A szabadföldön termesztett zöldségéfélék betakaritasanak gépei

Szerző: Dr. Láng Zoltán

A kézi zöldség-betakarítás a termesztés költségeinek akár 2/3 részét is kiteheti, ezért annak gépesítése jelentős szerepet játszik a tevékenység gazdaságosságában. A betakarítás folyamatát elemezve három művelet különíthető el: a szedés, ideértve a termény leszakítását, letörését vagy talajból kihúzását, a szedett termény gyűjtése (például vödörbe, rekeszbe rakása), valamint a szállítás (a vödör, rekesz stb. sorból gyűjtőhelyre juttatása). Aszerint, hogy e három művelet milyen mértékben gépesített, beszélhetünk segédeszközös, segédgépes és teljesen gépesített betakarításról. Kézzel általában a friss fogyasztásra szánt terményt szedik, mert a géppel szedett zöldség minősége gyengébb. A géppel betakarított terményt a hűtő- és konzervipar dolgozza fel.

A segédeszközös betakarítás

A segédeszközös betakarítás során mindhárom műveletet kézzel végzik, jellemzője a gyűjtő eszközök használata.

Az anyagmozgatásra is kiterjedő tipizálás következtében a gyűjtőeszközök is szabványos méretekben készülnek. A legkisebb egység sokszorozásával egységrakatok képezhetők. A rakatok szabványos raklapon gyűjthetők, melyek mérete szabvány szerint hagyományosan 80*120 cm. A friss fogyasztásra szánt terméket célszerű olyan gyűjtőeszközbe szedni, melyben közvetlenül piacra is juttatható. Az eltérő méretű zöldségek eltérő magasságú rekeszekbe gyűjthetők. Az eszközök egyszer használatosak vagy újrahasznosíthatók. Utóbbi esetben ma már szinte kizárólag műanyagból készülnek. Ilyen ládák láthatók a 8.1. ábrán.

8.1. ábra. Műanyag tartályládák

Segédgépes betakarítás

A segédgépes betakarítást a kézi szedés, a gépi gyűjtés és szállítás (kihordás) jellemzi. Gépei az ún. szedést könnyítő berendezések, melyek a munkások szedési kapacitását 20-50%-kal növelik.

8.2. ábra. Segédgép munkában. A munkások közvetlenül kartondobozokba szednek

Vontatott vagy magajáró szerkezetek (8.2. ábra). A gyűjtés a berendezés konzolján elhelyezett gyűjtőeszközökbe (pl. rekeszekbe), szállítóelemekbe (pl. serleges felhordó serlegébe) vagy szállító szalagra történhet. A berendezés része az üres és/vagy teli gyűjtőeszközök tárolására szolgáló rakfelület vagy ömlesztve szedett anyag fogadására kialakított tartály. A friss termény minőségének megőrzése érdekében a munkát úgy célszerű szervezni, hogy a megtöltött gyűjtőeszközök azonnal piacra juttathatók legyenek. Ehhez a rakfelületen szükség szerint tisztítást, osztályozást és csomagolást is végeznek. Egyes berendezések hűtő-szállító járművé alakíthatók át. Néhány példát mutat segédgépre a 8.3. ábra.

8.3. ábra. Szedést könnyítő berendezés-kialakítások

a. Traktorra épített láda, rekesz vagy dobozszállító rakfelületek
b. Vontatott láda, rekesz vagy dobozszállító rakfelületek
c. Traktorra épített konténerszállító rakfelületek
d. Forgó rakterű pótkocsi gyűjtésre és szállításra
e. Vontatott gyűjtő-szállító szalagok
f. Traktorra épített gyűjtő-szállító szalagok

A szedést végző munkások a több növénysort áthidaló konzol mögött haladnak, de kísérletek történtek az ülve vagy fekvő helyzetű munkavégzésre is.

Tapasztalat szerint az ülő helyzet kevésbé kényelmes, mint a folyamatosan járva végzett munka. Uborka betakarítására a Hohenheimi Egyetemen fejlesztettek ki olyan segédgépet, melyen a szedőmunkások hason fekvő helyzetben dolgoznak (8.4. ábra).

8.4. ábra. Segédgépes uborkabetakarításra kifejlesztett vontatott eszköz

A teljesen gépesített zöldség-betakarítás

A zöldségfajok sokféleségéből adódóan szinte fajonként más és más betakarítógépre van szükség.

A legtöbb zöldségnövény teljesen gépesített betakarítása a 70-es évek végére megoldódott. A kialakult eljárások taroló rendszerűek, vagyis a növényzet elpusztításával járnak. Általában elmondható, hogy a géppel betakarított termény a kézzel szedetthez viszonyítva 

• gyengébb minőségű, mert sérült egyedeket is tartalmaz és mert inhomogén,
• kisebb mennyiségű a betakarítási veszteségek, valamint a taroló betakarítás okozta terméskiesés miatt.

Évtizedek óta folynak kutatások a szelektív szedés gépi megvalósítására. Mára világosan látszik, hogy erre csak a korszerű számítástechnika és elektronika alkalmazásával van mód. Legnagyobb nehézséget a szedendő egyedek azonosítása és szedési érettségének megállapítása jelenti. Az egyik lehetséges megoldás szedő robotok alkalmazása lehet.

A paradicsom gépi betakarítása

A bogyók sérülékenysége miatt a friss fogyasztásra szánt paradicsom betakarítása napjainkban is kézzel történik. A konzerv- és hűtőipar számára termesztett paradicsom gépi betakarítása az 1950-es évtized végére oldódott meg. Az Egyesült Államokbeli California Egyetem munkatársai a burgonyabetakarító gép működési elvéből kiindulva hozták létre az első gépet, az U.C Blackwelder-t. A legtöbb azóta fejlesztett és gyártott géptípus azzal azonos elven működik, vagyis a vontatott vagy magajáró paradicsomkombájn folyamatosan

• elvágja a bokrok szárait a talajfelszín alatt,

• felhordó rostaszalag segítségével a kivágott bokrokat és a földre pergett bogyókat a talajréteggel együtt a gépen kialakított rázószerkezet felé továbbítja, miközben a földtömeg visszahullik a tarlóra,

• a rázószerkezet a bogyókat leválasztja a bokrokról, majd ez utóbbiakat a tarlóra szórja,

• tisztító szerkezetek segítségével a bogyótömeget megszabadítja a könnyű szennyezőktől,

• megtörténik a szín szerinti válogatás vagy selejtezés,

• a bogyókat szállító járműre továbbítja.

A gépi betakarításra termesztett állomány sajátosságai

Az első betakarítógép fejlesztésével egyidejűleg megindult a fajtaszelekció is. A gép működésmódjából adódóan az új fajták bogyóinak a korábbiaknál lényegesen szilárdabbaknak kellett lenniük. A taroló betakarítási mód felvetette az egyszerre érés szükségességét. Fontos szempont a bokrok determinált növekedése és dús lombozata. Előbbi azért, hogy a hosszú szárak ne okozzanak zavart a forgó elemek üzemében, utóbbi, hogy csillapítsa a bogyók ütközését a gépszerkezetekkel.

A gépi betakarítású állományt sík vagy ágyásos művelésmódban termesztik. Hazánkban mindkét esetben 1.6 méteres keréknyomtáv a szokásos, a palántázott vagy helyrevetett növénysorok a keréknyomtáv középvonalára szimmetrikusan, egymástól 35 cm-re helyezkednek el. Ezzel elérhető, hogy a terebélyes, elfekvő bokrok sem nyúlnak be a művelő út sávjába. A szokásos tőtávolság 20-35 cm (8.5. ábra).

A betakarítás munkaminősége és veszteségei szempontjából nagy jelentőséggel bír az ágyásfelszín egyenletessége, porhanyóssága, gyommentessége. Kedvező ágyásfelszín esetén kevés az elhagyásból származó veszteség, a rögfelhordás, kis mértékű a szennyezettség. E tényezők növelik a gép bogyó-tömegáramát (az időegység alatt áthaladó bogyótömeget). A vágószerkezet sekélyebben járatható a talajban, ami az energiafelhasználás csökkenésének irányába hat.

8.5. ábra. Sortávolság sík és ágyásos művelésmód esetén

A paradicsom-betakarítógépek főbb szerkezeti részei

Az ismert gépek többsége a bokrok kivágását, leválasztó szerkezethez juttatását, rázását, a bogyók közül a szennyezők eltávolítását, a zöld és sárga bogyók selejtezését, a piros bogyók szállító járműbe juttatását végzik, kisebb-nagyobb mértékben eltérő műszaki megoldások révén. Az alábbiakban a funkciók egymás utáni sorrendjében tárgyaljuk a leggyakoribb szerkezeti kialakításokat.

Vágó-terelő szerkezetek

Feladatuk a bokrok kivágása a talajfelszín alatt és a kihasított talajréteggel együtt továbbításuk a felhordó rostaszalagra. Az első kombájnon még a gépvázhoz mereven rögzített, ún. passzív vágópengéket használtak. Ezek a haladási iránnyal tompa szöget bezáró kések a talajfelszín alatt néhány cm-rel haladva metszik el a bokrok szárait. Az ilyen vágószerkezet csak rendkívül egyenletes, gyommentes talajfelszín esetén üzemeltethető zavarmentesen. Amennyiben ugyanis a felszíni egyenetlenség miatt a kések a talajfelszín fölé kerülnek, a szárakat esetleg nem elmetszik, hanem kidöntik. A kidöntött és vonszolt bokor a következő bokrot szintén kitúrja, végül a vágószerkezet eltömődik.

A mai kombájnok vágószerkezete aktív, ami azt jelenti, hogy a gépvázhoz képest forgó vagy alternáló mozgást végeznek. E mozgásuk révén öntisztulásra képesek, így az esetleg kitúrt bokrok sem tömítik el a vágószerkezetet. A leggyakrabban alkalmazott vágó-kiemelő szerkezetek az alternáló kasza és a síktárcsa pár. Az alternáló kaszás vágószerkezetek mozgópengéi a gabonakombájnokéhoz hasonlóak. Kasza-ujjsort azonban nem találunk, csak egészen kis méretű, a mozgópengék alátámasztását szolgáló élezett ujjakat alkalmaznak. A mozgó pengesor fölé bogyó- és száremelő villát helyeznek el, egyes géptípusoknál alternáló mozgású kivitelben. (8.6. ábra)

8.6. ábra. Alternáló pengesor, felette bogyó- és száremelő villasor

A talajban járó mozgópengéket a kvarcszemcsék erősen koptatják, ezért egy-egy betakarítási szezonban a pengesor 2-3-szori cseréjére van szükség. A kivágott bokrok biztonságos továbbítására a haladási sebességgel azonos kerületi sebességű motollát szokás alkalmazni.

A síktárcsa-páros vágó-kiemelő szerkezet működő részeit két, lemezből készített, élezett peremű, 900-1000 mm átmérőjű, előre döntött, hajtott tárcsa, valamint a felettük elhelyezett hullámos terelő szalagok alkotják (8.7. ábra). A tárcsák síkja a vízszintessel 20-25 fokot zár be, elülső, alacsonyabb helyzetű részük 5-8 cm-mélyen a talajban jár és forgásuk, valamint a gép haladása következtében elvágják a növények szárait. A vágás mellett feladatuk a szállítás is: forgásirányuk olyan, hogy a kimetszett talajréteget mindkét oldalról középre és hátra továbbítják a kivágott bokrokkal és a talajra lepergett érett bogyókkal együtt. A két tárcsa átfedéssel van egymás mellett elhelyezve, így minden, a talaj felszínén levő bokor és bogyó - a hullámos terelőszalagok hatásának is köszönhetően - a tárcsák után elhelyezett felhordó rostaszalagra kerül.

8.7. ábra. Síktárcsapáros vágó-kiemelő szerkezet

A hullámos terelőszalagok feladata a felső tárcsafelületek tisztítása is. Az alsó felületek tisztítására a gépvázhoz rögzített kaparó éleket helyeznek el. Ily módon a tárcsák még nedves, sáros talajban is biztonságosan üzemeltethetők.

Rostaszalagok

A szennyező anyagok minél hatékonyabb eltávolítása érdekében a gépen belüli legtöbb szállítás rostaszalaggal történik. Pálcás kivitelűek, a pálcák közötti szabad rés általában 25 mm. A felhordó rostaszalagon a vágószerkezet által kimetszett és kiemelt földtömeg túlnyomó hányada visszahullik a tarlóra. Mivel a felhordás ferde helyzetű szalaggal történik, a bogyók és bokrok visszagördülését meg kell akadályozni. Egyik lehetséges megoldás a pálcákra szakaszonként terelő lapátok rögzítése. Másik lehetőség felső terelőlánc alkalmazása. A rostaszalag fölött elhelyezett, azzal azonos sebességgel haladó láncból fogak nyúlnak a bokrok közé megakadályozva azok visszagördülését. A szabad bogyók visszagördülését maguk a bokrok akadályozzák.

A rostaszalagot lánckerekekkel célszerű hajtani, melyek fogai a pálcák közé nyúlnak. A nem hajtott tengelyen gumibevonatú görgőket helyeznek el. A rostáló hatást gyakran rázócsillagokkal fokozzák. A rázócsillagok lényegében ellipszis alakú lánckerekek. A fogak a pálcák közötti résbe illeszkednek, hajtásukat tehát a rostaszalag biztosítja. A forgó ellipszisgörgők váltakozva megemelik és elejtik a pálcás szalagot, ezzel fejve ki rázó hatást.

Jellegzetes rostaszalag kialakítás látható a 8.8. ábrán. Tapasztalat szerint az optimális szalagsebesség 2-2,5 m/s közötti.

8.8. ábra. Lapátos pálcás rostaszalag

Rázószerkezetek

A paradicsombogyók gépi leválasztására számos megoldás született. Közös jellemzőjük, hogy csak a paradicsombokrok száraival kerülnek közvetlenül érintkezésbe, a bogyókat azokon keresztül váltakozó irányú mozgásra, gyorsulásra kényszerítik, bennük tehetetlenségi erőt ébresztenek. Amennyiben a bogyókban ébredő tehetetlenségi erő eléri az úgynevezett leválasztó erő mértékét, a bogyók leszakadnak. A rázószerkezetek ismételt gyorsításoknak teszik ki a bokrokat, ezzel fokozva a bogyók leszakadásának biztonságát.

Az ismert rázószerkezeteket léces, láncos és pálcás-hengeres csoportokba sorolhatjuk. A léces rázószerkezet kialakítása a 8.9. ábrán látható. Felső peremük tarajos kialakítású, ezzel biztosított a bokrok szállítása.

8.9. ábra. Léces rázószerkezet oldal- és felülnézetben

A lécek két ponton lépcsős tengelyhez kapcsolódnak, így minden pontjuk körpályán mozog. A lécekkel együtt mozgó bokrokra - forgó mozgásuk miatt - F= m^.r^.ω² centrifugális erő is hat. A bogyókban ébredő tehetetlenségi erő a centrifugális erőből és az m^.g súlyerőből számítható. Ez utóbbi hol hozzáadódik a centrifugális erőhöz, hol csökkenti annak hatását. A bogyókra ható maximális tehetetlenségi erő esetén a bogyó leszakításához szükséges tengely-fordulatszám a leválasztó erő ismeretében egyszerűen meghatározható:

ahol: :

F_lev: a bogyók átlagos leválasztó ereje,

m: a bogyók átlagos tömege,

r : a lépcsős tengely forgattyús sugara,

A PBT típusú betakarítógép adataival az elméletileg szükséges tengely-fordulatszám F_lev= 5 N, m= 0,1 kg és r=0,05 m mellett n = 270 1/min-re adódik, ami jól közelíti a fenti gép lépcsős tengelyeinek 258 1/min-es tényleges fordulatszámát. Az 5 N-os leválasztóerő érett bogyókra vonatkozik, a kevésbé érettek az ismételt gyorsítások hatására szakadnak le.

A láncos rázószerkezetek lényegében olyan pálcás rostaszalagnak tekinthetők, amelyeknél a pálcák közötti távolság elegendően nagy ahhoz, hogy a bogyók áthulljanak. A bogyók leszakadását az ilyen rázószerkezetek egyik típusánál a rostafelületek lengő mozgása okozza. E mozgást a rostaszalag gyors egymás utáni megfeszítésével és ellazításával érik el. Ennél a rázószerkezet-típusnál is csak a bokrok szárrésze érintkezik a pálcákkal, a bogyók a pálcák közötti résekben csüngenek. A szárakban ébresztett gyorsulás a feszítés-lazítás sebességétől függ. Ha a láncfeszítést körhagyó tárcsa segítségével oldják meg, tengelyének szükséges fordulatszáma az előbbi összefüggéssel számítható. Ekkor r a körhagyás mértékét jelenti.

Másik láncos rázószerkezet-típusnál a lánc szakaszos haladó mozgást végez, vagyis minden újraindulásnál gyorsítja a bokrokat és rajtuk keresztül a bogyókat. A 8.10. ábrán ilyen rázószerkezet látható.

8.10. ábra. Hosszirányban haladó és lengő láncos rázószerkezet

A pálcás-hengeres rázószerkezet egy vagy több tüskés hengerből, és a szárak visszatartására szolgáló rostafelületből áll. A tüskék 40-50 cm hosszú acél vagy üvegszál erősítésű műgyanta pálcák. A bokrok ismételt gyorsítását a szerkezet tengely körüli lengő mozgása révén érik el. Az anyagáram fenntartása érdekében ugyanakkor a szerkezet egyirányú forgó mozgást is végez. Ilyen rázószerkezet látható a 8.11. ábrán.

A rázószerkezet működése megegyezik bogyós gyümölcsöknél alkalmazott szerkezetekével (ld. a 9. fejezetben).

8.11. ábra. Pálcás-hengeres rázószerkezet

Tisztító szerkezetek

E géprészek feladata a bogyókkal azonos vagy nagyobb méretű rögök, szár és levélrészek eltávolítása. A rögök és paradicsombogyók gépi szétválasztására ferdén elhelyezett szalagok vagy elektronikus rögkiválasztók jöhetnek számításba. Előbbiek működése a rögök és bogyók eltérő gördülékenységén alapszik, utóbbiak egyben színszerinti válogatást is végeznek (ld. a Válogató-selejtező szerkezetek c. pontban).

A könnyű szennyezők, mint szár- és levélrészek eltávolítására nyomó és szívó légáramú ventilátorok jöhetnek szóba. Mindkét változat elhelyezésénél törekedni kell arra, hogy a levegőáram a tisztítandó tömegáramot két szállító szerkezet közötti anyagátadás szabad röppályáján érje arra merőleges irányból. Ilyen helyzetben a legrövidebb ugyanis a könnyű részek útja az áramló rétegen keresztül.

Válogató-selejtező szerkezetek

A paradicsom-betakarítás során színszerinti válogatás történik a betakarítógépen vagy stabil telepen. Még az egyszerre érő fajták bogyói is csak mintegy 80 % -ban pirosak, a többi bogyót selejtezik (visszaejtik a tarlóra).

A betakarítógépen a válogatás történhet kézzel, ekkor a gépen válogató munkásokat helyeznek el. Gépi válogatás elektronikus szín szerinti válogatóval valósítható meg. A szerkezet működését a 8.12. ábra magyarázza. A sorokba rendezett bogyók szabad röppályán hagyják el a szalagot. Eközben a soronként elhelyezett lámpák megvilágítják azokat; a róluk visszavert fényt ugyancsak soronként színérzékelő elemzi. Aszerint, hogy azt pirosnak vagy nem pirosnak értékeli, a terelő lap tovább engedi a bogyót vagy eltéríti azt.

8.12. ábra. A színszerinti válogató működése 1. lámpák, 2. színérzékelők, 3. terelőlapok, 4. piros bogyók, 5. zöld bogyók

A paradicsom-betakarító gépek felépítése és működése

Az ismert betakarítógépek két csoportba sorolhatók. Az elsőbe azok tartoznak, melyek egy munkamenetben végzik a bokorkivágást, felszedést, rázást, tisztítást, válogatást, valamint gyűjtő kocsira rakást. A másodikba azok, melyeken válogatás nem folyik, azt külön lépésben, stabil telepen végzik.

Betakarítás és válogatás egy menetben

A 8.13. ábrán az egymenetes GUARESI kombájn felépítése és fő szerkezeti elemei láthatók.

1. alternáló kaszás vágó-kiemelő szerkezet, 2. száremelő, 3. felhordó rostaszalag, 4. terelő lánc, 5. továbbító szalag, 6. tisztító tárcsasor, 7. bogyófelfogó rostaszalag, 8. pálcás-hengeres rázószerkezet, 9. szárvezető villa, 10. szalmakihordó rostaszalag, 11. bogyótovábbító szalag, 12. ventilátor, 13. selejtező szalag, 14. pódium a selejtező munkásoknak, 15. szín szerinti válogató automata, 16. selejtező szalag, 17. kihordó-kocsirakó szalag. 

8.13. ábra és videó. Az egymenetes paradicsom-kombájn felépítése és fő szerkezeti elemei

A kasza által kivágott bokrok és a kihasított talajszelet a száremelő felett a felhordó rostaszalagra jut, ahol a föld nagy része visszahullik a tarlóra. A bokrok visszagördülését a terelő lánc (4) akadályozza meg. A felhordó (3) és továbbító szalag (5) közötti résen a rögök és a korábban lepergett bogyók a tisztító tárcsasor felületére esnek. A tárcsák közötti résbe a túlérett bogyók és a rögök egy része beesik, míg az ép, egészséges bogyók a tárcsasor felületén a bogyófelfogó rostaszalagra (7) jutnak. A bokrok a továbbító szalagon át a szárvezető villasorra kerülnek, ahol a pálcás-hengeres rázószerkezet tüskéi lerázzák róluk a bogyókat. A bogyók a villa résein át a bogyófelfogó rostaszalagra (7) esnek, a szalma pedig a kihordó rostaszalagon (10) elhagyja a gépet. A bogyófelfogó szalagról a bogyóáram a bogyótovábbító szalagra (11) esik, közben a könnyű szennyezőket a ventilátor (12) kifújja. A bogyótovábbító szalag az első selejtező szalagra (13) továbbít. A bogyók innen a színszerinti válogatóba (15) jutnak, mely csak a piros bogyókat engedi tovább, a sárga és zöld színű termés, valamint a még megmaradt rögök a tarlóra esnek. A továbbjutott, többségükben piros bogyók közül a második selejtező szalagon (16) az éretlenek kézzel eltávolíthatók. Végül a piros bogyótömeg a kihordó-kocsirakó szalagra (17), majd a betakarítógép mellett haladó szállító járműre kerül.

Betakarítás és válogatás külön

Ebben az esetben a betakarítógép csak a bokorkivágást, felszedést, rázást, tisztítást, valamint gyűjtőkocsira rakást végzi, nincs szükség tehát válogató munkásokra. Ennek megfelelően egy ilyen gép vágó-kiemelő szerkezettel, felhordó rostaszalaggal, rázószerkezettel, tisztító ventilátorral, a rázószerkezet alatti bogyófelfogó, valamint kihordó-kocsirakó szalaggal rendelkezik (8.14. ábra).

8.14. ábra. Az osztott betakarítási technológia betakarítógépe

1. alternáló kasza, 2. felhordó rostaszalag, 3. lengőléces rázószerkezet, 4. tisztító ventilátor, 5. kihordó szalag

A betakarítógépről lekerülő anyag nagy számban tartalmaz rögöket. A szállítás vízzel töltött kocsikban történik, így a rögök útközben iszappá málnak szét (8.15. ábra).

8.15. ábra. A bogyók gyűjtése vízzel töltött szállító járműbe

A selejtezés, tisztítás, válogatás, osztályozás külön lépésben, az e célra szolgáló telepen történik (8.16. ábra).

8.16. ábra. Paradicsomválogató- elő-feldolgozó telep

A vízben szállított termény fogadására kialakított medence (1) vizét áramlásban tartják, hogy a bogyók eljussanak a lapátos felhordó szalagig (2). A medence fenekén kialakított fúvókákon keresztül a vízbe áramoltatott levegő segíti a bogyók tisztulását. A felhordóról a bogyótömeg vízfüggönyös előmosóba kerül (3), majd kézi selejtezés történik (4). Újabb tisztítás - kefés, vízfüggönyös mosás (5) - után a termény elosztó szalagokon (6) keresztül válogató szalagokra jut, ahol kézi színszerinti válogatás történik (7). A piros bogyók végül zúzó-magozóba kerülnek (8). A pürét tartálykocsiban szállítják a feldolgozó üzembe (pl. konzervgyárba), a melléktermékek - zöld bogyó (9), héj és mag - takarmányként hasznosíthatók. A 8.16. ábra szerinti telep áteresztőképessége 10-15 t/óra bogyó.

Az osztott betakarítási eljárás kedvezőbb munkakörülményeket teremt a válogató munkások számára, mint a gyakran porban haladó, rázkódó betakarítógép. Hazánkban ez a technológia teljesen kiszorult a gyakorlatból. A korábbi magyar gyártmányú kombájnokat elsősorban olasz gyártmányú, egymenetes betakarításra alkalmas gépek váltották fel.

A fent leírtaktól lényegesen eltérő bogyóleválasztási elvet alkalmaz egy hazai szabadalom szerinti, ez idáig csak kis sorozatban gyártott betakarítógép (8.17. ábra). Újdonsága, hogy nem a kivágott bokrokról rázza le a bogyókat, hanem a még lábon álló állományról fésüli le a termést. A haladási irányra merőleges tengelyű fésülő dobra (1) rugalmas műanyag ujjak vannak rögzítve. Az ujjak merevsége úgy van megválasztva, hogy a leszakításhoz elégséges erőt legyen képes kifejteni, a bogyókat azonban ne roncsolja.

8.17. ábra. Fésülő rendszerű paradicsombetakarító gép

A talajra hullott bogyókat és a már átfésült bokrokat hajtott négyszögtengely (2) emeli fel és továbbítja a ferde rostaszalagokra (3, 4). Az anyagáram ezekről pálcás rostaszalagra (5) kerül, amelyen a bogyók áthullanak és a keresztirányú és kocsirakó szalagok (6, 7) révén szállítójárműre kerülnek. A könnyű szennyeződéseket fúvó légáramú ventilátor távolítja el. A gép munkaminőségi mutatói nem térnek el lényegesen a korábban ismertetett típusokétól. Három, a fentiekben ismertetett paradicsombetakarító gép főbb műszaki adatait a 8.1. táblázat tartalmazza.

8.1. táblázat. Paradicsom-betakarító gépek főbb műszaki adatai

Működésmód	Egymenetes	Osztott	Osztott
Gyártmány	GARESI magajáró	PB-20 vontatott	PAS vontatott, fésülő
Munkaszélesség	1,5 m	1,6 m	1,6 m
Munkasebesség	1,1-1,8 km/h	1,8-3,6 km/h	1,8-3,6 km/h
Felületáram	0.4-0.8 ha/h	0.3-0.5 ha/h	0,3-0,5 ha/h
Tömegáram	15-25 t/h	10-15 t/h	10-15 t/h
Kiszolgáló személy	2-4 fő	1 fő traktoros	1 fő traktoros
Motorteljesítmény	88 kW	-	-
Géptömeg	8000 kg	2300 kg	1350 kg

 

A paradicsom-betakarító gépek munkaminőségi mutatói

A szántóföldön termesztett paradicsomállomány főbb jellemzői évről évre, helyszínről helyszínre igen nagy eltéréseket mutatnak. Az itt közölt adatok több év adatainak szélsőségei, ezért csak tájékoztató jellegűek:

• érett, piros bogyó: 60-80 %,

• piros, beteg bogyó: 5 -23 %,

• rothadt bogyó: 3-13 %,

• zöld és sárga bogyó: 4- 6 %,

• bogyó-lomb arány: 4-12,

A betakarított termésben:

a gép által sérült bogyó: 0-2 %,

lomb maradványok: 0-0.03 %,

föld-rög: 0.5-4 %,

Veszteség a gép után: 5-28 % .

A zöldborsó gépi betakarítása

A friss fogyasztásra szánt zöldborsó szedése napjainkban is kézzel történik. Nem ismert olyan gép, mely kizárólag a hüvelyek szedésére lenne képes.

A konzerv- és hűtőipar számára szabadföldön termesztett zöldborsó gépi betakarítása már évtizedek óta megoldott. A betakarított termék kicsépelt szem, mely igen gyorsan veszít minőségéből, öregedik. Bár a legkorszerűbb gépi betakarítási technológia egy menetben végzi el azt, amire régebben három, később két menetben volt csak lehetőség, mindhárom közös jellemzője, hogy:

• a lekaszált vagy átfésült borsó bokrokat cséplő szerkezetbe juttatja,

• a cséplő szerkezetben ismételt ütések és dörzsölés hatására a hüvelyek felnyílnak, a szemek kiperegnek,

• megtörténik a szemek, borsószalma és törek (összetört hüvely-, szár és levélmaradványok) szétválasztása.

A gépi betakarításra termesztett állomány sajátosságai

A gépi betakarítás taroló jellegéből adódóan a választott fajták tulajdonságai közül elsődleges az egyszerre érés. A borsószemeket sorba vetik, azonos sortávolságra, művelő út nélkül. A betakarítási veszteségek elfogadható értéken tartása érdekében fontos a jól elmunkált, egyenletes talajfelszín. A talajmélyedésekben található bokrokat ugyanis sem a kasza, sem a fésülő szerkezet nem éri el.

A szemek gyors öregedése miatt gondos üzemszervezésre van szükség. Minőségüket zsengeségük jellemzi, mértéke a finométer fok (F°) vagy tenderométer fok (T°). A szemek 45 F° -ig kiváló minőségűek, 64 F° felett már minőségen kívüliek. Az állomány érése során a szemminőség naponta 3-4 F°-ot romlik, a kicsépelt szem öregedése még gyorsabb, akár 1 F°/óra is lehet. Hűtéssel az öregedés lelassul. Bár az éréssel egyidejűleg a hozam növekszik, a kívánt zsengeség betartása fontosabb szempont, ez határozza meg a betakarítás időpontját.

A három-, a két- és az egymenetes gépi betakarítási technológia

A legkorábban alkalmazott hárommenetes zöldborsó-betakarítás első két munkamenete azonos a szálastakarmány betakarításnál alkalmazott rendre-aratással illetve rendfelszedés-beszállítás műveletével. A harmadik menetben történik a beszállított borsótömeg cséplése cséplőtelepen, stabil borsócséplő gépekkel. A telepen gyűlik tehát a kicsépelt szem és a borsószalma.

A kétmenetes technológia megvalósításának feltétele a terepen is üzemelni képes cséplőgép kifejlesztése volt. Az első menet továbbra is a rendre aratás, a második a borsórend felszedése és cséplése mobil (vontatott vagy magajáró) géppel. A kicsépelt szem a gép tartályában gyűlik, a szalma visszakerül a tarlóra.

Az egymenetes technológia egyetlen gép üzemeltetését jelenti. A betakarítógép, más néven kombájn típustól függően lekaszálja vagy átfésüli a bokrokat, az így keletkező zöldtömeget azonnal felszedi és csépeli. A kicsépelt szem itt is a gép tartályában gyűlik, a szalma visszakerül a tarlóra.

A zöldborsó-betakarítás gépei

A hárommenetes betakarítás gépei

A borsó rendre aratására minden, a szálastakarmány betakarításánál használt célgép és kombájn adapter alkalmazható. A veszteségek elkerülése érdekében lényeges a vágóasztal jó talajkövetése és rugós száremelő ujjak alkalmazása. Ez utóbbiakat a kaszaujjakra rögzítik, hogy a borsóhüvelyeket a kasza ne vághassa el. A szokásos tarlómagasság 4-6 cm. A 8.18. ábra magajáró rendre-arató gépet mutat.

8.18. ábra. Magajáró rendre-arató gép zöldborsó állományban

Az aratást követően néhány óra múlva történik a rend felszedése szállító járműbe. A szálastakarmány betakarítására kifejlesztett rendfelszedő-önrakodó pótkocsik a borsó-betakarításban is teret nyertek, megjelenésükkel a korábban alkalmazott rendfelszedő-kocsirarakó gépek használata teljesen visszaszorult. A 8.19. ábrán rendfelszedő-önrakodó pótkocsi látható.

8.19. ábra. Rendfelszedő-önrakodó pótkocsi

A kocsira rakott zöldtömeget cséplő telepre szállítják, és ott fogadó-adagoló garatba ürítik. Ez utóbbi több kocsiról származó zöldtömeg átmeneti tárolására és cséplőgépbe adagolására szolgál. A cséplés jó minőségének előfeltétele az adagolás egyenletessége, vagyis az állandó tömegáram, melyet rétegszabályozó szerkezet biztosít.

A cséplés stabil zöldborsócséplő géppel történik. A gép működési vázlata a 8.20. ábrán látható. A fogadó-adagoló garattól (1) ujjas felhordó (2) szállítja a zöldtömeget a külső és belső dob közé. A külső dob (5) acél háló, kb. 1 cm²-es nyílásokkal, a belső dob (4) verőlapátokkal (3) ellátott henger. A dobok azonos irányban, de eltérő fordulatszámmal forognak. Míg a belső dob fordulatszáma 200 1/min, a külsőé 25 1/min. A belső dob fordulatszáma és a verőlapátok egy részének alkotóiránnyal bezárt szöge állítható. Ezekkel az anyagáramlás sebessége befolyásolható. Az anyag hátrafelé áramlását alapvetően a dobok vízszinteshez képest kb. 3⁰ -os döntött helyzete biztosítja.

8.20. ábra. Stabil zöldborsócséplő gép

A zöldtömeg a két dob között végigvándorol, miközben megtörténik a cséplés. A borsóhüvelyek a verőlapátok ütéseinek hatására nyílnak fel, majd a dobfordulatok különbségéből adódó dörzsölő hatásra peregnek ki belőlük a szemek. A rostán áthullott szemek és más apró növényi részek egy hosszú szalagra kerülnek (9), mely a szállított anyagot ferde helyzetű tisztító szalagnak (7) adja át. A ferde szalag felfelé szállít, és magával viszi a legördülni nem képes részeket. A borsószemek és kicsépeletlen hüvelyek visszagördülnek és a keresztben elhelyezett szemszállító szalagra jutnak (10). A dobok közül kilépő szalma még tartalmaz néhány százaléknyi kicsépelt szemet. Ezek kinyerésére szolgál a szalmarázó szerkezet (6). A szalmából kihulló szemek a hosszú vagy a ferde szalagra esnek. A kirázott szalmát további szalagok (8) kazalba rakják. A hazánkban korábban elterjedten alkalmazott NBC típusú gép óránként 1,2-2,2 tonna szemet csépelt.

Szokásos cséplőtelep elrendezést mutat a 8.21. ábra. A fogadó-adagoló garatból (1) a zöldtömeg a cséplőgépekbe (2) jut. A kicsépelt szemeket a keresztirányú gyűjtőszalag (3), valamint a ferde felhordó (4) a rostás utótisztítóba (5), majd újabb szalag segítségével (6) a szemgyűjtő tartályba juttatja (7). A cséplőgépekből kikerülő szalma ugyancsak szállító szalagok segítségével (8, 10) szecskázva (9) kerül a gyűjtőtartályba, vagy szecskázás nélkül kazalba.

8.21. ábra. Négy gépből álló borsócséplő telep.

A cséplőgépek okozta veszteségek kicsépeletlenségből, szemsérülésből és kirázatlanságból származnak. Együttes értékük a fenti gépnél 6-10% közötti mértékű. A belső dob fordulatszámának növelése csökkenti ugyan a kicsépeletlenséget, de növeli a sérült szemek hányadát. A verőlapát okozta ütközési energiának tehát elegendőnek kell lennie a hüvelyek felnyitásához, de nem érhet el a szem törését okozó értéket. A megengedhető verőlapát-sebesség jó közelítéssel az alábbi összefüggéssel számítható:

ahol: 

W_szem : a szemek átlagos törési energiája,

m_szem: átlagos szemtömeg,

v_ker: a verőlapát kerületi sebessége,

W_hüv: a hüvelyek átlagos törési energiája,

m_hüv: átlagos hüvelytömeg.

A kétmenetes betakarítás gépei

A stabil cséplőgép működésének leírásából kiderült, hogy két szerkezeti elemének működését is befolyásolja a vízszintes síkhoz viszonyított helyzete. Az egyik maga a cséplődob, melyben az anyagáramlás sebessége függ dőlésének mértékétől. A másik a ferde tisztító szalag. Ha helyzete túlzottan meredek, a szemek mellett a szennyeződések is visszagördülnek róla, ha túlzottan enyhe dőlésű, a szemeket is magával ragadja. Ha a stabil üzemre szánt gépet terepen üzemeltetnék, a táblák lejtéséből adódóan jelentős veszteségekkel kellene számolni. A kétmenetes betakarítási technológia megvalósításához tehát olyan cséplőgépre volt szükség, mely képes fenti szerkezeti elemeit a vízszinteshez képest állandó helyzetben tartani. Az elektro-hidraulikus szabályozás elterjedtével nyílt lehetőség ilyen gépek építésére.

Az elektro-hidraulikus szintezés működési vázlata a 8.22. ábrán látható. A gép vázához rögzített inga tömegét négy oldalról mikro-kapcsolók veszik körül. Hosszirányú lejtőre kerülve az ingatömeg az elülső kapcsolót zárja. Ennek következtében a hidraulikus rendszer behúzza a féltengelyeket, a váz lesüllyed. Ez addig tart, míg az inga ismét középhelyzetbe áll (a mikrokapcsolót nem működteti). Emelkedőre kerülve az inga a hátsó kapcsolót nyomja. Ennek következtében a rendszer a féltengelyeket kitolja, a váz emelkedik mindaddig, míg az inga ismét középre áll.

Oldalirányú lejtőn a hidraulikus rendszer az egyik féltengelyt behúzza, a másikat kitolja.

A 8.23. ábra magajáró borsókombájnokat mutat szintezett állapotban kereszt- és hosszirányú lejtőn.

8.22. ábra. Az elektro-hidraulikus szintezés működési vázlata

8.23. ábra. Magajáró borsókombájnok szintezett állapotban

A kétmenetes technológia első lépéseként rendre-aratás történik (ld. az előbbi fejezetet). Második menet a rendfelszedés és cséplés vontatott vagy magajáró borsócséplővel. Vontatott gép példáján a főbb szerkezeti részeket a 8.24. ábra mutatja.

8.24. ábra. Kétmenetes zöldborsó-betakarító gép felépítése

1. vezérelt újas rendfelszedő, 2. ferde felhordó szalag, 3. külső dob, 4. szalmarázó szalag, 5. ferde tisztítószalag, 6. szemgyűjtő szalag, 7. ferde tisztítószalag, 8. vízszintes továbbító szalag, 9. serleges felhordó, 10. tisztító ventilátor, 11. magtartály töltő szalag, 12. hüvelykiválasztó rosta, 13. magtartály.

Az anyagáram útja hasonló a stabil cséplőgépnél látottakhoz. Itt azonban a külső cséplődobon áthullott szemek és törek az 5 és 7 sz. ferde tisztítószalagokra jut, majd a szemgyüjtő szalagon (6) át serleges elevátorba. A visszamaradt szennyeződéseket ventilátor (10) fujja ki, a szemek a hüvelyrostán át a magtartályba esnek. A tartály hidraulikus hengerekkel oldalirányban kitolható és tartalma a gép mellé álló szállítójárműre billenthető.

Az egymenetes zöldborsó-betakarítás gépei

Az egymenetes technológia az aratás vagy lefésülés, valamint cséplés egy géppel történő megvalósítását jelenti. A kasza, gyakrabban a fésülő dob tehát a mobil cséplőgépre kerül, így ezeket együtt kombájnnak nevezhetjük.

A fésülés technikai megvalósításáról részletesebben a zöldbab gépi betakarításáról szóló részben olvashatunk. A fésülő dob a zöldborsóállomány lombozatát szakítja csak le. Mivel a szárrész visszamarad, a cséplődobba a hüvelymennyiséghez képest kevesebb zöldtömeg jut. A dob átbocsátása (az áthaladó tömegáram) tehát nagyobb, mint a kaszálásból származó szalma esetén.

Fésülő rendszerű egymenetes borsókombájnt mutat a 8.25. ábra. A gép szerkezetileg hasonló a kétmenetes betakarítási technológia cséplőgépéhez. A fésülő szedőszerkezet a keresztirányú fésülő dobból (1) és a talajkövető hengerből (2) áll. A lefésült zöldtömeg a ferde felhordó szalagra (3), majd a keresztirányú szalagokra (4) jut. Ezekkel az anyagáram kb. 80 cm-es sávra szűkül. További két szalag (5, 6) juttatja a szálasanyagot a külső és belső cséplődobok (7, 8, 9) közé. Az ábra a külső dob egy részét kitörve mutatja, így láthatóvá válik a négy db belső dob. Több belső dob alkalmazásával megnő a hüvelyekre mért ütések száma, ezzel fokozódik a cséplés intenzitása. A külső dobot kívülről kefehenger (10) tartja tisztán. A továbbiakban a szemek a ferde tisztítószalagon (11), hosszú gyűjtőszalagon (12), serleges elevátoron (13), hüvelykiválasztó rosta fölé szállító szalagon (14), hüvelyrostán (16) keresztül jutnak a tartályba (17), közben szívó légáramú ventilátor (15) távolítja el a könnyű szennyeződést. A gép mellső kerék hajtású, hátsó kerék kormányzású. Hajtómotorja a vezetőfülke mellett helyezkedik el.

8.25. ábra. Az egymenetes borsókombájnt felépítése

Két és egymenetes betakarítás gépeinek főbb műszaki jellemzőit tartalmazza a 8.2. táblázat.

8.2. táblázat. Zöldborsó-betakarító gépek műszaki adatai

Gyártmány	VNBC-F (vontatott)	BK-3F (magajáró)
Munkaszélesség	1 rend	3 m
Munkasebesség	1,1-1,8 km/h	1,2-1,9 km/h
Felületáram	0,3-0,5 ha/h	0,4-0,8 ha/h
Tömegáram (borsószem)	0,8-2,5 t/h	2-3 t/h
Szemtartály térfogat	0,8 m3	1 m3
Motor teljesítmény	75 kW	120 kW
Géptömeg	9,6 t	13,5 t

A zöldbab gépi betakarítása

Bár a géppel betakarított zöldbab minőségét tekintve megfelelne friss fogyasztásra is, géppel többnyire hűtőipari és konzervipari alapanyagot takarítanak be. A babhüvelyek leszakítása a bokorról minden géptípus esetében fésülő szerkezettel történik. A gép előrehaladása során és a dob hajtása révén a rugóacél fésülő ujjak belehatolnak a bokrokba és a babhüvelyek kocsányában megakadva leszakítják azokat (8.26. ábra).

8.26. ábra. Fésülő ujj a babhüvely leszakításának pillanatában

A hüvelyekkel együtt levelek és szárrészek is leszakadnak. Az ujjak nagy, 7-7.5 m/s sebességű mozgásuk révén magukkal ragadják a leszakított részeket. A fésülő szerkezet fölött elhelyezett burkolat tereli azokat egy továbbító szalagra. A gépen belül mechanikus és légárammal történő tisztítás valósul meg, majd a hüvelyeket a gép tartályában vagy szállító járműben gyűjtik.

A gépi betakarításra termesztett állomány sajátosságai

A gépek működésmódjából adódóan elsődleges az egyenletes bokormagasság és a hüvelyek csüngő helyzete. A sűrű állomány egyrészt támaszt jelent a fésülő ujjak behatolásakor, másrészt felfogja a szedőszerkezet burkolata alatt kirepülő hüvelyeket, így a veszteséget csökkenti.

Egyes géptípusoknál szerkezeti okokból a sortávolság nem csökkenthető tetszőlegesen. Az előírt értékről a gép gyártója ad tájékoztatást.

A szóba jöhető fajták mindegyikének hüvelye egyenes, kör vagy csak kissé lapított keresztmetszetű. Nem szálkásodik, így hegyezésen és esetleges aprításon kívül más műveletre nincs szükség feldolgozás előtt.

Lényeges a talajfelszín egyenletessége, hogy a fésülő szerkezetnek ne legyen útjában akadály.

A zöldbab-betakarító gépek főbb szerezeti részei

A gépeket az alábbi szerkezetek alkotják:

• fésülő szerkezet,

• fésülő szerkezet burkolata,

• tisztító szerkezetek,

• anyagtovábbító és gyűjtő szerkezet.

Fésülő szerkezetek

A fésülő szerkezet hengeres dobból és a dobpalástra rögzített rugóacél pálcákból, az ún. szedőujjakból áll (8.27. ábra). Az ujjak a palást alkotói mentén egymástól 5-6 cm-es osztásban, a szomszédos alkotókon fél osztással eltolva helyezkednek el. Ezzel kellő sűrűségű „fésű” alakul ki ahhoz, hogy minden hüvelyt leszakítson a bokorról. A dobátmérő az ismert géptípusoknál 50-70 cm közötti, kerületi sebességük 7-7.5 m/s.

8.27. ábra. Acélujjas fésülő dob nyitott burkolattal.

Attól függően, hogy a fésülődob tengelye soriránnyal párhuzamos vagy arra merőleges síkba esik, megkülönböztetünk hosszanti és keresztirányú fésülődobos gépeket (8.28. ábra).

8.28. ábra. Hosszanti és keresztirányban elhelyezett fésülődobok

A hosszanti dob a még szedetlen növénysor mellett halad és ebbe hatolnak bele ujjai. Tengelye a vízszintessel szöget zár be, így a bokrok „átfésülését” felülről lefelé végzi. Az ilyen gépkialakítás hátránya az alacsony termelékenység, és a fésülő dob rossz kihasználtsága. Nyilvánvaló, hogy több sor egyidejű betakarítása csak soronként elhelyezett dobbal valósítható meg.

Hosszanti fésülődobos zöldbab-betakarító gépet mutat a 8.29. ábra.

8.29. ábra. Hosszanti fésülő-dobos zöldbab-betakarító gép oldal- és elölnézete

1.fésülődob, 22.alsó felhordószalag, 3. fésülődob burkolata, 4. felső felhordószlag, 5.fürtkiválasztó szalag, 6. ventilátor, 7. babgyűjtő szalag, 8. fürtbontó szalag

A keresztirányú fésülődobos gépek a dob hosszától függően tetszőleges számú sort képesek egyidejűleg átfésülni (8.30. ábra). Mivel az ujjak alulról felfelé hatolnak a bokrokba, a teljes bokron kell áthatolniuk. Ennek egyik következménye, hogy a hüvellyel együtt hajtások is leszakadhatnak, sőt a teljes bokor kihúzása is előfordul. Másik következmény, hogy a sűrű zöldtömegből kiszabadulni nem képes babhüvelyek az ismételt ütések hatására sérülnek. Ez utóbbi miatt a keresztirányú fésülő-dobos gépek munkaminősége nem éri el a hosszdobosakét.

A zöldbabhüvelyek sérülését a fésülő ujjakkal való ütközés okozza. Hüvelytörés akkor következik be, ha az ütközés pontjába redukált ujjtömeg mozgási energiája eléri a töréshez szükséges energia szintjét.

8.30. ábra. Keresztdobos zöldbab-betakarítógép ferde beterelő szalaggal

A fésülő szerkezet burkolata

A fésülő szerkezet feletti és előtti burkolat feladata a leszakított és röppályán mozgó hüvelyek terelése a gép belsejébe. Keresztirányú fésülődobos gépeknél a burkolat elülső élének helyzete nagyban befolyásolja a veszteséget. Mélyre eresztett burkolat csökkenti az előreszórásból származó veszteséget, ugyanakkor haladás közben a bokrokat előre dönti, így azok átfésülése kedvezőtlen helyzetben valósul meg. Az ellentmondás feloldására egyes típusoknál az elülső él elé beterelő szerkezetet helyeznek el. A szerkezet lehet ferde helyzetű szalag (8.30. ábra), kefehenger vagy terelő légáram. Előnyük egyrészt, hogy alkalmazásuk révén az elülső él mélyebbre kerül. Másrészt terelő hatásuk következtében (mindhárom szerkezet a haladási sebességnél nagyobb sebességgel tereli hátrafelé a bokrok csúcsait) a bokrokat hátrafelé döntik meg, így megvalósul a felülről lefelé történő átfésülés.

Tisztító szerkezetek

A tisztító szerkezetek feladata a hüvelyekkel együtt leszakított egyéb növényi részek eltávolítása és a hüvelyfürtök kiválasztása. Ez utóbbiak alatt a közös szárrésszel együtt leszakadt hüvelyeket értjük.

Tisztításra a gépen belül szállító rostaszalagok, szívó és nyomó légáramú ventilátor, valamint fürtkiválasztó, néhány esetben fürtbontó szerkezet szolgál. A rostaszalagok pálcás kivitelűek, a pálcák közötti rés 5 mm körüli. Feladatuk a fésülő dob által esetleg felhordott föld kirostálására. A szívó és nyomó légáramú ventilátorok a fésülő ujjak által leszakított levél- és hajtásrészeket távolítják el. A légsebesség szabályozására minden típusnál lehetőség van. A pontos beállítással elkerülhető, hogy hüvelyeket vagy hüvelyfürtöket is elszívjon a ventilátor.

A gépeken elhelyezett fürtkiválasztó szerkezetek feladata a hüvelyfürtök kiemelése a terméstömegből. A fürtök ugyanis megnehezítik a termény előfeldolgozását (hegyezését). Fürtkiválasztásra döntött helyzetben beépített acél tüskés gumiheveder szolgál. Működése az 8.29. ábra alapján: a teljes lefésült zöldtömeg a fürtkiválasztó szalagra kerül, amely felfelé szállít. Az önálló hüvelyek visszacsúsznak a hevederen a tüskék között, míg a fürtök a tüskéken fennakadva pálcás szalagos fürtbontóra kerülnek. A fennakadt fürtöket a pálcás szalag vágószerkezethez szállítja, mely szerkezet elvágja a fürtök kocsányait így azok szétesnek. Más géptípusoknál a fürtös babok a tarlóra esnek.

A lefésült hüvelyek gyűjtésére szolgáló szerkezet

A tisztító szerkezeteken áthaladt terményt a legtöbb géptípus saját tartályába gyűjti. A gépen elhelyezett tartályok 2-4 t termés befogadására alkalmasak. Elhelyezésük olyan magasságban történik, hogy onnan szállítójármű legyen tölthető.

A 8.30. ábrán látható magajáró betakarító gép magas beszerzési ára miatt csak nagy területen (min. 300 ha) üzemeltethető gazdaságosan, így társulások, gépkölcsönzők vagy feldolgozó üzemek vásárolják azt.

Korszerű magajáró zöldbab-betakarító gépek főbb műszaki adatait tartalmazza a 8.3. táblázat.

8.3. táblázat. Zöldbab-betakarító gépek műszaki adatai

Gyártmány	Pixall	Ploeger
Típus	Beanstalker	BP–700
Munkaszélesség	3,05 m	3,1 m
Sebességtartomány	0–35 km/h	0–24 km/h
Hüvely tömegáram	6–7 t/h	6–7 t/h
Tartály befogadóképesség	3,6 t	2,3 t
Motor teljesítmény	106 kW	157 kW
Géptömeg	10,3 t	10,5 t

A 8.4. táblázat szántóföldön termesztett zöldbabfajták betakarítás előtti jellemzőit, valamint a géppel betakarított termés munkaminőségi mutatóit foglalja össze.

8.4. táblázat. Zöldbab állomány jellemzői

Jellemzők	Mért érték
Teljes növénytömeg	30–38 t/ha
Számított hozam	14–21 t/ha
Betakarított termés	10–14 t/ha
Betakarított ép termés	65–80%
Kissé sérült termés	10–24%
Növényi szennyeződések a betakarított tömegben	1–4%
Talaj-szennyeződés a betakarított tömegben	0–0,4%

A vöröshagyma gépi betakarítása

A vöröshagyma betakarításának gépesítése igen korán megoldódott. A gépfejlesztés alapjául a burgonyabetakarító gépek szolgáltak. A feladat hasonló volt: a talajban kis mélységben elhelyezkedő hagymákat a felszínre kell juttatni, onnan fel kell emelni, meg kell tisztítani a talaj és gyomszennyeződéstől, végül kocsira kell rakni.

Az ismert betakarítógépek a kétféle termesztéstechnológia - az egyéves és kétéves - kiszolgálására egyaránt alkalmasak. (Az egyéves technológia korai vetést, viszonylag késői áruhagyma betakarítást jelent. A kétéves technológia első évében az elvetett magokból csak dughagymát nevelnek, a második évben a kiültetett dughagymából fejes hagymát termesztenek). Maga a betakarítás egy és két menetben történhet. Az egymenetes betakarítási technológia gépei a hagymákat a talajból kiemelik, felemelik azokat, majd előtisztítva kocsira rakják.

A kétmenetes technológia első menetében csak a hagymatestek kiemelése és rendrerakása történik meg, a másodikban a felszedés, előtisztítás és kocsirarakás. A két menet között a termény néhány napig szárad a renden.

A gépi betakarításra termesztett állomány sajátosságai

Sík és ágyásos művelésnél a szokásos sortávolság 25-30 cm, a tőtávolság 8-12 cm. A művelőút 1,5-1,6 m. Az állomány betakarítása szempontjából kedvező, ha a talajfelszín egyenletes, rögösödésre nem hajlamos és gyommentes. Célszerű megvárni, míg a levélzet már megdőlt, részben leszáradt.

A vöröshagyma-betakarító gépek főbb szerkezeti részei

A kétféle betakarítási technológia megvalósítására számos betakarítógép-típus született. Ezek egy része csak az egyik technológia szerint üzemeltethető, sok közülük azonban mindkettő szerint.

A főbb szerkezeti részek, melyek mind az egy, mind a kétmenetes betakarítási technológia gépein megtalálhatók:

• a vágó-terelő szerkezetek,

• a rostaszalagok,

• a rendrakó szerkezet,

• a rendfelszdő szerkezet,

• a tisztító szerkezetek.

Vágó-terelő szerkezetek

Mindkét technológiánál első lépés a termény kiemelése a talajból. Mivel ez csak talajszelettel együtt végezhető sérülésmentesen, vágó-terelő szerkezet alkalmazása szükséges, mely a hagymák gyökérzete alatt néhány cm-re halad. A paradicsombetakarító gépnél ismertetett szerkezetek mellett az ún. gömbsüvegtárcsákat, valamint négyszögtengelyeket is alkalmaznak e célra.

Gömbsüvegtárcsás vágó-terelő szerkezetet mutat a 8.31. ábra. A növénysoronként elhelyezett tárcsák (1) V alakú vázra (2) külön-külön függesztettek, rugóval tehermentesítettek és talajkövető kerékre támaszkodnak. Elhelyezésüknél fogva talajszeletet forgatnak ki a hagymákkal együtt és terelik az egyik irányba. Hossztengelyre szimmetrikusan elhelyezett tárcsákkal elérhető, hogy a termés keskeny renden gyűljön össze.

8.31. ábra. Gömbsüvegtárcsás vágó-terelő szerkezet

A talajban járó, hajtott egy vagy két négyszögtengely ugyancsak kiemelő-terelő hatású. A 8.32. ábrán látható szerkezet az ott mutatott forgásirány esetén a hagymákat folyamatosan a felszínre hordja. A négyszögtengelyek legfontosabb paraméterei: laptávolságuk 35-40 mm, kerületi sebességük 70-75 m/s. Üzemeltetésük ágyásos művelésmódnál célszerű, mert a tengelyek végein elhelyezett csapágyak és a hajtó lánckerék háza, illetve burkolata egyébként túrná a talajt a művelőúton.

8.32. ábra. Hajtott négyszögtengelyes hagyma-kiemelő szerkezet

Rostaszalagok

Mindkét technológia szerint a kivágott talajszeletből a hagymát ki kell rostálni és fel kell emelni. E célra a paradicsombetakarító gépnél ismertetett rostaszalagokat alkalmazzák.

Rendrakó szerkezet

A kétmenetes technológia műveletei közül az első a hagyma rendrerakásával fejeződik be. Mielőtt azonban a rostaszalagról terelőlemez (surrantó) útján visszajutna a földtől megszabadított termény a tarlóra, egy talajsimító sík felszínt készít elő számára. Ezzel a második menetben megvalósított rendről felszedés válik könnyebbé (8.31. ábra 4, 5).

Rendfelszedő szerkezet

A második munkamenet, a rendről történő felszedés néhány nap elteltével történik. Ez idő alatt a hagymagumók szárai behúzódnak, a termés tárolásra alkalmassá válik. A rendfelszedésre alkalmazott szerkezetek megegyeznek a kiemelésre alkalmazottakkal. Leggyakrabban síktárcsapárt vagy négyszögtengelyt építenek a gépbe e célra.

Tisztító szerkezetek

A felszedett hagymák ismét rostaszalagra kerülnek, majd légtisztítás, esetleges selejtezés (a hibás egyedek elkülönítése), gyomeltávolítás után kihordó szalagon keresztül szállítójárműbe jutnak.

A már említett rostaszalag mellett, mely a földszennyeződéstől szabadítja meg a terménytömeget, fúvó légáramú ventilátor, gyorsan forgó hengerpárok, szártalanító berendezés és selejtező szalag a leggyakoribb tisztítást szolgáló gépszerkezetek a betakarítógépen.

A fúvó légáramú ventilátort a felhordó rostaszalag felső vége alá helyezik el úgy, hogy a légáram a keresztirányú kihordószalagra történő anyagátadást keresztezze.

Az anyagáram útjába helyezett ellentétes forgásirányú forgó gumihengerpár(ok) a gyomnövényeket távolítják el, ugyanakkor szártalanítást is végeznek azáltal, hogy a növényi szárakat, hagymalevelet megragadják, behúzzák, majd a túloldalon kilökik. A hagymafejeket azonban, a kis hengerátmérők miatt, nem képesek behúzni.

A gyorsan forgó gumi-hengerpárokéhoz hasonló elven működő szártalanító berendezés is elhelyezhető a gépen oly módon, hogy az egyben anyagtovábbításra is szolgáljon. Gumi vagy bordázott acél-hengerpárok alkotják, a páron belül ellentétes forgásiránnyal. Miközben a hagymatömeg végiggördül a hengerek felett, a szárak előbb-utóbb azok közé kerülnek és megtörténik letépésük.

Selejtező szalag és munkások elhelyezése a gépen a betakarított termény jelentős minőségnövekedését eredményezi. E művelet során ugyanis eltávolíthatók a rögök, hibás, sérült hagymák és minden egyéb idegen anyag, amit a korábbi tisztítási műveletek nem távolítottak el.

Kétmenetes betakarítás gépcsoportját képezhetik a 8.31. és 8.33. ábrán látható gépek. Az első munkamenetben a traktor elejére függesztett gömbsüveg tárcsák által kiforgatott és rendre terelt hagymákat a traktor hátuljára függesztett felszedő-rendrerakó gép felemeli, a földet kirostálja, a talajfelszínt a rend alatt elegyengeti, majd visszaszórja a hagymafejeket a sima tarlóra. Ezzel megkönnyíti a második menet, a rendfelszedés-kocsirarakás műveletét. A második menetben rendről felszedés, tisztítás és kocsirarakás történik. A szállító jármű folyamatosan a betakarítógép mellett halad.

8.33. ábra. Rendfelszedő-kocsirarakó gép

Az egymenetes technológiára alkalmas gépek a hagymák kiemelését, szennyezőktől való megtisztítását, esetleg a hibás egyedek és rögök eltávolítását, a termés kocsira rakását egyetlen munkamenetben végzik. A főbb szerkezeti elemek azonosak a korábban tárgyaltakkal. E gépek kis átalakítással kétmenetes technológia szerint is üzemeltethetők: a kocsira rakó kihordó szalag elfordításával, helyette surrantó beépítésével az első menet végrehajtására válik alkalmassá a gép. A második menet az eredeti állapot helyreállításával, a kiemelő szerkezet munkamélységének csökkentésével valósítható meg. Egy- és kétmenetes betakarításra egyaránt alkalmas a 8.34. ábrán látható gép.

8.34. ábra. Egy- és kétmenetes betakarítására alkalmas gép

Kétmenetes betakarítási technológia gépeinek jellegzetes műszaki adatait tartalmazza az 8.5. táblázat.

8.5. táblázat. Hagymabetakarító gépek műszaki adatai

Gyártmány	TRIO–I (1. menet)	TRIO–II(1.menet)	TRIO–III (2. menet)
Munkaszélesség	1,8 m	1,3 m	1,3 m
Tömegáram	14–20 t/h	14–20 t/h	20–24 t/h
Telj. igény	57 kW	57 kW	57 kW
Géptömeg	570 kg	540 kg	3100 kg

Az uborka gépi betakarítása

Mind frissfogyasztásra, mind tartósításra megfelelő minőségű uborka gépi betakarítása technikailag évtizedek óta megoldott. Nem a betakarítógépek elégtelensége az oka annak, hogy a nagyüzemi termesztés, ezzel a gépi betakarítás háttérbe szorult. A kialakult helyzet annak tudható be, hogy az uborka nem egyszerre érik, így a tarolva betakarítás túl nagy termésveszteséget jelent.

Az ismert betakarítógépek működési elveiben közös, hogy

• a talajfelszínen elterülő növényzetet megemelik,

• vágószerkezettel a gyökereket a talajfelszín alatt elvágják,

• a megemelt növényeket a gép belsejébe, a szártalanító szerkezethez szállítják,

• szártalanító hengerpárokkal leszakítják a termést a szárakról,

• a könnyű szennyezőket légárammal eltávolítják,

• a termést gyűjtőhelyre továbbítják.

A gépi betakarításra termesztett állomány sajátosságai

Mivel a bokrok a termőterületen elterülnek, fontos az egyenletes, rögmentes talajfelszín. Fajtaválasztásnál a nagy hozamú nőtípusúak jönnek szóba. Ajánlott az ikersor 20-30 cm-es kisebb és minimum 90 cm-es nagyobb sortávolsággal. 10 cm körüli tőtávolsággal 200.000 körüli tőszám érhető el hektáronként.

A fás szárú gyomok üzemzavart okozhatnak a vágószerkezet és a szártalanító hengerek munkájában, ezért irtásukról gondoskodni kell. A taroló betakarítás okozta veszteség pótlása másod-, esetleg harmadvetéssel lehetséges.

Az uborkabetakarító gépek főbb szerkezeti részei

Bokoremelő szerkezet

A talajfelszínen elterülő lágy szárú uborka növények onnan könnyedén felemelhetők. E célra a különféle géptípusoknál vezérelt tüskés hengert (ld. a 8.35. ábrán), hullámosított szalagpárt (ld. a 8.36. ábrán) vagy gumiujjas hevedert alkalmaznak. Mindhárom megoldásnál fontos szempont, hogy azok ne sértsék az uborkatermést és a szárak ne akadjanak meg a szerkezetben.

Vágószerkezet

A megemelt bokrok szárainak talajfelszín alatti elvágását végzi. Az ismert gépeken alternáló kaszát (ld. a 8.35. ábrán), passzív kést (ld. a 8.36. ábrán), vagy ún. lengő kést alkalmaznak. Amennyiben a talajfelszín nem elég egyenletes, a szárak elmetszése helyett a passzív kések kitúrják a növényt a talajból és eltömődnek.

8.35. ábra. Kaszás vágószerkezetű uborka-betakarító gép működési vázlata

8.36. ábra. Passzív késes vágószerkezetű uborka-betakarító gép működési vázlata

Szállító szerkezetek

Feladatuk a felemelt bokroknak a szártalanító szerkezethez juttatása. A sérülésmentes anyagtovábbítás érdekében gumilapátos vagy hullámosított gumiszalagot alkalmaznak minden géptípusnál.

Szártalanító szerkezet

A bokrokról a termést gyorsan forgó, bordázott felületű gumihenger-párokkal választják le. Egy-egy hengerpáron belül a hengerek forgásiránya ellentétes. A hengerek megragadják a szárakat vagy leveleket és berántják azokat. A száraknál lényegesen vastagabb termést a hengerek már nem tudják behúzni, így annak válla feltámaszkodik a hengereken és leszakad a kocsányról. A szárak és levelek a hengerek túloldalán kirepülnek és a tarlóra jutnak. A 8.37. ábra uborkát mutat a leszakadás előtti pillanatban. A szárra ható S húzó erő a hengerek F_x szorító erejével és a henger és szár közötti µ súrlódási tényezőjével arányos.

A szártalanító hengersort vízszintes és függőleges tengelyiránnyal egyaránt szokásos elhelyezni. A hengerek jellemző paraméterei: átmérőjük 80 mm, kerületi sebességük 4,5 m/s.

8.37. ábra. Az uborka szárára ható erő és a szártalanító hengerek

Tisztító szerkezet

A betakarítás technológiájából adódóan föld és rögszennyeződéssel nem kell számolni. A gépeken szívó és fúvó légáramú ventilátorokat helyeznek el a könnyű növényi szennyezők eltávolítására. A szállító szerkezet felső vége alatt elhelyezett fúvó légáram feladata - a szennyezők kifúvása mellett - a bokrok rászorítása a szártalanító szerkezetre, ezzel a hengerek behúzó hatásának elősegítése. A 8.38. ábra a magyar gyártmányú VU betakarítógépet mutatja.

8.38. ábra. Magyar gyártmányú VU betakarítógép üzemben 

Gyűjtőhelyre továbbító szerkezet

A szárakról leszakított uborkák a hengersor alatt elhelyezett keresztirányú gyűjtőszalagra esnek, majd ferde kocsirakó szalag révén a gép mellett haladó szállítójárműre jutnak. Egyes típusoknál lehetőség van a gép hátulján kiképzett rakfelületen a termény ládákba töltésére is.

Belföldi fogyasztásra forgalomba kerülő, szabadföldön termesztett uborka méretszabványát mutatja a 8.6. táblázat. A szabvány előírja, hogy az áru méret szerint válogatott és tiszta legyen (max. szennyeződés 0,3-0,5 súly %).

8.6. táblázat. Uborka mérettáblázat

Méretkategória	Hossz (cm)	Vastagság (cm)
A	3–6	2-ig
B	6–9	3-ig
C	9–12	4-ig
D	12–14	5-ig
E	14 felett	7-ig

Két uborkabetakarító gép fő műszaki adatait a 8.7. táblázat foglalja össze.

8.7. táblázat. Két vontatott uborkabetakarító gép műszaki adatai

Gyártmány	VU	Porter-Way
Szárvágó	passzív kések	alternáló kasza
Száremelő	hullámosított gumiszalagok	acélújjas rendfelszedő
Szártalanító szerkezet	ffüggőleges hengerek	vízszintes hengerek
Munkaszélesség (m)	1,1	2,0
Felületáram (ha/h)	0,2	0,3–0,5
Munkasebesség (km/h)	1,5–3,0	1,5–3,5
Géptömeg (kg)	2300	2400
Traktor telj. igény (kW)	37	37
Munkaerőigény	1 traktors	1 traktoros+1 gépkezelő

 

A gyökérzöldség gépi betakarítása

Az alábbiakban ismertetett gépek és eljárások a sárgarépa, a petrezselyem, a pasztinák és gumós zeller betakarítására alkalmasak.

Két gépi betakarítási eljárás:

• az ásó rendszerű és

• a nyüvő rendszerű

ismeretes. Mindkét esetben az alábbi műveletek elvégzése szükséges:

• a termény kiemelése a talajból,

• a lombozat eltávolítása,

• a gyökérzet megtisztítása a rátapadt talajtól,

• a termény szállítójárműre továbbítása.

A gépi betakarításra termesztett állomány sajátosságai

Mindkét géptípus üzemeltethetőségének előfeltételei a laza szerkezetű, kő- és kavicsmentes talaj, az egyenletes talajfelszín és vetésmélység, ezek következményeként az egyszerre fejlődő állomány. Fontos továbbá a gyommentesség. Nyüvő rendszerű betakarításhoz a sorok egyenessége, valamint a legalább 30 cm-es sortávolság is előfeltétel. A szükséges tőállomány biztosításához sávos vetést alkalmaznak.

A gyökérzöldség betakarításának technológiái

Az ásó rendszerű betakarítás

E technológia a burgonyabetakarításnál alkalmazott eljárásból fejlődött ki. Első lépésként az állomány szártalanítása történik meg. E célra vízszintes tengelyű, lengőkéses szárzúzók, függőleges tengelyű fűrésztárcsás fejezők vagy járva-szecskázók jönnek számításba (8.39. ábra és 8.40 videó). E gépek a felaprított szárakat a már betakarított tarlóra szórják.

8.39. ábra. Vízszintes tengelyű lengőkéses szárzúzó

8.40. video. Gumilapát-motollás szártalanító gép

A második munkamenetben a betakarítógép (8.42. ábra) döntött helyzetű ásóvasak és ásótárcsák segítségével a gyökereket a talajszelettel együtt emeli ki (8.41. video). A föld és gyökértömeg felhordó rostaszalagra vagy lengőrostára kerül, ahol a felhordott föld nagy része visszahullik a tarlóra.

8.41. video. Ásóvasas és tárcsás kimelő szerkezet, valamint a gép továbbító szerkezetei

A ferde rosta után a gépen fúvott, szemben forgó gumihengerpárt helyeznek el úgy, hogy az anyagáram a hengerek között haladjon át. A rugalmas hengerek a rögöket összetörik, a gyökerek pedig sértetlenül haladnak át közöttük. Egy újabb rostaszalagon az összetört rögök áthullanak, a gyökerek pedig ferde tisztítószalagra jutnak. A szalag apró gumitüskéiben a kisebb növényi szennyeződések megakadnak és hátrafelé elhagyják a gépet. A gyökerek a ferde szalagról a keresztirányú kocsirarakó-kihordó szalagra gurulnak le, majd a szállítójárműre jutnak.

E betakarítási technológia előnye, hogy a burgonya-betakarításnál használt gépekkel is megvalósítható, egyszerre több sort takarít be, a betakarítás kevéssé függ az időjárástól. Hátránya, hogy a betakarított termény nem tárolható, mivel a terményben nagy számban találhatók törött és levélnyél nélkül felszedett gyökerek.

8.42. ábra. Burgonyabetakarító gép sárgarépa állományban

1. ásóvasak, 2.,4. ferde rostaszalag vagy lengőrosta, 3. fúvott gumihengerpár, 5.,6. keresztirányú kocsirarakó-kihordó szalag, 7. mélységszabályozó kerék

A nyüvő rendszerű betakarítás

A nyüvő rendszerű betakarítás (8.43. ábra) egy menetes: a vontatott vagy magajáró betakarítógép nyüvő szerkezete ferde síkban elhelyezett, ellentétes hajtásirányú szíjakból áll (2). Előttük száremelő-beterelő szerkezetek (3) segítik a szárak szíjak közé jutását. A szíjak alatt merev lazítókés (1) helyezkedik el. A kés a talajban jár olyan mélyen, hogy a kiemelendő gyökereket ne sértse. Feladata, hogy a gyökerek tenyészterületének sávjában meglazítsa a talajt, megkönnyítve ezzel azok kiemelését.

8.43. ábra. Nyüvő rendszerű betakarítógép szerkezeti felépítése

A függőleges irányú kihúzás azáltal valósul meg, hogy a nyüvő szalagok szállító sebességének, mint vektornak a vízszintes komponense megegyezik a haladási sebességgel, de azzal ellentétes irányú. A kihúzás sebessége így a szíjsebesség vektor függőleges komponensével azonos.

A szíjak a növényeket ún. lengőpálcás lombtalanítónak (4) adják át (8.44. ábra). E szerkezet lényegében két szemben forgó pálcás henger, melynek pálcái egymás réseibe nyúlva forognak ellentétes irányaban. A szárakat a két pálcás henger közrefogja és behúzza. A gyökértestek azonban megakadnak és leszakadnak. A leszakítás nyomán a gyökereken 1,5-2 cm-nyi levélnyél marad vissza, ami tárolás szempontjából kedvező.

8.44. ábra. Lengőpálcás lombtalanító szerkezet

A szárak keresztirányú szalagra (5) esnek, a gyökerek rostaszalagon (6) keresztül gumiujjas szalagra (10) jutnak. E szerkezet feladata az apró növényi részek kihordása, valamint a gyökerek felületének tisztítása.

A gyökerekkel együtt kiemelt gyomokat a rostaszalag felső végén elhelyezett terelő villa (7) és egy behúzó henger (8) a rostaszalag alá vezeti, majd azok a vezető lemezen (9) a tarlóra csúsznak. A ferde gumiujjas szalagról visszagördülő gyökerek a keresztirányú kocsirarakó pálcás-lapátos rostaszalagra kerülve jutnak a szállító járműre.

Az ismert betakarítógépek 1, 2 vagy 3 sor egyidejű betakarítására készültek. Több soros gépeken a nyüvő és szártalanító szerkezetek soronként megismétlődnek. A 8.8. táblázat nyüvő rendszerű gyökérzöldség-betakarító gépek fő műszaki adatait foglalja össze.

8.8. táblázat. Gyökérzöldség-betakarító gépek műszaki adatai

Gyártmány	E–825 vontatott	ASA-LIFT magajáró
Betakarított sorok	2	3
Sortávolság (cm)	35–50	45–50
Munkasebesség (km/h)	3,6–6	2,7–4
Felületáram (ha/h)	0,15–0,2	0,4–0,5
Géptömeg (kg)	4200	5800
Teljesítményigény (kW)	59 (traktor)	70 (magajáró)
Kezelő személyek	1 traktoros + 1 gépkezelő	1 vezető + 1 gépkezelő

 

A káposztafélék gépi betakarítása

A géppel betakarított fejeskáposzta tárolható vagy azonnal feldolgozható (pl. savanyítással), de alkalmas frissfogyasztásra is.

Szelektív, például fejméret vagy fejkeménység szerinti gépi betakarításra születtek sikeres megoldások. Ezeket a fejessaláta gépi betakarításával foglalkozó fejezetben ismertetjük. Gondosan betartott termesztéstechnológia esetén az állomány egységesen fejlődik. A taroló rendszerű betakarítógépek ilyenkor kielégítő munkaminőséggel és gazdaságossággal üzemeltethetők, így ezek terjedtek el világszerte. Alapvetően két betakarítási technológia és ezeknek megfelelő géptípus ismeretes. Az egyik az ún. vágó rendszerű, melynél a gép

• az egyedek torzsáit a talajszint felett azonos magasságban elvágja,

• a fejeket felszedi és szállító járműre gyűjti,

• a torzsákat utólag eltávolítják a fejekről.

A másik, az ún. nyüvő rendszerű betakarító gép haladás közben

• a fejeket kiemeli a talajból,

• a torzsákat egyforma hosszúra levágja, majd

• a fejeket kocsira gyűjti.

Előbbi gépek az USA-ban, utóbbiak Európában terjedtek el. A karfiol és karalábé gépi betakarítása mindkét káposztabetakarító géptípussal megvalósítható.

A gépi betakarításra termesztett állomány sajátosságai

Mindkét géptípus üzemeltethetőségének előfeltételei az egyenes sorok, az egyszerre betakarítható állomány, az egyenletes, gyommentes talajfelszín. A sortávolság a sorok között haladó szerkezetek mérete (45-55 cm) miatt nem csökkenthető tetszőlegesen.

A káposztafélék betakarítógépének főbb szerkezeti részei

A gépek többnyire vontatott kialakításúak. A területegységről betakarított nagy térfogat és tömeg miatt saját gyűjtőtartállyal nem rendelkeznek, a felszedett terményt a betakarítógép mellett haladó gyűjtőkocsira rakják. Egy és két sorról egyszerre betakarító változatok ismertek.

Az alábbiakban néhány olyan jellemző szerkezeti résszel foglalkozunk, melyek más betakarítógépen nem, vagy nem ilyen elhelyezésben fordulnak elő. Ezek a:

• nyüvő,

• tisztító és

• kocsirakó szerkezetek.

Nyüvőszerkezet

Feladata a káposztafejek kiemelése a talajból és megtámasztása a torzsa levágásához. A növények kihúzására és megtámasztására azért van szükség, hogy a torzsák egységes méretűre legyenek visszavághatók. Ezzel a módszerrel ugyanis az eltérő torzsahosszal rendelkező egyedek torzsacsonkja azonos méretű lesz.

Kétféle nyüvőszerkezet-kialakítás ismeretes. A nyüvőszíjas megoldás legfontosabb eleme a ferde síkban járó szíjpár (8.45. ábra). A szíjak belső ágai támasztó görgőkkel egymáshoz szorítottak. Feladatuk a torzsák közrefogása, megragadása és hátrafelé, felfelé szállítása. A belső szíjágak felett egy-egy sín fut végig. E sínekre támaszkodik, és azokon csúszik a káposztafej alsó felülete, miközben gyökere kihúzódik a talajból. A szíjjak és sínek együttesen tehát sorban egymás után megragadják a torzsákat, alulról megtámasztják a fejeket és a teljes növényt a saját függőleges tengelye mentén kihúzzák a talajból. A szíjsebesség vízszintes komponense itt is megegyezik a haladási sebességgel, de azzal ellentétes irányú. Ezzel a nyüvőszíjak minden egyes növényt függőleges irányban húznak ki.

8.45. ábra. Nyüvőszíjas kiemelő szerkezet

A nyüvő rendszerű tőkihúzás döntött helyzetű menetes orsókkal, nyüvőhengerekkel is megvalósítható. Az ellentétes forgásirányú, spirálfelületű hengerek hasonló hatást fejtenek ki, mint a szíjak és a támasztó élek együtt: megtámasztják és ferde pályán hátra és felfelé szállítják a káposztafejeket. A menetes orsók szállító csigákként foghatók fel, melyekre igaz az, amit a szíjaknál láttunk: a szállító sebesség vektor vízszintes komponense meg kell, hogy egyezzen a gép haladási sebességével, de azzal ellentett irányúnak kell lennie.

A nyüvőszerkezetben egymás után két pár menetes orsót helyeznek el: az elülső pár V alakban előre nyitott helyzetű, így segíti a beterelést, a hátulsó pár párhuzamos tengelyű, feladatuk a termény gép belsejébe szállítása (8.46. ábra).

8.46. ábra. Nyüvő hengerpáros levélzöldség-betakarító gép

Mindkét nyüvő szerkezet változat előtt hegyes orrú beterelő elemek találhatók, melyek egyrészt megemelik a külső laza burkoló leveleket, másrész bevezetik a torzsákat a nyüvő elemek közé.

A szíjjak és menetes orsók felett azok szállító-sebességével azonos sebességgel mozgó, gumizsinór-fonatból kialakított leszorító szalag található. Feladata a fejek megtámasztása szállítás és a torzsa levágása közben.

A torzsa levágása alternáló vagy forgó vágó szerkezettel történik, mely szíjas nyűvő-szerkezetnél a szíjak és a támasztó sínek között, menetes orsók esetén a hátsó orsópárok alatt helyezkedik el.

Tisztítószerkezet

A káposzta betakarítása során idegen szennyezők nem kerülnek a fejek közé. Tisztítás alatt ezért itt a laza burkoló levelek eltávolítását, esetenként kézzel végzett selejtezést értünk.

A fejre nem boruló burkoló leveleket párosával szemben forgó, spirál felületű hengerpárok tépik le, miközben szállítják is a káposztafejeket. A gépen végzett kézi selejtezés az anyagáram útjába helyezett sima szállító szalag előtt történik. Itt a selejtező munkás a hibás, beteg egyedeket leemeli a szalagról és visszaejti a tarlóra.

Kocsirakó szerkezet

A káposztafejek ütés (ütközés) hatására kívülről nem látható, belső sejtroncsolást szenvedhetnek, így hosszabb tárolás során rothadásnak indulhatnak. A kritikus ütközési sebesség értelmezésével és meghatározásával kapcsolatos tudnivalók az utolsó fejezetben találhatók meg. A betakarítás és betárolás során kerülni kell a kritikusnál nagyobb esésmagasságot, illetve ütközési sebességet.

A káposztabetakarító gépeken olyan speciális kocsirakó szerkezet található, mellyel kizárható a fejek néhány cm-nél hosszabb szabadesése. Ezt oly módon valósítják meg, hogy a ferde felhordószalag felső végéhez egy állítható helyzetű fékező szalagot csatlakoztatnak. A fékező szalag akár a szállítójármű rakfelületéig is lebillenthető, így a rakodás üres jármű esetén is kíméletes.

A fékező szalag lényegében két, egymás felett elhelyezett szállítófelület. A káposztafejek e szalagok által közrefogva haladnak az azok által meghatározott sebességgel, így szabadesésük vagy csúszásuk kizárt.

E 804/a típusú nyüvő-szíjas betakarítógépet mutat a 8.47. ábra.

8.47. ábra. Egysoros nyüvő rendszerű káposzta-betakarító gép

Két talajkövető beterelő papucs (1) segíti a nyüvőszerkezet sorontartását. A torzsákat a két nyüvőszíj (2) fogja közre és viszi hátrafele, miközben a gép előre halad. A fejek a vezetősínekre (3) fekszenek fel és csúsznak hátrafelé. A vágószerkezet (4) a torzsákat levágja, a fejek a továbbító szalagra (6) jutnak. Szállítás és vágás közben a gumifonat- szalag (5) támasztja a növényeket. A torzsátlanított fejek a kocsirarakó szalag (7) segítségével jutnak a betakarítógép mellett haladó szállítójárműre. A pontos soronvezetést a fülkében (8) ülő kezelő személy segíti oly módón, hogy a nyüvőszerkezetet helyzetét a gépvázhoz képest keresztirányban állítja.

A 8.48. video egysorsos káposztabetakarító gépet mutat.

8.48. video. Egysorsos káposztabetakarító gép

Két vontatott fejeskáposzta-betakarító gép műszaki adatait tartalmazza a 8.9. táblázat.

8.9. táblázat. Nyüvő rendszerű káposzta-betakarító gépek műszaki adatai

Gyártmány	MSZK–1	E–804/A
Nyüvőszerkezet	hengeres	szíjas
Betakarított sorok	1	1
Munkasebesség (km/h)	2–3	2,5–3,5
Felületáram (ha/h)	0,1–0,15	0,1–0,2
Géptömeg (kg)	2125	2100
Traktor telj. igény (kW)	37	37
Kiszolgáló személyek	1 traktoros + 2 kezelő	1 traktroros + 1 kezelő

A paprika gépi betakarítása

A fűszerpaprika gépi betakarítása elfogadható veszteségek mellett fésülő rendszerű betakarítógéppel megvalósítható. Leggyakrabban speciális fésülő dobbal szerelt zöldbab-betakarító gépet alkalmaznak e célra. A fűszerpaprika betakarító fésülő dob annyiban különbözik a babbetakarító változattól, hogy előbbinél az acél szedőujjak végeire műanyag gömböket ragasztanak (8.49 ábra). Ily módon elkerülhetők a szúrás okozta sérülések. Az egyéb sérülések így is 5-20% közöttiek mintegy 10%-nyi elhagyási veszteség mellett.

8.49. ábra. Fűszerpaprika betakarítására kialakított fésülődob

A géppel betakarított fűszerpaprikát - a sérült egyedek okozta romlás megelőzésére - azonnal fel kell dolgozni. Ekkor azonban elmarad a hagyományos technológia szerinti természetes száradás, ezért mesterséges szárításra van szükség. Ez tehát többlet költséget jelent a kézi szedéshez képest. A természetes száradás során bekövetkező utóérés szintén elmarad, ami csökkenti a végtermék minőségét és értékét. Ezen okok miatt hazánkban mára teljesen visszaszorult a 70-es években elterjedten alkalmazott gépi fűszerpaprika-betakarítás.

Az Egyesült Államokban fésülő szalagpárral és spirál hengerpárokkal folytak kísérletek chili paprika leszakítására (8.50. ábra). A szalagpár hátránya a fésülő dobhoz képest, hogy páronként csak egy sor betakarítására alkalmas. Ugyanez igaz a spirál-hengerekre is. Ez utóbbiak döntött helyzetük miatt alulról felfelé törik le a terméseket.

8.50. ábra. Fésülő szalagpáros és spirál hengerpáros chili paprika betakarítógép

A friss fogyasztásra szánt zöldpaprika gépi betakarítására világszerte tett erőfeszítések kísérleti szakaszban maradtak. Magyarországon műanyag ujjas szedődobbal folytak kísérletek. A betakarított terményben olyan magas arányban voltak a sérült és tővel együtt kiszakított egyedek, hogy a gépi betakarítás nem látszott gazdaságosan megoldhatónak (8.51. ábra).

A sérülések és tőkihúzások oka feltehetően a biológiai éretlenségből adódó magas leválasztó erő és alacsony bogyószilárdság. A hazai fajtákra például 25-60 N leválasztó erő jellemző. Ugyanakkor a bogyó felületére ható 5 N erő a szedőujjal ütköző 1.2 cm-en már ún. tükörnyomást (maradandó sejtroncsolást) idéz elő. Elméletileg 14 cm-es felületen kéne megragadni a bogyókat ahhoz, hogy ne sérüljenek. Ilyen kíméletesen csak az emberi kéz vagy egy speciális robot képes szedni.

8.51. ábra. Műanyag szedőujjas dobbal szerelt paprikabetakarító-gép és a szedett állomány

A fejes saláta gépi betakarítása

Kedvező piaci körülmények között nagy összefüggő területen termesztett fejessaláta taroló rendszerű gépi betakarítása gazdaságos lehet. Az állomány fejlődésének egyenetlenségéből származó veszteség szelektív betakarítással kiküszöbölhető. Az ilyen betakarítógép bonyolult, ezért drága. Amennyiben a fenti veszteség mellett még gazdaságos a termesztés, taroló rendszerű betakarítógép alkalmazható.

Taroló rendszerű betakarítás

Taroló rendszerű betakarításnál - a salátalevelek fokozott sérülékenysége miatt - különösen kíméletes kiemelő szerkezetre van szükség. A 8.52. ábra vontatott fejessalátabetakarító gépet mutat. A gép elején elhelyezett szívó ventilátor hatására a hengercikk perforált felületén (4) levegő áramlik be. A sorok között keskeny járókerék gördül (2), melyre perforált dob (3) van rögzítve. A dob alatt merev késes vágószerkezet (5) található. Üzem közben a hengercikk perforált felületén (4) és a perforált dob (3) nyílásain keresztül belépő levegő a dobpalástra tapasztja a vele érintkezésbe kerülő salátafejek burkoló leveleit. A gép előrehaladtával a kés e növények szárait elvágja, a levágott fejeket pedig a perforált dob felemeli. A szívó hatás a perforált dobnak csak a hengercikk palástja előtti felületén érvényesül. Amikor a salátafejek ezt elhagyják, szállító szalagra (6) esnek. E szalag felett gumikötél-fonatú leszorító szerkezet (7) található, mely a fejek visszagördülését akadályozza. A salátafejek kocsirakó szalag (8) útján jutnak a szállítójárműre. A gép járókerekeken (9) támaszkodik a talajra.

8.52. ábra. Vontatott fejessalátabetakarító gép

Leveles salátafélék gépi betakarítására készült a 8.53. ábra szerint gép. Fűrészszalag vágószerkezete a teljes ágyást talajszint felett levágja, a termény ezután a hátul kialakított csomagoló rakfelületen rekeszekbe kerül.

8.53. ábra. Levélzöldség-betakarító gép

Szelektív betakarítás

Mint korábban már említettük, a fejessaláta szelektív betakarítására sikeres megoldások ismeretesek. A szelektálás szempontjai a fejek geometriai méretei (szélesség, magasság), keménysége, vagy leveleinek száma lehetnek. A felszedésre való kiválasztás gyakorlati megvalósítása ennek megfelelően:

• mechanikus tapogatószervekkel,

• gamma- és röntgensugaras érzékelővel

lehetséges. A 8.54. ábra szalagos és görgős tapogatószervet mutat. Mindkettő a fejek geometriai méretei és keménysége alapján „dönt”, vagyis zárja vagy nem zárja az elektromos áramkört.

8.54. ábra szalagos és röntgensugaras érzékelővel ellátott salátabetakarító gép

A felszedésre szánt fejek kiválasztása mellett speciális megoldást igényel e fejek kivágása és kiemelése a növénysorból anélkül, hogy e műveletek a visszamaradó fejekben kárt okoznának. A 8.54. ábra bal oldala szerinti gép fő szerkezeti elemei a tapogatószerv (1), a vágószerkezet (2), a rugalmas küllős tárcsapár (3), mely a haladási sebességgel azonos kerületi sebességgel forog, a küllőket szétfeszítő szerkezet (4) és a továbbító szalag (5). A tárcsapár alaphelyzetben egy növénysor két oldalán helyezkedik el úgy, hogy nem érinti azt. A vágószerkezet ilyenkor a sorok között tartózkodik.

A gép elejére szerelt tapogató kiválasztja a szedésre alkalmas egyedeket, vagyis zár egy elektromos áramkört. A gép haladási sebességétől függő késleltetéssel a kijelölt fejet a tárcsák alsó küllői két oldalról megragadják. Ezzel egyidejűleg a vágószerkezet (kés) a sorközből benyúlva elvágja a növény torzsáját. A kivágott, küllők közé szorított salátafejet a tárcsa - forgó mozgásának köszönhetően - kiemeli a sorból. A szétfeszítő szerkezet hatására kiszabadul a küllők közül és a továbbító szalagra esik. Fontos, hogy csak a kivágott fejjel érintkező bal és jobb oldali küllők közelítenek egymáshoz, így a tárcsák nem akadályozzák a gép szabad haladását a sorban.

Robotok a kertészeti termények betakarításban

Az elektronika rohamos fejlődésének eredményei mára már a betakarítás gépesítésében is megjelentek. Számos kutatóhelyen és fejlesztő műhelyben foglalkoznak a nagy értékű termények betakarításának automatizálásával, szedőrobotok kutatásával-fejlesztésével.

Az iparban már elterjedten alkalmazott robotok munkakörülményeivel szemben a mezőgazdaságban szélsőséges időjárási és fényviszonyok között kell eltérő méretű, alakú, színű, esetenként mozgó (lengő) egyedeket változó színű környezetében felismerni, kíméletesen megragadni, leszakítani, lecsavarni vagy éppen levágni.

A gyümölcsbetakarítás területén szabadföldön üzemelő robotmodellek készültek alma és citrusfélék betakarítására. Bár ezek technikailag kielégítően működnek, gazdaságossági okokból mégsem terjed alkalmazásuk.

Több zöldségfaj és a csiperkegomba robottal történő betakarításáról rendelkezünk jelenleg ismerettel. Ezek a megvalósított berendezések zárt térben, ellenőrzött környezetben üzemelnek. A robotok a termény koncentráltsága miatt itt jobban kihasználhatók, ugyanakkor „munkaterületük ” is homogénebb.

Az ismert robotok mindegyike számítógépes képfeldolgozás segítségével azonosítja a szedendő terményt. A kép látható vagy láthatatlan hullámhossz-tartományban készülhet. Az eljárás lényege a következő lépések sorozatát jelentheti:

• videokamera pásztázza a munkaterületet, és folyamatosan képeket rögzít arról,

• a video-képeket digitalizálva azok olyan képpontokká alakíthatók, melyek szín és fényerősség információval rendelkeznek,

• az ún. kép-szegmentációval a számítógép a képpontokból valamelyik kiválasztott információtartamuk alapján halmazokat képez (pl. az egymáshoz közeli piros pontok halmaza feltehetően paradicsombogyó jelenlétére utal),

• a ponthalmaz színe és/vagy alakja alapján döntés születik arról, hogy az valóban szedendő termény-e.

• ha igen, akkor megtörténik helyzet-koordinátáinak meghatározása.

A megtalált terményt koordinátái alapján manipulátor kar szedi le. A karnak, amellett, hogy egy adott térrész minden pontját el kell érnie, a terményt kíméletesen kell megragadnia, leszakítania vagy vágnia, majd gyűjtő helyre továbbítania.

A robotok alkalmazása a legtöbb esetben a termesztéstechnológia kialakítását is befolyásolja. A 8.55. ábra földieper szedésére kialakított robot járművet mutat.

8.55. ábra. Földieper betakarítása szedőrobottal

Ellenőrző kérdések

1. Értelmezze a segédeszközös, segédgépes és a teljesen gépesített zöldség-betakarítás fogalmát. Vázlaton mutasson be segédeszközöket és segédgépeket.
2. Vázlaton ismertessen egy paradicsombetakarító gépet. Magyarázza működését.
3. Ismertesse a 3, 2 és egymenetes zöldborsó-betakarítási eljárást. Vázoljon egymenetes zöldborsókombájnt és magyarázza működését.
4. Magyarázza a sorirányú és sorokra merőleges haladási irányú zöldbab-betakarítási eljárást. Vázlaton ismertessen egy zöldbab-betakarító gépet, és magyarázza működését.
5. Ismertesse a vöröshagyma-betakarítási eljárásokat. Vázlaton ismertessen egy hagymabetakarító gépet.
6. Vázlaton ismertessen egy uborka-betakarító gépet. Nevezze meg és magyarázza szerkezeti elemeit és azok működését.
7. Ismertesse a gyökérzöldség-betakarítási eljárásokat. Vázlaton ismertessen egy nyüvőszíjas gyökérzöldség-betakarító gépet.
8. Ismertesse a fejeskáposzta-betakarítási eljárásokat. Vázlaton ismertessen egy nyüvőszíjas káposzta-betakarító gépet.
9. Ismertesse a fűszerpaprika-betakarítási eljárásokat. Vázlaton ismertessen egy fésülő dobos paprika-betakarító gépet.
10. Ismertesse a fejes saláta betakarításánál alkalmazott eljárásokat. Vázlaton ismertessen taroló rendszerű saláta-betakarító gépet.

Irodalomjegyzék

Mészáros F. (1984): A zöldségbetakarítás és előfeldolgozás gépesítése. Mezőgazdasági Kiadó, 272 p.
Láng Z., 1982. Termés-szedőujj kölcsönhatás a fésüléses betakarítás során. Járművek, Mezőgazdasági Gépek, 29(8) 293-296.
Láng Z., 1986. Főbb elvek a paradicsom fésülő rendszerű leválasztó szerkezetének méretezéséhez. Járművek, Mezőgazdasági Gépek, 33(2) 41-46.
Láng Z., 1984. Szedőszerkezet a paradicsom és zöldpaprika energiatakarékos betakarításához. Kandidátusi értekezés, 116 p. Akadémiai Könyvtár.
Láng Z. et al., 1999. A zöldség-, dísznövény- és szaporítóanyag-termesztés berendezései és gépei. Mezőgazda kiadó,384.