Renomag.cz - Přídavná zařízení a náhradní díly pro stavební a težební stroje
Dnes je 24.5. – svátek slaví Jana

Počátky teleskopických rýpadel v ČSSR: Koncepce SATUR měla být kopií amerického vzoru Gradall

Zveřejněno: 25. 3. 2022

V průběhu šedesátých let nastalo v dosud konzervativním socialistickém Československu politické tání. Pro velké státem sledované stavby byly uvolněny devizy na nákup některých výkonných mechanizačních prostředků z kapitalistických zemí. Firma Gradall nabídla k dodání tři typy svých teleskopických rýpadel na automobilových podvozcích – G 600 A, G 800 A a G 1000. A protože se tato rýpadla osvědčila, padlo rozhodnutí vyrábět podobné stroje i v tuzemsku.

Teleskopické rýpadlo SATUR 050K vyobrazené na propagačním prospektu Podpolianských strojáren Detva.

Začněme krátce u strojů Gradall. Automobilové podvozky nesoucí rýpadlovou nástavbu disponovaly úzkou kabinou s vedle ní umístěným motorem. Výkonný dieselagregát s hydrodynamickou převodovkou zajišťoval vysokou pohyblivost v nerovném terénu i velkou přepravní rychlost na silnici.

Rýpadlová nástavba měla u všech typů samostatný pohon zajištěný naftovým motorem. Ovládání rýpadla bylo plně hydraulické, všechny pracovní orgány měly samostatná hydraulická čerpadla. Nástavba rýpadla, uložená na mohutném velkorozměrném ložiskovém věnci měla dvě pracovní rychlosti. První rychlost se používala při těžení zeminy a druhá při jejím nakládání. Obě rychlosti se automaticky přepínaly, takže rýpadlo dosahovalo velkých výkonů. Výložník rýpadla trojúhelníkového průřezu byl kolem své podélné osy otočný na obě strany v rozsahu 45 stupňů. Vnitřní vysouvatelná teleskopická část výložníku umožňovala jeho prodloužení. Jako příslušenství se k rýpadlu dodávaly hloubkové lopaty, nakládací lopata na kamenivo, na ornici, jednozubý rozrývací nůž a buldozerová radlice. Zkušebně bylo tehdy do ČSSR dovezeno několik kusů.

Teleskopické rýpadlo Gradall typu G 1000. (foto BCD STAVO, Stavební technika 1/2016)
Teleskopické rýpadlo Gradall typu G 1000. (foto BCD STAVO, Stavební technika 1/2016)

Vlastní československý vývoj

Dovezené gradally se natolik osvědčily, že padlo rozhodnutí vyrábět podobné stroje i v Československu. Koncepce měla být věrnou kopií amerického vzoru Gradall s teleskopickým výložníkem, sestavená z v tuzemsku vyráběných součástí. Předpokládalo se použití výměnného kolového a pásového samojízdného podvozku.

U zrodu nové konstrukce stál VÚSK (Výzkumný Ústav Stavebních a Keramických strojů) Brno, tehdy spadající pod Přerovské strojírny. Jednalo se o inženýrskou organizaci disponující týmem špičkových odborníků. Z vývoje VÚSK mimo jiné vzešel téměř celý výrobní program pro Podpolianské strojárne Detva, a mnohá konstrukční řešení různých detailů pro ostatní výrobce (např. sdružená hydraulická a mechanická dvou disková spojka pro stavební stroje atd.).

Rozlišovacím znakem techniky vyvíjené v počátku šedesátých let byl samotný název reprezentující první písmena popisu stroje. Například SKOT – střední kolový obrněný transportér nebo TOPAS – těžký obrněný pásový transportér.

Protyp a rozběh výroby stroje SATUR 050K

První prototyp teleskopického rýpadla dostal název SATUR 035K(P). Tedy samohybné teleskopické univerzální rýpadlo (SATUR) o objemu lopaty 0,35 m3 (035) na kolovém (K), nebo pásovém (P) podvozku. Není nám známo, kdy, kde a za jakých okolností přesně prototyp vznikl. Kaž dopádně potřebná technická dokumentace pro zahájení výroby byla předána v březnu roku 1964 do PPS Detva.

Vlastní výroba byla zahájena v roce 1968 pod označením SATUR 050K. Jednalo se o samojízdný univerzální dokončovací zemní stroj, zkonstruovaný s použitím nejmodernějších prvků hydraulických, pneumatických a elektrických zařízení. Sloužil hlavně na přesné dokončovací práce výkopů nejrůznějších tvarů a rozměrů, kde se jiné zemní stroje dosud neosvědčily. Bylo jej možné použít i k těžbě zeminy, při hloubení různých jam úzkých i širokých, drenážních a kanalizačních rýh nebo příkopů. Jako zvláště výhodný se jevil pro tvorbu a úpravu náspů či svahů.

Široký sortiment přídavných zařízení umožňoval využít SATUR pro hloubení tvarových zavodňovacích kanálů, odstraňování sněhu, rozrývání dlažby, bourání zdiva, nakládání kusového materiálu, betonových rour, kmenů stromů a jiných břemen.

Technické parametry SATUR 050 K
Technické parametry SATUR 050 K

Detaily konstrukce

Z období zahájení výroby se nám dochoval na tehdejší dobu poměrně výpravný propagační prospekt doplněný podrobným popisem, množstvím barevných fotografií a průřezových barevných kreseb. Popis v upravené podobě dále uvádíme a z historického prospektu k němu přikládáme některé nejzajímavější obrázky. Prospekt je bohužel značně poškozený časem a zřejmým častým používáním. Přesto jde o cenný historický doklad.

Základ stroje tvořil pneumatikový dvounápravový podvozek s oběma poháněnými nápravami, přičemž náhon první nápravy s jednoduchou montáží kol Trilex byl elektropneumaticky vypínatelný. Přední náprava měla výkyvné uložení okolo středového čepu. Při práci tento výkyv blokovalo hydraulické stabilizační zařízení. Zadní náprava měla dvojitou montáž kol. Oba diferenciály byly sestavené z typizovaných dílů, přičemž zadní měl elektropneumaticky ovládanou uzávěrku.

Pneumatikový dvounápravový podvozek. Pohon na nápravy se přenášel spojovacími hřídeli z hlavní rozvodovky umístěné pod kladkovým věncem otoče.
Pneumatikový dvounápravový podvozek. Pohon na nápravy se přenášel spojovacími hřídeli z hlavní rozvodovky umístěné pod kladkovým věncem otoče.

Pohon na nápravy se přenášel spojovacími hřídeli z hlavní rozvodovky umístěné pod kladkovým věncem otoče. Hlavní rozvodovka sestávala ze dvou částí a krouticí moment z vrchní části se přenášel do spodní dutou hlavní hřídelí. Středem této duté hřídele procházela dutá hřídel řízení, zakončená šnekovým převodem. Řízení kol přední nápravy bylo mechanické s pneumatickým posilovačem Technometra AB 125. Při vlečení tažnou tyčí se řízení muselo mechanicky rozpojit a natáčení kol zajišťovala úhlová páka, spojená s tažnou tyčí.

Rám podvozku nesl uprostřed věnec otoče s dráhou pro málokladkové uložení a pomocí čtyř vahadlových párů kuželových nosných kladek (celkem 8 kladek, tedy stejná konstrukce jako u rýpadla D 051 z Uničovských strojíren) na ní byl uložen rám otočného svršku s agregáty pro pojezd, pracovní činnost a ovládání. Otočový věnec neměl na svém vnitřním ani vnějším obvodu žádné ozubení. K jeho středu bylo přírubou připevněno pouzdro s ležatým ozubeným řetězovým pastorkem. Otáčení zajišťoval ležatý válečkový řetěz, obtočený kolem poloviny pastorku, připnutý svými konci k ležatým hydraulickým válcům po stranách v horním rámu.

Převodovka SATURU je nesynchronizovaná s ozubenými koly ve stálém záběru.
Převodovka SATURU je nesynchronizovaná s ozubenými koly ve stálém záběru.

Pohon a hydraulika

Pohon obstarával vzduchem chlazený motor Tatra 928.51 o výkonu 110 k se suchou dvojlamelovou spojkou vestavěnou do setrvačníku. Spojka měla hydraulické ovládání s pneumatickým posilovačem ve společném bloku. Motor se spojkou, umístěný v zadní části horního rámu napříč, poháněl rozdělovací převodovku s vypínatelným pohonem pro jízdu a s pohonem trojice hydraulických čerpadel PZ-1-100 se sekčními rozvaděči RS-25 TI. a T III. hydraulických válců. Při jízdě bylo možné vyřadit z činnosti náhon zubových čerpadel. Vypínání a zapínání náhonu čerpadel se provádělo pomocí elektropneumatického ventilu, ovládaného tlačítkem. Pohon pro jízdu byl kloubovou hřídelí na levé straně dále propojen kuželovým soukolím s mechanickou čtyřstupňovou asynchronní převodovkou opatřenou jedním zpětným chodem. Tato převodovka s ozubenými koly ve stálém záběru instalovaná napříč ve středu horního rámu poháněla dalším kuželovým soukolím hlavní hřídel, procházející centrálním čepem do podvozku.

Celý hydraulický systém, rozdělený do tří pracovních okruhů, sloužil k ovládání válců pracovního ústrojí a umožňoval současně vykonávat až tři pracovní pohyby. Rozvaděče ovládané pákami se nalézaly v kabině řidiče. Hydraulický systém spolehlivě pracující v rozmezí teplot od mínus 20 do plus 80 stupňů naplněný olejem ON 3 měl též mechanický a magnetický čistič umístěný v nádrži.

Schéma hydraulického systému.
Schéma hydraulického systému.

Vzduchový systém stroje se rovněž vyznačoval poměrně složitou konstrukcí. Vzduch dodával jednoválcový kompresor Motorpal namontovaný na motoru. Tlakový vzduch o přetlaku 6 atp. se používal pro brzdění stroje a ovládání některých agregátů. Rozvod vzduchu z otočného svršku do podvozku byl propojený trubkou, vedenou skrze dutou hřídel řízení, vsunutou v hlavní hřídeli. Provozní vzduchová brzda působila na obě nápravy. Zajišťovací mechanická brzda působila pouze na kola zadní nápravy po vyprázdnění vzduchového systému. Při poklesu provozního přetlaku vzduchu pod 4 atp. se uváděla do činnosti samočinně bez zásahu řidiče.

Bohatě prosklená kabina byla vybavena nezávislým naftovým topením BON 3, použitelným jak pro vytápění tak i pro ventilaci.
Bohatě prosklená kabina byla vybavena nezávislým naftovým topením BON 3, použitelným jak pro vytápění tak i pro ventilaci.

Pracovní ústrojí sestávalo z teleskopického výložníku trojúhelníkového průřezu a výměnného příslušenství. Pomocí hydraulických válců bylo možno vykonávat pět základních pohybů, tj. vysouvání a zasouvání výložníku, otáčení svršku, zvedání a spouštění výložníku, vyklápění a přiklápění pracovního nástroje a natáčení výložníku okolo vlastní osy. Základní výložník bylo možno ještě prodloužit různými nástavci, jako krátkým nástavcem délky 1,4 m pro jakoukoliv lopatu, dlouhým nástavcem délky 2,8 m pro úpravu svahů a nástavcem pro boční rýpání v blízkosti svislé překážky, umožňujícím vyosení o 1 m.

Pracovní ústrojí sestávalo z teleskopického výložníku trojúhelníkového průřezu a výměnného příslušenství.
Pracovní ústrojí sestávalo z teleskopického výložníku trojúhelníkového průřezu a výměnného příslušenství.

Zhodnocení stroje

V tuzemských poměrech byla tato konstrukce zcela avantgardní, i když samozřejmě trpěla určitými nedostatky. Z vnějšího dohledu se jeví jako velmi problematické vyřešení systému otáčení svršku řetězem pomocí dvojice postranních hydraulických válců, které neumožňovalo souvislé točení kolem dokola v úhlu 360 stupňů, ale pouze otáčení kývavé obdobně jako u tehdejších hydraulických otočných nakladačů HON, kde tento systém pochopitelně vyhovoval. Také kladkové uložení svršku v otočovém věnci bylo v té době již technicky překonané.

Podpolianské strojárne po krátkém čase výroby uvedly na trh inovovaný model SATUR 051. Pravděpodobně u tohoto modelu byla již otoč vyřešena dle novodobých trendů, které představuje velkorozměrné kuličkové radiaxiální ložisko a samostatný hydromotor otoče, pohánějící pastorek zapadající do ozubeného věnce. Od roku 1969 byla výroba teleskopických rýpadel přemístěna z Detvy do nového závodu v Tisovci, kde existuje dodnes.

Závěrem

Koncepce SATUR byla později opuštěna a přešlo se na koncepci UDS (Univerzální Dokončovací Stroj), která umožňovala instalaci teleskopického rýpadla kromě samojízdných podvozků kolových nebo pásových též na podvozek nákladního automobilu Tatra 148 a později 815, případně i jiných značek. Mimo to došlo k zásadní změně v konstrukci teleskopického výložníku, u něhož se přešlo z trojúhelníkového provedení otočného v podélné ose na obě strany o 45 stupňů na pevné provedení obdélníkového profilu a otočná je pouze koncová hlavice s výměnným pracovním nástrojem o plných 360 stupňů. Tento systém má své výhody spočívající ve zvýšené obratnosti, ale také nevýhody, kdy otáčecí mechanismus pracovního nástroje je vystaven riziku znečištění a rychlejšího poškození. V této podobě se teleskopické autorýpadlo dočkalo největšího úspěchu a značného rozšíření. Ale to již je jiná, novější historie.

 

Nové

Stroje CASE se zapojily do čištění mořského pobřeží

Zveřejněno 23.5. „The Beach Care Project“ – to je název speciálního programu, ve kterém se spojil výrobce stavebních strojů CASE Construction Equipment, jeho mateřská společnost CNH Industrial a mediální společnost 4 Elements. Cílem víceletého ekologického programu… celý příspěvek

Nový Actros si upevnil pozici nejrozšířenějšího nákladního vozu

Zveřejněno 20.5. Výroční setkání zástupců médií s vedením společnosti Mercedes-Benz Trucks Česká republika s.r.o. mělo tentokrát slavnostní charakter. Vedení společnosti oznámilo novinářům, že po dvacáté v řadě drží Mercedes-Benz Trucks v České republice prvenství v… celý příspěvek

Poprodejní servis pomocí IoT posune vaše stroje na zcela novou úroveň

Zveřejněno 18.5. Harvestory jsou působivé stroje. Mohou se pochlubit mimořádně úsporným provozem – pokud tedy jen nestojí v garáži. Firma Ponsse, výrobce lesnických strojů, navíc posunula díky spolupráci se společnostmi Bosch Rexroth a Bosch.IO svůj poprodejní… celý příspěvek