Rozrzutniki obornika to urządzenia rolnicze, które znajdują szerokie zastosowanie w wielu gospodarstwach. Ich wykorzystanie jest praktyczne, ponieważ przyspiesza i ułatwia pracę. Podstawowym zadaniem tych maszyn, jak wskazuje sama nazwa, jest rozprowadzanie obornika, czyli nawozu, po polu.
Rodzaje i budowa rozrzutników obornika
Na rynku dostępne są różnorodne urządzenia tego typu, a większość z nich cechuje się prostą budową i łatwą obsługą. W sprzedaży dostępne są rozrzutniki obornika o różnej wielkości, co pozwala na dopasowanie ich do indywidualnych potrzeb i wielkości obszaru do obrobienia. Dawniej tego typu maszyny były ciągnięte przez konie, jednak obecnie zdecydowanie częściej spotyka się je w połączeniu z ciągnikami. W mniejszych gospodarstwach, przy niewielkich rozrzutnikach, może sprawdzić się również traktorek ogrodowy.
W przypadku rozległych pól, można sięgnąć po duże rozrzutniki, które wyróżniają się budową jedno- lub dwuosiową, a niekiedy nawet tandemową. Każdy rozrzutnik wyposażony jest w specjalny pojemnik, czyli skrzynię, w której umieszcza się nawóz. Skrzynia jest zazwyczaj lekko uniesiona, podobnie jak za pomocą podnośnika podłogowego. Na jej zakończeniu znajduje się system, który rozdrabnia nawóz i rozsypuje go na polu.
Zależnie od konkretnego modelu i marki rozrzutnika, jego działanie i budowa mogą się nieznacznie różnić. Niektóre modele dysponują rozrzutem tylnym, inne bocznym, a jeszcze inne przednim. Noże na wałku nazywane są adapterem i mogą być montowane pionowo lub poziomo, w zależności od modelu rozrzutnika.
Roboty zgarniające obornik - mechanizacja i robotyzacja
Czynność usuwania obornika, podobnie jak inne etapy produkcji zwierzęcej, została zrobotyzowana. Większość konstrukcji robotów zgarnia odchody za pomocą skrobaków i wpycha je w szczeliny podłogi rusztowej. W produkcji zwierzęcej można wyróżnić cztery zasadnicze grupy prac: przygotowanie i zadawanie pasz, usuwanie odchodów, uzyskiwanie produktów zwierzęcych oraz zabiegi pielęgnacyjne zwierząt. Aby mechanizacja tych procesów była w pełni efektywna, powinna mieć charakter kompleksowy, obejmujący wszystkie te obszary.
Jedną z najbardziej uciążliwych i pracochłonnych czynności w produkcji zwierzęcej jest właśnie usuwanie odchodów. Przy wolnostanowiskowym chowie krów dąży się do tego, aby zwierzęta dobrowolnie podchodziły do automatu paszowego, co jednocześnie może być zlokizowane w obszarze działania robota udojowego. Pozwala to na zlikwidowanie konieczności doprowadzania krów do stanowiska udojowego.
Zastosowanie robotów w oborach bezściołowych
Zastosowanie robotów do usuwania obornika jest możliwe w oborach bezściołowych, przy założeniu posiadania równej posadzki, bez schodów i dużego nachylenia. Przeszkodą może być umieszczony stół paszowy, który utrudnia transport urządzenia na drugą stronę, dlatego warto wcześniej zaplanować wmontowanie w stół uchylnej rampy. Utrudnieniem może być również szerokość poszczególnych korytarzy.
W oborach, w których ma być zastosowany robot Srone firmy GEA, szerokość korytarzy bezprzejazdowych musi wynosić 2,10 m, przy robocie o szerokości roboczej 1,70 m. W przypadku robota DeLaval, w gankach o szerokości 2,00 m można zastosować wersję o szerokości 1,60 m. Przy nawrocie maszyna DeLaval o szerokości 1,70 m potrzebuje kanału o szerokości 2,90 m.
Ograniczenia dotyczą przejazdów; wysokość urządzeń nie przekracza 70 cm. Należy montować przegrody na wysokości umożliwiającej przemieszczanie się na całej długości korytarza, w różnych grupach zwierząt. Dla większości robotów czyszczących rodzaj posadzki nie ma znaczenia - może być gumowa lub betonowa.
Stacja ładowania i konserwacji
Stacja ładowania akumulatorów powinna znajdować się w miejscu niedostępnym dla zwierząt lub rzadko przez nie odwiedzanym. Jest to miejsce, z którego robot najczęściej wyrusza na trasę i do którego wraca po zakończeniu każdej czynności. Jeżeli urządzenie wyposażone jest w instalację zraszającą ruszty, co jest szczególnie korzystne w okresie letnim przy wysokich temperaturach, stacja zawiera dodatkowe złącze do automatycznego napełniania wodą zbiornika lub zbiorników.
Przykładowe modele robotów czyszczących
* Lely Discovery 90SW: Producent Lely oferuje robota czyszczącego Lely Discovery 90SW. Wyposażono go w dwie dysze spryskiwaczy wodnych, które zwiększają skuteczność czyszczenia podłogi. Spryskiwanie podłogi wodą tuż przed skrobakami umożliwia utrzymanie większej czystości, co sprzyja wyrażaniu naturalnych zachowań przez krowy i ułatwia wczesne wykrywanie rui. System doprowadzenia wody zbudowany jest z filtra i zbiornika o pojemności 30 litrów. Robot posiada napęd akumulatorowy (jeden akumulator żelowy o wadze ok. 20 kg, napięcie 12V, pojemność 55Ah, czas ładowania maksymalnie 6 godzin). Ładowanie akumulatora odbywa się na stanowisku ładowania. Robot ma pasy ładowania po obu stronach, z opcjonalnym podłączeniem po lewej stronie. Procesem ładowania steruje się za pomocą sterownika PCB. Dwie dysze spryskują wodę przed zgarniakiem obornika, który znajduje się pod spodem urządzenia i spycha odpady między żebra podłogi rusztowej. Operator programuje trasę za pomocą kontrolera E-Link, co pozwala na zmianę tras i przeprowadzanie dokładniejszego czyszczenia w wybranych miejscach obory o określonych godzinach. Kontroler E-Link wyposażony jest w wyświetlacz LCD i dziewięć przycisków.* Robot JOZ-Tech: Robot JOZ-Tech napędzany jest dwoma silnikami krokowymi. Sterowanie nim jest możliwe za pomocą ręcznego pilota. Robot porusza się po trasie wcześniej zaprogramowanej przez użytkownika. W podłożu montowane są specjalne transpondery, które wyznaczają trasę.* Robot DeLaval: Trasa robota DeLaval również wyznaczana jest przez transpondery, których 60 sztuk znajduje się w jednym zestawie.Specyfikacja techniczna i funkcje robotów
Przykładowa długość urządzenia Lely Discovery wynosi 136,2 cm, szerokość 88,0 cm, a wysokość to zaledwie 55,7 cm, przy wadze 340 kg. Urządzenie ma możliwość zaprogramowania 16 tras, z maksymalnym czasem trwania ścieżki czasowej wynoszącym 24 godziny. Prędkość robota mieści się w przedziale od 10,8 m/min do 18 m/min. Przy zachowaniu prędkości maksymalnej, wydajność urządzenia wynosi 918 metrów kwadratowych na godzinę pracy, a maksymalny czas jazdy bez ładowania to 4 godziny. Szerokość zgarniaka wynosi 88 cm.
System sterowania składa się ze sterownika, który zarządza pracą robota, przetwarzaniem danych z czujników oraz pracą pompy wodnej i silników elektrycznych. Enkodery zamontowane na wałkach silników zliczają ich obroty, dostarczając niezbędnych informacji o położeniu robota. Dane te są przesyłane do sterownika PCB.
Czujnik ultradźwiękowy utrzymuje robota w stałej, wcześniej ustalonej odległości od ściany, zapobiegając blokowaniu się maszyny i zapewniając jej poruszanie się wzdłuż ścian oraz omijanie przeszkód. Żyroskop mierzy kąt skrętu i jest niezbędny do jazdy w warunkach, gdy brak jest ściany.
Stanowisko napełniania wodą umieszcza się obok stanowiska ładowania i musi być wyposażone w zbiornik czołowy na wysokości 2 metrów, który zapobiega zanieczyszczeniu wody pitnej.
Korzyści z zastosowania robotów czyszczących
Roboty czyszczące przyczyniają się do poprawy dobrostanu i higieny zwierząt, zapewniając stałą czystość stanowisk przez całą dobę. Stopniowe wprowadzanie robotyzacji do techniki rolniczej jest faktem, dotyczy to zarówno produkcji zwierzęcej, jak i roślinnej.
Firma JOZ-Tech sprzedaje średnio jedno urządzenie dziennie w skali światowej, a firma DeLaval posiada kilkanaście robotów pracujących w polskich oborach, często sprzedawanych w kompleksowych inwestycjach z robotami udojowymi.
Lely Discovery 120 Collector
Robot Lely Discovery 120 Collector, zamiast zgarniać zalegające odchody, zbiera je i usuwa. Umożliwia to utrzymanie podłogi w czystości i zapobiega staniu krów w odchodach, co ma miejsce w przypadku tradycyjnych zgarniaków. Robot zasysa nieczystości, a następnie usuwa je w wyznaczonym miejscu. Lely Discovery 120 Collector wykorzystuje wodę do rozcieńczenia odchodów i pompę próżniową do magazynowania gnojowicy w zbiorniku. Spryskiwanie w przedniej części ułatwia zasysanie odchodów, a w tylnej nawilża podłogę, zapewniając czystość posadzki. Czysta posadzka oznacza mniejszą ilość odchodów na stanowiskach oraz czystsze racice i wymiona, co zmniejsza ryzyko ich zakażenia.
Woda jest wprowadzana niezależnie i przechowywana w dwóch zbiornikach w zbiorniku na odchody. Po jego napełnieniu, objętość zbiorników z wodą maleje, zwalniając miejsce na zbierane odchody. Dzięki temu urządzenie jest kompaktowe, krowy mogą swobodnie się przemieszczać, a robot jest w stanie przejeżdżać pod bramkami i przegrodami dla krów. Urządzenie jest sterowane niezależnie za pomocą wbudowanych czujników. Brak dodatkowych ograniczników dla robota zmniejsza możliwość powstawania urazów racic poruszających się krów.
Tak wysoka specjalizacja wyręcza rolnika z wielu uciążliwych czynności, jednocześnie nakładając na niego konieczność podnoszenia kwalifikacji.
Samodzielne konstruowanie maszyn rolniczych
Zbudowanie ciągnika od podstaw jest zadaniem niezwykle złożonym. Codzienne usuwanie obornika stanowi zmorę w wielu gospodarstwach. Możliwości zamontowania wyciągu czy zastosowania ciągnika z ładowaczem czołowym często ograniczają starsze budynki inwentarskie z wąskimi gankami.
Jednym z funkcjonalnych rozwiązań jest pomysł wykonania własnego, kompaktowego traktorka. Połączenie silnika ze skrzynią przekładniową, wykorzystanie części samochodowych i ciągnikowych, a także dodanie wysięgnika z chwytakiem, pozwala na stworzenie maszyny dopasowanej do potrzeb.
Modernizacja i budowa traktora
Konstrukcja z benzynową jednostką napędową, ze względu na spaliny i problemy z układem zapłonowym, mogła nie sprawdzić się w ciężkich warunkach. Dlatego konstruktorzy często decydują się na modernizację poprzez montaż silnika wysokoprężnego. Nowym źródłem napędu może być silnik wysokoprężny czterosuwowy, dwucylindrowy, chłodzony cieczą.
Pierwsze prace polegają na skonstruowaniu ramy, która łączy silnik z układem przeniesienia napędu. Jako elementy nośne wykorzystuje się profile zamknięte. Dopasowane odcinki ramy są przyspawane, tworząc solidną kratownicę.
W przedniej części ciągnika stosuje się oś wahliwą, zamontowaną na sworzniu przyspawanym do ramy podwozia. Belka osi przedniej wraz ze zwrotnicami może pochodzić od starszych modeli ciągników.
Oryginalne rozwiązania, takie jak sprzęgło odśrodkowe, często zastępuje się klasycznym sprzęgłem ciernym. W tym celu można zastosować koło zamachowe wraz z kompletnym sprzęgłem od samochodu osobowego.
Jednostka napędowa osadzana jest na elementach gumowych w specjalnej podstawie, która z kolei przykręcona jest do ramy podwozia. Ze względu na drgania silnika, nie można go połączyć ze skrzynią „na sztywno”. Moment obrotowy z wałka sprzęgłowego przenoszony jest do skrzyni przekładniowej przez przegub napędowy, co wymaga odpowiedniego dopasowania i połączenia elementów.
Po zamontowaniu podstawowych zespołów, takich jak siedzenie i dźwignia zmiany biegów, traktor jest prawie gotowy do jazdy. Oryginalna konstrukcja może nie posiadać układu hamulcowego. Aby zapewnić bezpieczeństwo, na tylnej osi montuje się hamulce tarczowe, a pompki hamulcowe mogą pochodzić od ciągników.
Wysięgnik i układ hydrauliczny
Ciekawie rozwiązany jest wysięgnik do zaczepiania wymiennego osprzętu. Do mocowania wykorzystuje się profil zamknięty, który jest przyspawany do ramy podwozia. Kształtownik może służyć również jako zbiornik na olej napędowy i olej do układu hydraulicznego.
Do zasilania układu hydraulicznego wykorzystuje się pompę od podnośnika ciągnika, która uzyskuje napęd z wału korbowego silnika poprzez przekładnię pasową. Podnoszenie wysięgnika i sterowanie innymi funkcjami realizowane jest poprzez siłowniki pochodzące od ciągników i kombajnów zbożowych. Na błotniku można zamontować trzysekcyjny rozdzielacz od ładowacza.
Udźwig wysięgnika może wynosić około 200 kg, a wysokość podnoszenia to 1,8 m.
Bezpieczeństwo i wytrzymałość
Przy samodzielnym konstruowaniu ciągników i innych maszyn rolniczych należy przede wszystkim uwzględniać względy bezpieczeństwa. Nie można zapominać o wytrzymałości materiałów, montowaniu osłon na ruchomych elementach, ponieważ łatwo o wypadek.