Przygotowanie ciężkich, a czasami także średnich gleb do siewu może stanowić wyzwanie, dlatego coraz większą popularność zdobywają agregaty uprawowo-siewne. Kluczowym elementem takich maszyn jest siewnik, jednak bez odpowiednich narzędzi uprawowych poprzedzających go, trudno zapewnić ziarnu optymalne warunki do kiełkowania i późniejszego wzrostu. Wśród aktywnych narzędzi uprawowych, które odgrywają decydującą rolę w przygotowaniu gleby, prym wiedzie brona wirnikowa. Niniejszy artykuł przybliża jej budowę, zasadę działania, szerokie zastosowanie oraz możliwości konfiguracji, w tym warianty lekkie, dostosowane do specyficznych potrzeb rolnictwa.
Czym jest Brona Wirnikowa?
Brona wirnikowa to narzędzie rolnicze używane do intensywnej uprawy gleby przed siewem lub po zbiorach. Jej elementy robocze to obracające się w osi pionowej zęby, które intensywnie mieszają glebę i rozbijają bryły. Brona wirnikowa znajduje zastosowanie głównie na glebach ciężkich i średnich, choć dzięki możliwościom konfiguracji może być adaptowana również do gleb lżejszych. Może być używana zarówno do uprawy po orce, jak i do uprawy bezpośredniej. Główną wadą tej maszyny jest wysokie zapotrzebowanie na moc, która jest jednak efektywnie wykorzystywana.
Zasada Działania Brony Wirnikowej
Brona wirnikowa jest bardzo wydajna ze względu na swoją konstrukcję i specyfikę działania. Elementy robocze tych bron, o pionowej osi obrotu, poruszają się po cykloidalnych torach. Obroty wirników mieszczą się w granicach od 200 do 450 obr./min. Brony wirnikowe intensywnie kruszą glebę, rozbijają bryły, niszczą rozłogi chwastów i mieszają nawozy mineralne. Narzędzie to pomaga również poprawić przepuszczalność wody w glebie, pomagając uniknąć powodzi podczas deszczu i zatrzymując wilgoć w glebie dla roślin.
W wyniku mieszania gleby powstaje mieszanina części drobnych i grubych, co może zmniejszać wilgotność gleby w otoczeniu nasion i narażać powierzchnię gleby na rozmycie. Za broną umieszczona jest belka wyrównująca, przygotowująca glebę do równomiernego ugniecenia przez współpracujący wał typu Packer. Brony aktywne mogą pracować na głębokości do 27 cm, a kultywatory wirnikowe jeszcze głębiej. Korzystanie z brony wirnikowej pomaga poprawić jakość gleby, czyniąc ją bardziej pożywną i produktywną.
Rodzaje Bron Wirnikowych i Ich Specyfika
Rynek aktywnych narzędzi uprawowych w Polsce jest bardzo bogaty, oferując modele bron wirnikowych przystosowane do różnorodnych warunków glebowych i potrzeb rolników.
Brony wirnikowe lekkiej konstrukcji (Lekka brona wirnikowa)
Rolnicy gospodarujący przede wszystkim na lekkich glebach powinni zainteresować się bronami o delikatniejszej konstrukcji i mniejszej masie, z krótszymi zębami (27-28 cm) oraz skonfigurowanymi z wałami oponowymi lub rurowymi. Takie agregaty o szerokości roboczej 3 m można kupić za 60-90 tys. zł. Na glebach lżejszych standardowa brona wirnikowa może prowadzić do nadmiernego rozpylenia, dlatego te lżejsze konstrukcje są bardziej odpowiednie. W przypadku pracy na lekkich glebach pomocne może okazać się również wyposażenie bron w belki (włóki) wyrównujące zamontowane przed i za wirnikami.
Brony wirnikowe ciężkiej konstrukcji
Agregaty uprawowo-siewne oparte na aktywnej sekcji uprawowej z reguły trafiają do gospodarstw z glebami z tendencją do zbrylania i szybkiego zasychania. W takim przypadku polecane są głównie ciężkie konfiguracje bron wirnikowych, z zębami o długości powyżej 30 cm, które są osadzone w solidnej wannie wykonanej z blachy o grubości 8-10 mm, z dodatkowymi wzmocnieniami. Konfiguracja ciężkich zestawów uprawowo-siewnych obejmuje najczęściej również pneumatyczny siewnik wyposażony w redlice talerzowe z solidnym dociskiem (nawet powyżej 50 kg na redlicę). Tego typu brony, charakteryzujące się dużą mocą przekładni, doskonale radzą sobie również na glebach ciężkich i wilgotnych.
Kultywatory wirnikowe
Kultywatory wirnikowe, jako odmiana bron wirnikowych, posiadają te same zalety, a dodatkowo charakteryzują się wytrzymalszym profilem wannowym, większą średnicą wałków i mocniejszymi „zębami na chwytanie”. Duże przejście nad wspornikami zębów zapobiega zapychaniu maszyny, nawet przy zużytych zębach. Nierówności pola i większe ilości słomy nie prowadzą do zapchania, a wirnikowe nośniki narzędzi zapobiegają zakleszczaniu się kamieni. Zbite, ciężkie gleby są rozluźniane przez gruber wirnikowy, który jednocześnie intensywnie miesza glebę ze słomą. Głębokość roboczą grubera wirnikowego ustawia się poprzez przełożenie czworokątnego sworznia mimośrodowego. Brony wirnikowe i kultywatory wirnikowe mogą być stosowane do bezpłużnej uprawy roli, przy czym kultywatory wirnikowe lepiej mieszają materiał organiczny z glebą.
Wały Uprawowe Współpracujące z Bronami Wirnikowymi
Podczas uprawy i siewu w jednym przejeździe niezbędne jest zastosowanie wału. Jego głównym zadaniem jest wtórne zagęszczenie gleby na głębokości siewu, a także wyrównanie powierzchni pola i pokruszenie brył pozostałych po narzędziu uprawowym. Wybór odpowiedniego rodzaju wału powinien być podyktowany przede wszystkim rodzajem gleby występującej w gospodarstwie.
Rodzaje wałów uprawowych i ich charakterystyka:
- Packer: Składa się z gładkiego cylindra z przyspawanymi zębami. Jest to popularny wał w agregatach uprawowo-siewnych ze względu na swoją uniwersalność. Packer skutecznie zagęszcza glebę zarówno na glebach ciężkich, jak i lekkich, niezależnie od poziomu wilgotności.
- Wał oponowy (gumowy): Uniwersalny wał, sprawdzający się na różnych rodzajach gleb. Jest odporny na przyklejanie się ziemi. Jego działanie polega głównie na ugniataniu, a w mniejszym stopniu na rozbijaniu brył.
- Crosskill: Składa się z pierścieni z wypustkami po bokach. Zalecany na gleby średnie i ciężkie, zapewnia dobre wtórne zagęszczenie gleby i jednocześnie bardzo dobrze kruszy bryły. Jego wadą jest podatność na zalepianie się, co ogranicza jego przydatność na glebach wilgotnych.
- Wał kołeczkowy (palcowy): Odmiana Crosskilla, pozbawiona wady zalepiania się. Posiada większe odległości między bocznymi kołeczkami niż tradycyjny Crosskill, a same kołeczki mają przekrój w kształcie klina.
- Cambridge: Zbudowany z naprzemiennych pierścieni gładkich i zębatych, przy czym pierścienie zębate mają większą średnicę. Wał ten doskonale nadaje się do ciężkich gleb, w tym wilgotnych, dzięki wysokiej odporności na oklejanie. Skutecznie zagęszcza glebę i wyrównuje powierzchnię pola.
- Wał strunowy (rurowy): Składa się z prętów lub rur przyspawanych do tarcz. Pręty mogą mieć różny kształt przekroju. Ten typ wału dobrze kruszy bryły, ale słabo ugniata glebę. Rekomendowany na gleby lekkie i średnie; na glebach ciężkich jego efektywność może być niezadowalająca.
Możliwości Konfiguracji i Dostosowania
Brony wirnikowe oferują szerokie możliwości konfiguracji, co pozwala na ich precyzyjne dostosowanie do konkretnych warunków glebowych i wymagań uprawowych.
Regulacja prędkości obrotowej wirników
Większość bron wirnikowych jest wyposażona w przekładnię, która oferuje zmianę prędkości pracy zębów. Z reguły odbywa się to przez zamianę kół zębatych (przekładnie oferują wówczas 2 prędkości pracy wirników). W niektórych konstrukcjach bron spotkamy również 2 dodatkowe przełożenia (za pomocą dźwigni), co łącznie daje 4 "biegi". Jeśli dodamy do tego dwie lub trzy prędkości WOM ciągnika (540, 750 i 1000 obr./min), z którymi pracuje większość bron, możemy wówczas wybierać spośród wielu prędkości pracy wirników, przy czym najniższe przydadzą się na lekkich glebach.
Systemy wymiany zębów
Wiele nowoczesnych bron wirnikowych wyposażono w systemy szybkiej wymiany zębów (np. Quick-Fit, Fast-Fit), które umożliwiają wymianę elementów roboczych bez użycia narzędzi. Dostępne są różne rodzaje zębów: standardowe, o przedłużonej żywotności (Durakuhn), Optimix do pracy na ściernisku, a także specjalnie utwardzane do ekstremalnych warunków. Niektóre brony pozwalają na szybkie przestawienie noży z pozycji „z tępym kątem natarcia” na pozycję „z ostrym kątem natarcia”, co rozszerza zakres zastosowania o uprawki pożniwne i mulczowanie.
Belki wyrównujące (włóki)
Przydatne może okazać się również wyposażenie bron w belki (włóki) wyrównujące zamontowane przed i za wirnikami. Ich wysokość ustawia się szybko i wygodnie korbą, co pozwala na precyzyjne niwelowanie nierówności i wciska kamienie w dół.
Dodatkowe wyposażenie
Standardowo brona wirnikowa może być doposażona w hydropak (sprzęg hydrauliczny do siewnika), który umożliwia podnoszenie siewnika nad wał i bronę na uwrociach, zmniejszając zapotrzebowanie na udźwig podnośnika. Opcjonalnie można również wyposażyć brony wirnikowe i kultywatory wirnikowe w spulchniacze, które rozluźniają ślady pozostawione przez koła ciągnika, co pozwala na utrzymanie możliwie płytkiej głębokości roboczej.
Przegląd Ofert Producentów
Rynek oferuje bogactwo bron wirnikowych od renomowanych producentów, z których każdy proponuje własne rozwiązania i konfiguracje.
UNIA GROUP
Firma UNIA GROUP oferuje modele agregatów uprawowo-siewnych z aktywnymi narzędziami uprawowymi, opartych na bronie wirnikowej Hermes. Standardowo Hermes jest wyposażony w wał Packer, z możliwością zamiany na wał gumowy. Brona posiada proste noże o długości 280 mm, a dwuzakresowa przekładnia główna pozwala na zmianę prędkości obrotowej wirników, a tym samym intensywności pracy. Brona przeznaczona jest na gleby ciężkie i średniozwięzłe. Spore różnice w stosunku do konkurencji znajdziemy w konstrukcji wanien bron linii Hermes, gdzie zastosowano m.in. dwa łożyska kulkowe dla każdego z wirników.
AMAZONE
Amazone prezentuje dwie serie bron wirnikowych. Seria KE jest przeznaczona do uprawy gleby zaoranej lub w mulcz, pod warunkiem, że gleba nie jest zbyt zbita. Zęby tej brony są zamocowane sprężynowo, co chroni je przed uszkodzeniem. Brona KE jest lekka - waży 850 kg w wersji 3-metrowej (model KE Special). Model KG, określany jako kultywator wirnikowy, charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, posiada mocny profil wannowy, grubsze wałki i mocniejsze zęby niż KE. Wyposażony jest w łukowato wygięte „zęby ciągnące”, ułatwiające zagłębianie się narzędzia w glebie. Brony Amazone można łączyć w agregaty z wałami i siewnikami.
SULKY
Sulky oferuje trzy modele bron wirnikowych serii Cultiline HR: 3000.14, 3000.19 i 3000.26. Lżejsze modele, takie jak Cultiline HR 3000.14 i 3000.19, przeznaczone są do pracy na glebach średnich. Model 3000.14 może współpracować z ciągnikami o mocy maksymalnej 140 KM, a nawet 70-konny traktor może wystarczyć w sprzyjających warunkach. Największa z bron Sulky, Cultiline HR 3000.26, jest wyposażona w przekładnię, która już w standardzie oferuje 4 przełożenia. Wyróżnikiem bron wirnikowych Sulky jest układ skrobaków wału packer oparty na jednej szynie, którą po odkręceniu jednej śruby można odchylić do tyłu - co umożliwia szybkie oczyszczenie całego wału i skrobaków.
KUHN
Kuhn oferuje szeroki wybór serii bron wirnikowych. Seria HRB jest konstrukcją lekką, która w konfiguracji z wałem rurowym o średnicy 520 mm, w wersji 3-metrowej (HRB 302D) waży niespełna tonę i może współpracować z ciągnikiem o mocy od 60-70 KM. Brony wirnikowe HR (serie 104 oraz 1004) są przeznaczone do pracy z ciągnikami o większych mocach, na glebach ciężkich lub zakamienionych. Kuhn oferuje bogaty wybór wałów do każdej brony, a maszyny są również przystosowane do nabudowania na nich siewników pneumatycznych i mechanicznych.
KVERNELAND
Kverneland oferuje na polskim rynku cztery serie bron wirnikowych, w tym serię współpracującą z ciągnikami o mocy do 350 KM. Dno wanny znajduje się w dużej odległości od uchwytu zęba, co zapewnia swobodny przepływ resztek pożniwnych, ziemi i kamieni. W modelach przeznaczonych na najcięższe warunki wanna wykonana jest z blachy o grubości 10 mm. Wybrane modele mogą być wyposażone w zęby o specjalnym kształcie Pro-fit, przeznaczone do pracy w ekstremalnych warunkach. Opcjonalnie każdy model może być wyposażony w system mocowania zębów Quick-Fit, umożliwiający wymianę elementów roboczych bez użycia narzędzi.
LEMKEN
Lemken oferuje brony wirnikowe Zirkon 8 i Zirkon 10. Zirkon 8 jest lżejszy i posiada modułową konstrukcję; wannę i pokrywy są zespawane, co zwiększa trwałość maszyny. Broną można pracować z tyłu lub z przodu ciągnika, a za dopłatą dostępny jest wydźwig hydrauliczny. Zirkon 10 to maszyna przeznaczona na ciężkie warunki glebowe, obejmująca również szerokie modele składane hydraulicznie. Wszystkie Zirkony mają dwustopniową skrzynię przekładniową i możliwość odwrócenia obrotów wirników.
HORSCH
Jedną z nowości wśród agregatów uprawowo-siewnych jest siewnik Horsch Express KR nabudowany na bronie Kredo. Sekcję uprawową tworzy 10 wirników (z zębami o długości 30 cm) rozmieszczonych na szerokości 3 m, a głębokość ich pracy jest ustawiana na wale uprawowym. Brona ma bardzo solidną konstrukcję i w połączeniu z nabudowanym siewnikiem pneumatycznym Express KR (zbiornik 1500 l) waży 3,1 t.
KONGSKILDE
HK25, HK31 i HK32 oraz PowerTill 1000 to oznaczenie 3-metrowych bron wirnikowych, które znajdziemy w ofercie firmy Kongskilde. Brony wirnikowe HK25 mogą współpracować z ciągnikami o mocy do 130 KM. PowerTill 1000 jest najnowszą konstrukcją z fabryki Kongskilde w Kutnie, która może współpracować z ciągnikami o mocach przekraczających 200 KM. W bronach wirnikowych Kongskilde "wanny" wypełniane są specjalnym półpłynnym środkiem smarnym, a wszystkie wirniki są osadzone na łożyskach stożkowych ze specjalnie dobranym naprężeniem wstępnym.
PÖTTINGER
Do oferty firmy Pöttinger trafiły nowe modele bron wirnikowych Lion o oznaczeniu 303 i 303 Classic. Obie maszyny przy szerokości roboczej 3 m mogą być skonfigurowane w wersji z 10 lub 12 wirnikami. Brony skonfigurowane z 12 wirnikami są zalecane szczególnie tam, gdzie wymagane jest bardziej intensywne i równomierne rozdrobnienie brył, np. w uprawach warzywniczych. Największa z oferowanych bron wirnikowych, Lion 3003, jest przystosowana do pracy z ciągnikami o mocy do 250 KM. Każda z bron może być skonfigurowana z jednym z 9 rodzajów wałów i współpracować z siewnikami mechanicznymi lub pneumatycznymi.
Przykładowe dane techniczne:
| Model | Szerokość [m] | Waga [kg] | Zapotrzebowanie mocy [KM] |
|---|---|---|---|
| BWS 3.0 | 3.0 | 2000 | 150-200 |
Wyposażenie standardowe:
- brona wirnikowa
- wał rurowy Ø500
- instalacja hydrauliczna i elektryczna do siewnika
- belka zaczepowa
- boczne osłony
- hydropak - sprzęg do siewnika
- włóka
Wyposażenie dodatkowe:
- hydropak - sprzęg do siewnika
- szybka wymiana zębów
- oświetlenie LED
- wałek WOM
- wał gumowy Ø500
- wał crosskill Ø500
- wał packer Ø500
- wał gumowy LSTXE Ø600
- wał 12-rurowy Ø600
Brona Wirnikowa a Inne Aktywne Narzędzia Uprawowe
Wśród aktywnych narzędzi uprawowych obok brony wirnikowej wyróżnić można także bronę wahadłową i glebogryzarkę.
Brona wahadłowa
Alternatywą dla brony wirnikowej jest brona wahadłowa, składająca się z dwóch listew z zębami poruszających się naprzemiennie ruchem wahadłowym, prostopadle do kierunku jazdy. Ze względu na delikatniejsze oddziaływanie na glebę w porównaniu do brony wirnikowej, brona wahadłowa jest zalecana do stosowania po orce. Najczęściej znajduje zastosowanie na glebach średnich, ale spotykana jest także na lżejszych. Brony wahadłowe charakteryzują się mniejszym zapotrzebowaniem na moc i są lżejsze od swoich wirnikowych odpowiedników, a także mniej podatne na uszkodzenia. W praktyce brona wahadłowa może być lepszym wyborem dla rolników i ogrodników pracujących na glebach kamienistych lub w terenie o zmiennej strukturze podłoża. Brony wahadłowe są przeznaczone do przedsiewnego przygotowania roli na glebach średnich. Ten typ brony nie jest już produkowany w Polsce i Europie, a dostępne są głównie maszyny używane.
Glebogryzarka
Elementami roboczymi glebogryzarki są wygięte noże osadzone na poziomym wale, ustawionym prostopadle do kierunku jazdy. Glebogryzarkę można stosować do uprawy gleby po orce, jak i bez wcześniejszej uprawy płużnej. Ze względu na wysokie zapotrzebowanie na moc i ryzyko rozpylania gleby, glebogryzarki są częściej wykorzystywane w ogrodnictwie niż w rolnictwie.
Brony rotacyjne (rototilery)
Brony rotacyjne z zębami na wale o poziomej osi obrotu (rototilery) nadają się do uprawy przedsiewnej w ciężkich i suchych glebach. Ze względu na poziomą oś wału i słabe wyrównywanie nierówności pola po orce, bardziej przydatne są do bezpłużnej uprawy gleby. Liczba obrotów wału w tej bronie może być zmieniana w zakresie od 100 do 400 na minutę.
Optymalny Wybór i Zastosowanie Bron Wirnikowych
Wybór narzędzi uprawowych i wałów jest kluczowy dla efektywnego przygotowania gleby. Kluczowe przy wyborze jest uwzględnienie warunków panujących na polach, a większość producentów oferuje modele różniące się przystosowaniem do konkretnych warunków glebowych. W przypadku wątpliwości, zaleca się wybór solidniejszego modelu, aby uniknąć awarii w intensywnym okresie prac polowych. Warto inwestować w narzędzia ogrodnicze do spulchniania gleby, aby zapewnić zdrowe i dorodne plony.
Niezależnie od tego, czy wybierzemy serię lekkich, średnich czy ciężkich bron, warto zwrócić uwagę na szerokie możliwości ich konfiguracji. Co do siewników, nie zawsze konieczny jest wybór całego zestawu jednego producenta. Celem jest wykonanie tylko niezbędnych zabiegów uprawowych, zapewniających roślinom optymalne warunki wzrostu i rozwoju, przy jednoczesnym zminimalizowaniu ich liczby. Agregaty aktywne są często wybierane do pracy na cięższych glebach, ale dzięki bogatej ofercie modeli i możliwościom konfiguracji, mogą być równie skuteczne na lżejszych glebach, dostarczając znakomitych efektów uprawy.
Warto zaznaczyć, że zastosowanie biernych agregatów doprawiających pozwala przygotować rolę do siewu przy znacznie niższych kosztach niż przy użyciu aktywnych agregatów, szczególnie na większości gleb w Polsce, przy prawidłowo wykonanej orce. Jednakże, gleby ciężkie, zwięzłe, pylaste oraz suche gliniaste wymagają narzędzi o bardziej energicznym działaniu, takich jak brony wirnikowe. Gleby ciężkie powinny być doprawiane bronami aktywnymi w jednym przejeździe roboczym. Dzięki pracy wirników gleba staje się bardziej sypka, co poprawia kontakt nasion z podłożem i ułatwia kiełkowanie.