiko prioritetą. Aukšta smulkinimo ir šiaudų paskleidimo srities darbų kokybė yra tiksliosios augalininkystės pagrindas.

Darbinis šiaudų skleidimo plotis radialinio paskirstymo technologijose kelia nemažai iššūkių. Palyginti su ankstesne New Holland TF sistema, kompanija „Nexat“ turi paprastą problemos sprendimą. Kūlimo sistema padalija šiaudų srautą į abi kombaino puses, taip sumažindama šiaudų numetimo atstumą pusiau ir padidindama šiaudų paskirstymo tikslumą.