Konstruktéři společnosti Mack Trucks Inc vyvinuli nové zavěšení vzduchem odpružené nápravy pro nákladní vozidla. Použitím vzduchového odpružení ztrácí tradiční listová pružina význam a zůstává jen její polovina, vepředu zavěšená na rámu a odříznutým koncem spojená s nápravou. Při náhradě čtvrt eliptické listové pružiny nešli cestou masívního výkovku, ale lehkých výlisků. Ty jsou vedle dalších dílů podvozku nezvykle subtilní. Koncepci tohoto zavěšení představil hlavní inženýr Greg Kiselis už v roce 2007. Tehdy vycházel ze svých dvacetiletých zkušeností z automobilového průmyslu, kde se věnoval systémům odpružení osobních vozů. Překvapilo jej, že odpružení náprav nákladních vozidel jen minimálně řeší komfort posádky vozu.
Mack Twin Y
Princip Y tvaru s jedním břitem existoval již v okamžiku zahájení projektu. Jeden z konceptů předpokládal použití dvojice čepelí. Nápad byl pak rozvinut za použití pokročilých výpočtů a 3D simulace. Celá myšlenka je založena na použití vysoce pevnostní oceli Domex 100 XF / Domex 700. Čepele musí být tenké, pružné a silné. Obě Y čepele jsou připevněny k horní a spodní straně bloku uložení, které poskytuje přímé a stabilní připojení nápravy. Tradiční závěsné systémy jsou upevněny pouze na jedné straně nápravy.
Výsledkem je prostorové uložení, které je tuhé vertikálně i horizontálně. Všechny svislé síly převádí do vzduchového odpružení. Boční síly pružně zachycuje a díky zdvojení čepelí nahrazuje torzní tyče. Mack Twin Y ™ je připevněn čtyřmi šrouby k nápravě a jedním k podvozku.
Vývojové práce probíhali v Greensboro v Severní Karolíně, kde je umístěna centrála Mack Trucks včetně zkušební dráhy, kterou sdílí s mateřskou společností Volvo Group. První zkoušky s oddělenými Y čepelemi začaly v roce 2009 a Greg Kiselis strávil stovky hodin spolu s testovacími řidiči. Jedno vozidlo vybavené oddělenými Y čepelemi ujelo více než 450 zkušebních cyklů (normální test je 300 zkušebních cyklů).
Výsledky testů překvapily i samotné konstruktéry. Životnost pneumatik, které jsou na testovacím polygonu vystaveny extrémnímu zatížení, byla delší, než je obvyklé. To bylo potvrzením, že nové zavěšení významně zlepšuje trakci i ovladatelnost.
První podvozky s Twin Y ™ byly uvedeny na trh v lednu 2013 a zákazníci vyjádřili svoji spokojenost s pohodlím a ovladatelností, a to zejména řízením v zatáčkách.
Přínos nového řešení
Zjednodušení výrobního procesu je výhodou pro výrobce. Otvory jsou do pětimilimetrového plechu vypáleny laserem a přesný výlisek nevyžaduje další opracování. Po svaření čepelí k sobě následuje již jen povrchová úprava.
Díky omezení vibrací podvozku se významně zvýšila životnost. Například třmenové šrouby, které zajišťují spojení nápravy a bloku uložení závěsu a odpružení, již není nutné pravidelně dotahovat. Klesají náklady na údržbu, prakticky půjde jen o výměnu gumových pouzder, která jsou nyní z mnohem měkčí směsi. Snížení vibrací přispěje ke zvýšení životnosti dalších podvozkových dílů.
Zlepšení trakce znamená menší opotřebení pneumatik a snížení spotřeby paliva. Komfort pro řidiče a lepší ovladatelnost přispívá k bezpečnosti provozu. Tedy i zvýšení produktivity, které podporuje i nižší hmotnost nového zavěšení nápravy.
Dá se předpokládat, že změna zavěšení vyvolá další inovace podvozkových dílů. Na začátku bylo přenesení zkušeností z jiného oboru, využití potenciálu, který nabízí moderní vysokopevnostní oceli, a použití 3D simulačního software. Samozřejmě nesmělo chybět odhodlání a chuť prokázat v praxi něco nového. V hledání nových řešení podporují konstruktéry i výrobci materiálů např. společnost SSAB AB.
Swedish Steel Prize
Přední světový výrobce vysokopevnostních ocelí, společnost SSAB AB, si uvědomuje potřebu motivovat a odměňovat lidi, kteří hledají nové možnosti využití vysokopevnostních ocelí. Od roku 1999 vyhlašuje soutěž odměňující kreativní a inovační řešení, které používají vysokopevnostních ocelí. Nejen cena samotná, ale již jen účast přináší prestiž pro přihlášené.
Udělování cen je součástí třídenní akce, během které mají odborníci prostor ke sdílení poznatků a zkušeností. Nezapomíná se ani na studenty technických škol, kteří mají svou soutěž UNIVERSITY CHALLENGE.
Možná Vás při pohledu na zavěšení Twin Y ™ napadlo, že to je přeci logické a jednoduché. Že to za takovou slávu ani nestojí. Ale dnes je většina konstrukčních změn nepatrných, závislých na nových materiálech a technologiích. A je jich hodně, vytvářejí neustále se měnící prostředí, které umožňuje nová řešení. Často ta řešení, která jste dříve zavrhli jako neproveditelná nebo nepřínosná. Vyplatí se porozhlédnout i za hranice oboru. Jak pro inspiraci, tak i pro seznámení se s problémy, které řeší. Třeba máte řešení uložené v šuplíku. I Vy se můžete přihlásit do soutěže o Swedish Steel Prize. Nebo jej představit na stránkách časopisů Stavební technika a Těžební stroje.
