W pierwszej części tej serii artykułów, dotyczącej powłok chroniących narzędzia tnące przed zużyciem, wyjaśniono zasadę działania technologii laserowych, a w drugiej - powlekanie laserem diodowym, natomiast w trzeciej części specjaliści firmy Laserline opisali konkretne zastosowania powlekanych noży w rolnictwie.
Jak wspomniano wcześniej w tej serii artykułów, noże powlekane laserowo już od dłuższego czasu są stosowane w rolnictwie. Przy ich pomocy można wprowadzać nowe rozwiązania technologiczne, czego przykładem są np. wały tnące firmy Meyer Agrartechnik. Opracowano je pod kątem niezawodnego cięcia resztek pożniwnych po rzepaku czy kukurydzy, a także rozdrabniania międzyplonów. Maszyna ta jest kompatybilna ze wszystkimi powszechnie stosowanymi ciągnikami i powinna umożliwiać obróbkę dużych powierzchni, a także zapewniać dłuższą żywotność niż wały tnące lub mulczery.
Już sama konstrukcja urządzenia jest przy tym inna niż w przypadku klasycznych maszyn tego typu. Dwie belki wyposażone w noże są umieszczone w odległości 1 m od siebie, a przy tym nie są sztywne i trwale połączone, lecz dzielą się na 8 segmentów wyposażonych w specjalne zawieszenia sprężynowe. W przypadku napotkania kamieni lub znacznych nierówności terenu takie poszczególne segmenty podnoszą się, a następnie szybko powracają w położenie wyjściowe. Konstrukcja maszyny zapewnia jednolitą i skuteczną obróbkę powierzchni, a jednocześnie zapobiega uszkodzeniu noży przez kamienie lub twarde nierówności powierzchni, a tym samym ich przedwczesnemu zużyciu.
Inny przykład - niemiecka firma Jäkel oferuje również wały tnące wyposażone w powlekane laserowo noże. Te noże serii Jadu-Stratum charakteryzują się również specjalną konstrukcją, podobnie jak sam wał. Posiadają one na obydwu bokach wzdłużnych faliste ostrza tnące, a na przeciwnej stronie mają specjalnie opracowaną przez firmę Jäkel powłokę z twardego metalu, aplikowaną przy użyciu laserów diodowych firmy Laserline. Przednia strona, która podczas obróbki ma bezpośredni kontakt z roślinami i glebą, pozostaje natomiast niepowleczona. Takie zastosowanie powłoki dobrano celowo, ma ona zapewnić efekt samoczynnego ostrzenia. Powłoka na tylnej stronie noża jest twardsza niż wyżarzony metal bazowy noża i pozostaje nienaruszona nawet wówczas, gdy starciu ulegnie niepowlekana, bardziej miękka przednia strona noża. Strona ta staje się zatem następnie ostrzem, dzięki czemu nóż użytkowany na polu faktycznie samoczynnie się ostrzy. Efekt ten zaobserwowano zwłaszcza wówczas, gdy firma Laserline zastosowała jako materiał bazowy noża specjalny, hybrydowy gatunek stali Jadu-H1, opatentowany przez firmę Jäkel.
Dzięki połączeniu tej powłoki i specjalnej stali Jäkel przez znacznie dłuższy czas zachowana zostaje pełna funkcjonalność noża, a ponadto uzyskiwana jest żywotność ponaddwukrotnie dłuższa niż w przypadku powszechnie stosowanych noży. Należy również wspomnieć zaletę polegającą na tym, że obrót o kąt 180° umożliwia dwustronne wykorzystywanie noży, a zasadnicza konstrukcja wału zapewnia zachowanie powierzchni noża w dobrym stanie. Użytkownik musi zatem inwestować w nowe ostrza znacznie rzadziej niż w przypadku normalnych elementów roboczych. Efektem końcowym jest zatem znacznie niższy koszt użytkowania, ponieważ wyższe koszty zakupu powlekanych noży amortyzują się już samym dłuższym okresem użytecznej żywotności, możliwym dzięki zastosowaniu powłoki. Znaczenie tej optymalizacji kosztów pokazuje rzut oka na liczbę noży w typowym wale tnącym. Wały firmy Meyer są obsadzone łącznie 144 ostrzami, noże są zatem czynnikiem decydującym o kosztach użytkowania, których obniżeniem powinien być zainteresowany każdy użytkownik.
W praktycznych zastosowaniach polowych, przy szerokości roboczej 6 m wał tnący osiąga prędkość od 18 do 20 km/h, a zatem może obrabiać ok. 11 ha/h. Pracują one zatem znacznie szybciej podczas rozdrabniania międzyplonów niż np. urządzenia mulczujące, osiągające prędkości od 6 do 8 km/h. Wprawdzie noże tnące nie posiadają czynnego napędu lecz są toczone, jednak prędkość robocza i ostrość noża są zdaniem firmy Meyer na tyle duże, aby niezawodnie rozdrabniać i rozcinać np. resztki pożniwne. W ramach optymalizacji noży w strefie cięcia zintegrowano specjalnie opracowany przez firmę Jäkel kształt falisty, zapewniający optymalną wydajność rozdrabniania. Trwałe, samoczynne ostrzenie powlekanych laserowo noży przyczynia się zatem w znaczącym stopniu do trwałego, efektywnego procesu roboczego. Aktualnie prowadzone są badania nad dalszą poprawą zachowania powłoki laserowej. Możliwe jest również uzyskanie tego typu lub podobnych powłok również w przypadku innych rodzajów noży rolniczych, takich jak np. noże pras, pojazdów załadunkowych, mieszalników do pasz, koparek i maszyn tnących, i są one już niekiedy stosowane.
Tym samym dotarliśmy do końca naszej krótkiej serii poświęconej laserom diodowym w technologii rolniczej. Okazało się, że noże powlekane z użyciem takich laserów charakteryzują się licznymi zaletami i są coraz częściej z powodzeniem stosowane, jak również są przedmiotem licznych zapytań. Już wkrótce powinniśmy stać się świadkami także innych zastosowań, a możliwości nie ograniczają się przy tym wyłącznie do powłok. Procesy utwardzania i hartowania, realizowane również przez specjalistów takich jak firma Jäkel, można przeprowadzać z użyciem laserów diodowych w sposób skuteczny, szybki, a przy tym idealnie precyzyjny - nawet w przypadku elementów o bardzo skomplikowanej geometrii. Nie dziwi zatem fakt, że coraz częściej słyszymy o tego typu laserach stosowanych w technologii rolniczej.
Agrotim: w kilku branżach
Lasery diodowe w produkcji - część II
Lasery diodowe w produkcji części zamiennych - część I
Chcesz dowiedzieć się więcej? Czytaj aktualności techniki budowlanej - zamów:
Bezpłatny egzemplarz Prenumeratę
