Zastosowanie kombajnu jest niezwykle proste - jego użycie pozwala na otrzymanie gotowych, wyczyszczonych z wszelkich zanieczyszczeń ziaren z rosnących zbóż. Kombajn obniża koszty produkcji zboża, skraca czas poświęcany na zbieranie go i oszczędza siły rolników, którzy nie muszą już pracować manualnie.
Podział konstrukcyjny kombajnu zbożowego
Budowa kombajnu zbożowego składa się z kilku głównych zespołów, które współpracują ze sobą podczas zbioru. Na początku znajduje się zespół żniwny, który składa się z nagarniacza i listwy tnącej, które ścinają zboże i kierują je do wnętrza maszyny. Tam trafia do zespołu młócącego, gdzie bęben i klepisko oddzielają ziarno od kłosów. Następnie ziarno trafia do zespołu czyszczącego, który - dzięki sitom i wentylatorowi - usuwa plewy i zanieczyszczenia. Oczyszczone ziarno przemieszcza się dalej przez zespół transportowy, zbudowany ze ślimaków i elewatorów, aż do zbiornika.
Resztki po młóceniu, czyli słoma i plewy, trafiają do zespołu odrzutowego, gdzie mogą być rozrzucone lub zbelowane - zależnie od ustawienia. Wszystkie te części napędza zespół napędowy, czyli silnik spalinowy oraz układy pasów, przekładni i hydrauliki. Całą pracą maszyny steruje się z kabiny operatora, wyposażonej w nowoczesne systemy kontroli, wyświetlacze i klimatyzację - dla wygody i precyzji pracy.
Zespół żniwny
Zespół żniwny usytuowany jest z przodu kombajnu. Od dołu podparty jest za pomocą siłowników hydraulicznych, które umożliwiają jego podnoszenie i opuszczanie. Zespół żniwny można ustawić w dwóch pozycjach: roboczej (opuszczonej) i transportowej (podniesionej). Zespół żniwny składa się z zabudowanego metalowym korpusem zespołu tnącego, podajnika ślimakowo-palcowego oraz przenośnika pochyłego. Z przodu zespołu żniwnego znajduje się nagarniacz, który przymocowany jest do górnej części korpusu i ma kształt pięciokąta. Nachyla on zboże w kierunku zespołu tnącego, a także podaje skoszoną masę roślinną na podajnik ślimakowo-palcowy. Zboże następnie trafia na podajnik pochyły, który transportuje je do zespołu młócącego.
Zespół tnący
Zespół tnący składa się głównie z ruchomej listwy nożowej i nieruchomej belki palcowej. Do belki palcowej przymocowane są palce zespołu tnącego, które mają podłużny kształt, zwężający się ku przodowi i dodatkowo posiadają wycięcia. Zadaniem palców jest wchodzenie między ścinane rośliny i rozdzielanie ich na porcje. Do listwy nożowej przymocowane są nożyki, które wchodzą w wycięcia palców i służą do ścinania roślin.
Proces młócenia i separacji ziarna
Podczas pracy kombajnu łan zbóż najpierw trafia na nagarniacz, który delikatnie pochyla i podaje rośliny w kierunku listwy tnącej. Kosa (listwa tnąca) ścina źdźbła na ustalonej wysokości, a ścięta masa zostaje przesunięta przez ślimak podający w stronę środka hedera. Stamtąd zboże trafia do gardzieli, a następnie do młocarni, gdzie rozpoczyna się oddzielanie ziarna od resztek roślinnych. Ten etap musi działać płynnie, by zapewnić równomierny przepływ materiału i maksymalną wydajność zbioru.
Bęben młócący i klepisko
W młocarni zboże trafia między bęben młócący a klepisko, gdzie pod wpływem siły odśrodkowej i szybkiego obrotu następuje rozcieranie i uderzanie kłosów. Dzięki temu ziarna zostają mechanicznie oderwane od osadek i plew. Proces ten jest dokładny i wydajny, ale wymaga precyzyjnych ustawień, by nie uszkodzić ziaren ani nie zwiększyć strat. Po młóceniu oddzielone ziarno kierowane jest dalej do czyszczenia, a resztki roślinne - do odrzutu.
Bęben młócący ma kształt ośmiokąta, a do jego krańców przymocowane są podłużne listwy. Pod bębnem młócącym znajduje się klepisko, stworzone z lekko wygiętych listew, które opasuje bęben na pewnym odcinku jego obwodu. Między bębnem młócącym a klepiskiem znajduje się szczelina, która na wejściu do zespołu młócącego jest szczeliną wlotową, a na wyjściu - szczeliną wylotową. Szczelina wylotowa jest mniejsza od wlotowej.
Wytrząsacze
Po młóceniu oddzielone ziarno wraz z resztkami słomy i plew trafia na wytrząsacze. Wytrząsacze mają kształt podłużnych rynien, których ścianki boczne są powycinane i tworzą ostro zakończone grzebienie. Ich zadaniem jest dalsze oddzielanie ziarna od masy roślinnej poprzez mechaniczne potrząsanie. Ziarna spadają przez otwory w dnie wytrząsaczy, podczas gdy większe fragmenty słomy są przesuwane dalej.
Zespół czyszczący
Po młóceniu ziarno trafia do układu czyszczącego, gdzie przesiewane jest przez ruchome sita o różnych oczkach. Większe resztki słomy i plew zostają zatrzymane, a czyste ziarno przechodzi dalej. Jednocześnie wentylator (wialnia) wdmuchuje powietrze, które unosi lekkie zanieczyszczenia i plewy, wyrzucając je na zewnątrz kombajnu. Dzięki temu procesowi otrzymujemy dobrze oczyszczone i gotowe do dalszego transportu ziarno.
Na wejściu zespołu czyszczącego znajduje się podsiewacz, zbudowany z podłogi oraz przegrody podłużnej. Ziarno z zanieczyszczeniami i resztkami niezmłóconych kłosów lub siana zsuwa się z podsiewacza na sito górne. Ziarno przesiewane jest z sita górnego na sito dolne. Niezmłócone kłosy trafiają na umieszczone za sitem górnym sito kłosowe z grzebieniem. Na początku zespołu czyszczącego, poniżej podsiewacza, znajduje się wentylator. Generowany przez niego strumień powietrza obejmuje sita: górne, dolne oraz kłosowe. Zanieczyszczenia oraz lekkie siano wydmuchiwane są poza maszynę. Ziarno przesiane przez sito górne i dolne spada na podłogę zsypową, usytuowaną pod niedużym kątem. Poniżej podłogi zsypowej znajduje się przenośnik ziarnowy. Niezmłócone kłosy przesiane przez sito kłosowe spadają do umieszczonego niżej przenośnika kłosowego, który transportuje je ponownie do zespołu młócącego.
Zespół transportowy i rozładunkowy
Po oddzieleniu ziarna od resztek roślinnych, jego dalszy transport w kombajnie odbywa się za pomocą zintegrowanego systemu przenośników, ślimaków i elewatorów. Na początku ziarno trafia do ślimaków transportowych, które przesuwają je poziomo w stronę pionowego podajnika - elewatora zbożowego. To właśnie ten element pełni kluczową rolę w przemieszczaniu plonu do zbiornika. Skuteczne działanie całego systemu transportowego ma bezpośredni wpływ na wydajność kombajnu - zbyt wolny przepływ ziarna może powodować zatory i ograniczać przepustowość maszyny.
Oczyszczone ziarna spadają na przenośnik ziarnowy, która transportuje je do zbiornika, który znajduje się z tyłu kombajnu. Czasami w kombajnach stosuje się system przenośników, w którym po ukoczeniu całego procesu, kłosy ponownie transportuje się do bębna młócącego, aby z największą dokładnością wydobyć najczystsze ziarna.
Do rozładunku zgromadzonego ziarna służy rura rozładowcza, która jest wysuwana i kierowana do podstawionego środka transportu.
Przetwarzanie słomy
Po oddzieleniu ziarna od resztek roślinnych, słoma trafia do sieczkarni, gdzie jest rozdrabniana na mniejsze fragmenty. Rozdrabniacze słomy odpowiadają za jej dokładne cięcie i jednoczesne wyrzucanie na powierzchnię pola w sposób równomierny. Ten proces jest kluczowy, ponieważ dobrze rozdrobniona i rozrzucona słoma sprzyja szybkiemu rozkładowi resztek pożniwnych, co wpływa korzystnie na strukturę gleby i ułatwia kolejne zabiegi agrotechniczne, takie jak orka czy uprawa.
Jeśli rolnik nie potrzebuje słomy, można zakupić również kombajn z rozdrabniaczem słomy, który zamienia ją w naturalny, organiczny nawóz i rozrzuca za sobą na polu.
Układy napędowe i hydrauliczne
Podzespoły kombajnu zbożowego są napędzane głównie przez silnik spalinowy, który stanowi główne źródło energii maszyny. Napęd z silnika przekazywany jest dalej za pomocą pasów klinowych, wałów przegubowych oraz przekładni. Równocześnie silnik zasila pompy hydrauliczne, które sterują pracą takich elementów jak nagarniacz, heder czy układ kierowniczy. Cały system musi działać synchronizowanie, aby zapewnić płynną i bezpieczną pracę wszystkich zespołów - od cięcia, przez młócenie i czyszczenie, aż po rozładunek ziarna. Sprawność układu napędowego i hydraulicznego ma bezpośredni wpływ na wydajność i niezawodność kombajnu podczas żniw.
Układ hydrauliczny kombajnu jest złożony i odpowiada za sterowanie wieloma funkcjami maszyny, w tym podnoszeniem i opuszczaniem zespołu żniwnego, regulacją prędkości jazdy, sterowaniem nagarniaczem czy pracą poszczególnych podzespołów. Składa się z pompy hydraulicznej, zbiornika oleju, rozdzielaczy, zaworów oraz siłowników i cylindrów wykonawczych.
Kabina operatora i nowoczesne technologie
Nowoczesna kabina operatora kombajnu to centrum sterowania całym procesem zbioru. Znajdują się w niej panele sterujące, ekrany dotykowe i czujniki, które na bieżąco informują o pracy wszystkich podzespołów - od strat ziarna po wydajność młócenia. Operator może regulować ustawienia maszyny bez wychodzenia z kabiny, co znacznie zwiększa precyzję i efektywność pracy.
Dla wygody rolnika kabina wyposażona jest także w fotel amortyzowany, klimatyzację, ogrzewanie oraz systemy tłumienia hałasu i wibracji. Dzięki temu możliwa jest wielogodzinna praca w komfortowych warunkach, nawet przy trudnej pogodzie i dużym zapyleniu pola. Ergonomia i automatyzacja obsługi znacznie ograniczają zmęczenie i pozwalają w pełni skupić się na wydajnym zbiorze.
Współczesne kombajny do zboża coraz częściej wyposażane są w systemy GPS oraz technologię telemetrii, które znacząco zwiększają precyzję i efektywność pracy. Dzięki GPS możliwe jest prowadzenie równoległe, co pozwala na dokładne pokrycie całej powierzchni pola bez pomijania ani dublowania przejazdów. Z kolei telemetria umożliwia zdalne monitorowanie parametrów pracy kombajnu w czasie rzeczywistym. Systemy mapowania plonów pozwalają rolnikowi analizować, które części pola dają najlepsze wyniki, co z kolei wspiera podejmowanie trafnych decyzji w kolejnych sezonach.
Historia i rozwój kombajnów zbożowych
Początki zbioru zboża sięgają czasów, gdy żniwa odbywały się przy użyciu sierpów oraz kos. Cały proces był czasochłonny i wymagał dużych nakładów pracy ludzkiej. Prawdziwy przełom nastąpił na początku XX wieku, gdy wprowadzono młocarnię oraz mechaniczne rozwiązania pozwalające na jednoczesne cięcie i oddzielanie ziarna. W 1834 roku Amerykanin Hiram Moore opracował pierwszy prototyp kombajnu, a kolejne dekady przyniosły wiele udoskonaleń: lepsze silniki, skuteczniejsze separatory oraz bardziej wytrzymałe elementy robocze.
Najpopularniejszym kombajnem w Polsce był Bizon, produkowany przez Fabrykę Maszyn Żniwnych w Płocku na przestrzeni lat 1970 - 2004. Jego nazwa pochodziła od parametrów - szerokości zespołu żniwnego, młócącego i zbiornika oraz mocy silnika. Niestety, po wejściu Polski do Unii Europejskiej, zaprzestano jego produkcji ze względu na niespełnianie norm i wymagań - konstrukcja była przestarzała, a poziomy hałasu, drgań i wydalanych spalin były znacznie przekraczane. Najpopularniejszym modelem był Bizon Rekord Z 058, który przeznaczony był do zbioru wszystkich podstawowych zbóż, słonecznika, ryżu, traw, kukurydzy, rzepaku czy koniczyny. Jego kabina była przestronna, bardzo dobrze wyciszona, a duża powierzchnia szyby pozwalała na wygodne doglądanie pracy zespołu żniwnego. Jego ostatnie modele były wyposażone w komputer pokładowy i joystick, który ułatwiał zmianę parametrów pracy. Możliwa była również instalacja klimatyzacji, która znacznie pomagała w pracy przy wysokich temperaturach. Aby transportować kombajn drogami publicznymi, do zakupionej maszyny dodawano specjalny wózek na zespół żniwny.
Na targach Agrotechnica co roku przyznawane są nagrody dla „Maszyny roku”. W 2016 roku, taki zaszczyt spotkał firmę CLAAS, która dwa razy pod rząd zdobyła ten tytuł. Kombajny CLAAS docenia się za innowacyjne rozwiązania, oraz bardzo dobre podzespoły i części. CLAAS to firma, która jest wiodącym producentem maszyn żniwnych w Europie. Nagrodzone ciągniki to seria LEXION 700, która wyróżnia się m.in. Claas Lexion, będący jednym z najwyżej ocenianych kombajnów, posiada najlepsze rozwiązania, stworzone na podstawie opinii klientów. Zastosowane w nim silniki Mercedes-Benz spełniają najnowsze normy emisji spalin, a elektrohydrauliczny napęd jezdny pozwala zwiększyć prędkość przy przemieszczaniu się na drogach. Warto też wspomnieć, że w tym roku, nagrodę Złotego Liścia na targach Fieragricola 2018 zdobyła firma Case. Wyróżniono ciągnik Case IH Maxxum Multicontroller, który teraz występuje z napędem ActiveDrive 8, który jest zaawansowaną przekładnią z ośmioma biegami.
Dokładnie tak działa kombajn w rolnictwie
Konserwacja i eksploatacja
Podczas intensywnej pracy w żniwa wiele części eksploatacyjnych kombajnu ulega naturalnemu zużyciu i wymaga regularnej kontroli. Do najważniejszych należą: lemiesze i nożyki w zespole tnącym, które odpowiadają za precyzyjne cięcie łanu - stępione mogą powodować straty i nierówny zbiór. Pasy klinowe, łożyska i elementy przeniesienia napędu także zużywają się z czasem, co może prowadzić do poślizgów lub awarii. Warto też regularnie sprawdzać stan sit i wentylatora w układzie czyszczącym, a także noży w sieczkarni, które powinny być ostre i dobrze wyważone. Zaniedbanie tych podzespołów może wpłynąć na jakość zbioru oraz zwiększyć ryzyko przestoju w najważniejszym okresie.
Najczęstsze przyczyny awarii kombajnów podczas zbiorów to zatarcie łożysk i przegrzanie podzespołów, zapchanie się młocarni lub układu transportowego, zużycie pasów klinowych i łańcuchów napędowych, stępione noże w listwie tnącej i sieczkarni, zaniedbanie filtrów powietrza i paliwa oraz problemy z elektroniką lub czujnikami. Regularne smarowanie, kontrola temperatury, dostosowanie prędkości jazdy do warunków polowych, sprawdzanie napięcia i stanu technicznego pasów, kontrola ostrości elementów tnących, czyszczenie i wymiana filtrów oraz przegląd połączeń i systemów sterowania przed sezonem to kluczowe czynności zapobiegające awariom.
Dobrze przeprowadzony przegląd techniczny przed żniwami oraz codzienna kontrola kluczowych elementów to najlepsza ochrona przed awarią. Warto też mieć pod ręką podstawowe części zamienne, by szybko zareagować w razie potrzeby.
Podsumowanie
Kombajny zbożowe to zaawansowane technologicznie maszyny, które są niezbędne w nowoczesnym rolnictwie. Od zbioru łanu, przez młócenie, czyszczenie, aż po magazynowanie - każda sekcja współpracuje z innymi, a efektywność całości zależy od ich synchronizacji. Dzięki kompleksowej konstrukcji i zastosowaniu zaawansowanych technologii, kombajn zbożowy jest fundamentem nowoczesnego zbioru zbóż.
Aby legalnie obsługiwać kombajn zbożowy, konieczne jest posiadanie odpowiedniego prawa jazdy kategorii T, które uprawnia do prowadzenia pojazdów rolniczych. Oprócz tego, w przypadku pracy na terenie zakładu pracy, pracownik powinien posiadać odpowiednie szkolenie i uprawnienia BHP. Obsługa kombajnu zbożowego wymaga nie tylko posiadania prawa jazdy kategorii T, ale również odpowiednich uprawnień. W Polsce konieczne jest ukończenie specjalistycznego kursu obsługi kombajnów zbożowych, który kończy się egzaminem.
Waga kombajnu zbożowego może wynosić od 10 do nawet 30 ton. Zużycie paliwa przez kombajn zbożowy, w zależności od modelu i warunków pracy, może wynosić od 10 do 50 litrów na godzinę pracy.