Zo základných technických parametrov pre oblas? mobilných pracovných strojov je potrebné v etape skúšok prototypov stanovi? skuto?né preklápacie za?aženia a sily na nástroji spolu s ich medznými stavmi a overenie trak?ných charakteristík. Získané hodnoty poskytujú komplexné výsledky o konštrukcii prototypu stroja, ktoré možno konfrontova? s výpo?tovými hodnotami virtuálnych modelov.
Obr. 1: Merací re?azec
Ako príklad možno uvies? verifikáciu navrhovaných parametrov naklada?ov nosnostnej kategórie 2 t vykonanú v zmysle ustanovení noriem ISO 14397–1 a ISO 14397–2. Normy uvádzajú komplexné overovanie trhacej, zdvíhacej sily a preklápacieho za?aženia. Ciel'om overovacích skúšok je porovnanie navrhovaných parametrov pracovného zariadenia so skuto?nými nameranými hodnotami. Na vykonanie potrebných meraní sa využívajú tenzometrické meracie re?azce.
Pracovisko autorov má k dispozícii merací re?azec od spolo?nosti National Instruments (obr. 1) v nasledovnom rozsahu:
- modulárny systém s ozna?ením NI cDAQ 9172 s prenosom dát prostredníctvom USB pripojenia na prenosný po?íta?,
- mostíkové moduly s ozna?ením NI 9237,
- univerzálny napä?ový vstup NI 9215,
- modul na meranie dynamických veli?ín NI 9234,
- ovládací software LabView,
- prenosný po?íta?.
Na meranie silových parametrov sa využíva tenzometrický silomer, ktorý okrem ZTP stanovených v hore uvedenej norme je vhodný aj na meranie maximálnej ?ažnej a tla?nej sily mobilných pracovných strojov do hmotnostnej kategórie 10 t (obr. 2).
Obr. 2: Silomer s maximálnou nosno?oui 10 t
Uvedené normy stanovujú tiež podmienky pre vykonávanie meraní ZTP.
Po?as ur?ovania maximálnej trhacej a zdvíhacej sily naklada?a (obr. 3) treba dodržiava? nasledovné normou stanovené podmienky:
- hydraulický systém stroja musí by? zohriaty na pracovnú teplotu,
- pracovný nástroj – lopata musí by? umiestnená rovnobežne 20 mm od základnej vz?ažnej roviny,
- lopata musí by? podopretá pod oto?ným ?apom lopaty (platí pri trhacej sile),
- predná náprava meraného stroja sa musí podoprie? z dôvodu eliminácie pruženia pneumatík (platí pri zdvíhacej sile),
- silomer musí by? umiestnený v strede pracovného nástroja 100 mm od reznej hrany.
Obr. 3: Meranie maximálnej trhacej sily
Požiadavky na meranie maximálneho preklápacieho za?aženia (obr. 4) sú obdobné ako pri trhacej a zdvíhacej sile, avšak pracovné zariadenie sa musí zdvihnú? do takej výšky, aby ?ažisko pracovného nástroja a oto?ného ?apu výložníka boli v jednej rovine. V tomto prípade predná náprava nie je podopretá.
Posudzovaný mobilný pracovný stroj sa za?ažuje do „okamžiku odl'ah?enia” zadnej nápravy, ?o možno overi? vytiahnutím listu papiera spod jeho kolies. Pri tomto meraní sa ešte skúma dosiahnutie medzného stavu preklopením, preto norma predpisuje spôsoby kotvenia stroja, aby nedošlo k jeho prevráteniu.
Obr. 4: Meranie maximálneho preklápacieho za?aženia
Sú?as?ou etapy skúšok prototypov mobilných pracovných strojov je aj overenie trak?nej charakteristiky, t.j. meranie ?ažnej a tla?nej sily. Postup merania je podobne ako v hore uvedených prípadoch predpísaný normou, ktorá okrem iného stanovuje aj drsnos? podkladového povrchu a umiestnenie kotviaceho bodu.
Kotviaci bod musí by? umiestnený vo výške ?ažného zariadenia meraného stroja. Túto požiadavku nie je možné v každom prípade dodrža?, nakol'ko merania sa nevykonávajú iba v skúšobniach, ale aj v teréne. Konkrétna ukážka je na obrázku 5, v tomto prípade je kotviace zariadenie položené nižšie ako ?ažné zariadenie meraného stroja. V takýchto prípadoch je potrebné namerané hodnoty verifikova? výpo?tom.
Ako už bolo uvedené v úvodnej ?asti, súbežne s overovaním ZTP môžu by? snímané aj vplyvy za?ažení na konštrukciu celého stroja. Na získanie hodnoverných výsledkov napätí v kritických konštruk?ných uzloch sú najvhodnejšie dynamické skúšky.
Obr. 5: Meranie maximálnej ?ažnej sily
Po?as týchto skúšok sa vykonávajú výrobcom predpísané operácie, napr. štandardný pracovný cyklus (obr. 6), alebo tiež „neštandardné pracovné operácie”, ktoré môžu na základe skúsenosti nasta? po?as technického života stroja. Na základe získaných výsledkov je možné posúdi? stav konštrukcie a predikova? životnos? zariadenia.
Verifikácia trhacej, zdvíhacej sily, preklápacieho za?aženia, ?ažnej a tla?nej sily je sú?as?ou overovania ZTP a patrí k základným skúškam prototypov mobilných pracovných strojov. Predpokladá sa pritom dosiahnutie výsledkov získaných napríklad multikriteriálnou optimalizáciou parametrov mechanizmov pracovných zariadení, ktorá sa ?asto využíva v etape návrhu mobilného pracovného stroja.
Obr. 6: Záznam pracovného cyklu naklada?a
Pri meraniach ZTP pracovisko autorov používa silomer osadený tenzometrickými sníma?mi a meraciu aparatúra CompactDAQ firmy National Instruments. Uvedenou metodikou získané výsledky meraní sú významným podkladom pre proces finálneho návrhu stroja a dôležitým nástrojom konštruktéra pre ?alšie zefektívnenie jeho práce.
Disponibilná aparatúra je modulárna, takže umož?uje súbežne zaznamenáva? okrem tenzometrických meraní aj iné fyzikálne veli?iny, ako napr. tlak, zrýchlenie, napätie, at?., preto je možné využi? ju v širokom rozsahu pri komplexnom hodnotení konštrukcií stavebných, pol'nohospodárskych alebo dopravných a manipula?ných zariadení.
