Nové stroje CASE skladem | AGROTEC servis s.r.o. (casece.cz)
Dnes je 19.6. – svátek slaví Leoš

Variantné modulárne riešenia kompaktného nakladača Valet 150 a jeho prídavných zariadení

Zveřejněno: 3. 4. 2024

Kompaktný nakladač Valet 150 vznikol v rámci vývojového projektu na Ústave automobilového inžinierstva a konštruovania Strojníckej fakulty Slovenskej Technickej Univerzity v Bratislave. Postupne vznikali variantné riešenia tohto mobilného pracovného strojavyužívajúce základné stavebné moduly základného typu nakladača Valet 150, vrátane rozšírenia vhodných typov prídavných pracovných zariadení určených na realizáciu požadovaných pracovných technológií. Takto vznikla variantná modulárna konštrukcia typov strojov určených pre realizáciu viacerých pracovných technológií a tak aj časového využitia nosiča náradia.

Obr. 4: Pásový podvozok nakladača Valet 150 P s novým rámom.

Kombináciou modulov stroja Valet 150 vzniká množstvo rôznych variant, z ktorých každá môže mať uplatnenie v špecifickom pracovnom prostredí s rôznymi pracovnými podmienkami.

Kompaktný nakladač Valet 150

Konštrukčný návrh základnej koncepcie nakladača Valet 150 vznikol v rámci riešenia vedecko-vývojového projektu kooperáciou trojice študentov v rámci ich diplomových prác. Riešením ďalších bakalárskych ako aj diplomových prác boli postupne vytvorené variantné modulárne riešenia využívajúce základné stavebné moduly pôvodného stroja a tiež varianty prídavných pracovných zariadení určených pre najčastejšie pracovné technológie v rámci predpokladaného využitia. [3, 4, 5]

Koncepcia stroja je zostavená zo základných stavebných modulov, ako sú: rám, motor, prevodové a pohonné ústrojenstvo, predná a zadná náprava, pracovné zariadenie, pracovný nástroj, kabína a karoséria. Tieto moduly boli v čo najširšej miere využité pri generovaní variantných konštrukcií určených pre iné pracovné technológie, resp. pracovné podmienky. Zatiaĺ boli koncepčne spracované nasledovné varianty základného nosiča: s teleskopickým pracovným zariadením, otočným kozlíkom, pásovým podvozkom a s hybridným pohonom, obr. 1. [4, 5]

Obr. 1: Variantné riešenia nakladača Valet 150.
Obr. 1: Variantné riešenia nakladača Valet 150.

Súčasne boli vytvorené varianty prídavných pracovných zariadení: angledozérová snehová radlica (PPZ-R), viacúčelová lopata (PPZ-VL), mulčovač (PPZ-M), nosič paletizačných vidiel (PPZ-PV), zberač kameňov (PPZ-ZK), nakladacia lopata so zvýšeným britom a zvýšenou zadnou stenou (PPZ-Š) a snežná fréza (PPZ-SF), obr. 2. [4, 5]

Obr. 2: Navrhnuté prídavné pracovné zariadenia nakladača Valet 150.
Obr. 2: Navrhnuté prídavné pracovné zariadenia nakladača Valet 150.

Valet 150 T

Valet 150 T sa od základného modelu Valet 150 líši použitým pracovným zariadením. Táto varianta využíva dvojdielny teleskopický výložník s Y-kinematikou ovládaný štyrmi priamočiarými hydromotormi. [4]

Dva z týchto hydromotorov slúžia na otáčanie výložníka okolo hlavného čapu, čím zabezpečujú pohyb pracovného zariadenia vo vertikálnom smere. Ďalší z hydromotorov pohybuje kinematikou výložníka, čím je možné ovládať uhol príklonu pracovného nástroja. Štvrtý hydromotor zabezpečuje výsuvný pohyb vnútornej časti teleskopického výložníka a je integrovaný vo vnútri samotného teleskopu. [4]

Hlavnými časťami teleskopického výložníka sú jeho vonkajšia pevná nosná časť, vnútorná výsuvná časť, priamočiare hydromotory, časti kinematiky (tiahlo a preklápací člen), rýchloupínač a čapy. [4]

Obr. 3: Teleskopický výložník nakladača Valet 150 T.
Obr. 3: Teleskopický výložník nakladača Valet 150 T.

Valet 150 P

Pre variantu nakladača Valet 150 na pásovom podvozku bolo uvažovaných viacero koncepcií. Zvolená bola varianta využívaná najmä na pásových traktoroch v poĺnohospodárstve. Najväčším rozdielom oproti iným koncepciám je princíp práce hnacieho kolesa, pri ktorom sa krútiaci momentne prenáša ozubeným prevodom, ale trením medzi dvoma gumovými elementmi. [4]

Keďže pôvodný rám nebol kompatibilný s návrhom pásového podvozku, bol navrhnutý nový rám. Riešený bol ako zvarenec oceĺových plechov rôznej hrúbky a navrhnutý bol tak, aby bolo možné naň pripevniť všetky potrebné komponenty podvozku, ale aj ostatné časti stroja ako kabína a pracovné zariadenie. [4]

Valet 150 O

Otáčanie pracovného zariadenia zabezpečuje hydraulický systém ovládania otoče. Mechanizmus pozostáva z dvoch priamočiarych hydromotorov, z ktorých každý je uchytený o pevný čap. Dva pevné čapy sa otáčajú okolo centrálneho čapu. Princíp ovládania mechanizmu spočíva v tom, že pri zmene polohy vysúvaním jedného hydromotora dochádza súčasne k zasúvaniu druhého. [5]

Z dôvodu zmontovateĺnosti bolo potrebné upraviť pôvodný rám tak, aby bolo možné naň pripevniť veĺkorozmerné ložisko. Zmeny v konštrukcii sú vyobrazené na nasledujúcom obrázku. [5]

Obr. 5: Pôvodná a zmenená konštrukcia rámu Valetu 150 O.
Obr. 5: Pôvodná a zmenená konštrukcia rámu Valetu 150 O.

Valet 150 H

Cieĺom tohto návrhu bolo zvýšiť výkon nakladača a efektívnosť práce a naopak znížiť spotrebu paliva, množstvo vyprodukovaných emisií a hlučnosť. Koncepcia rámu pozostáva z pôvodného rámu nakladača nesúceho agregáty pohonu, na ktorý boli privarenéz každej strany 3 držiaky uchytávajúce požadovaný počet akumulátorov. [5]

Po porovnaní všetkých typov usporiadania pohonov bol vybraný ako najvhodnejší paralelný hybridný pohon. Tento typ pohonu sa vyznačuje efektívnou spotrebou paliva, disponuje systémom rekuperácie energie a vďaka mechanickému prepojeniu jeho komponentov pracuje len s malými výkonovými stratami. Hybridný systém tohto typu sa navyše skladá z pomerne malého počtu komponentov, čím sa stáva nenáročným z hĺadiska údržby. [5]

Valet 150 V

Predstavuje koncepčný návrh kĺbového hutniaceho valca vychádzajúceho z platformy Valet 150. Spojenie hlavnej konštrukcie s konštrukciou hutniaceho zariadenia je zabezpečené kľbovým uložením. Koncepcia predpokladá pohon len zadnej nápravy. Vibrácie valca sú vyvolané usmernenou vibráciou prostredníctvom systému nevývažkov.Táto koncepcia sa v súčasnej dobe nachádza v štádiu vývoja v rámci riešeniadiplomovej práce.

Obr. 6: Rám nakladača Valet 150 H.
Obr. 6: Rám nakladača Valet 150 H.
Obr. 7: Kĺbový rám nakladača Valet 150 V.
Obr. 7: Kĺbový rám nakladača Valet 150 V.

Záver

Integráciou vyššie uvedených variánt základného pracovného stroja, resp. nosiča s variantami prídavných nástrojov vznikajú modulárne zostavy strojov využiteĺných pri rôznych pracovných technológiách. V budúcnosti sa predpokladá vzhĺadom na požiadavky trhu ďalšie rozšírenie variantných riešení základného typu stroja a sortimentu prídavných pracovných zariadení s cieľom využitia čo najväčšieho počtu základných stavebných modulov. Takýto postup umožňuje efektívne kreovanie modulárnych variantných koncepcií nosiča.

Táto práca vznikla s podporou Agentúry pre vedu a výskum v rámci projektov APVV-17-0309 a APVV-21-0406.

Literatúra a zdroje

[1] MAZURKIEVIČ, Izidor – GULAN, Ladislav – IZRAEL, Gregor – GLATZ, Metod. Mobilné pracovné stroje: zemné stroje. 1. vyd. Bratislava: Nakladateľstvo STU, 2014. 254 s., 336 obr., 14 tab. ISBN 978-80-227-4190-3.
[2] MAZURKIEVIČ, Izidor – GULAN, Ladislav – IZRAEL, Gregor.: Mobilné pracovné stroje. Teória a konštrukcia základných modulov. Bratislava: Vydavateľstvo STU, 2013. ISBN 978-80-227-3968-9
[3] Kreovanie modulárnej flexibilnej zostavy nosiča náradia novej generácie, www.stavebni-technika.cz
[4] Bakalárske práce: Nagy M. (2021), Taldík G. (2021), Pupiš M. (2021), Csery A. (2023), Gergely H. (2023), Galambos N. (2023)
[5] Diplomové práce: Bc. Paják J. (2020), Bc. Rosa A. (2020), Bc. Dúcky D. (2020), Bc. Taldík G. (2023), Bc. Habovda O. (2023), Bc. BögiováF. (2023), Bc. Nagy M. (2023), Bc. Poničanová A. (2023)

Autor: Martin Nagy, Ing. Peter Holub, Ing. Viktória Chovančíková, Ing. Miroslav Nagy
Foto: archív autorov

Tématické tagy

Bezplatné zasílání časopisu Stavební technika pro rok 2024.
Bezplatné zasílání časopisu Stavební technika pro rok 2024.

Přečtěte si také

 

Nové

TEREX Titan byl čtvrt století největším damprem na světě

Zveřejněno 12.6. Terex 33-19 „Titan“ byl prototyp třínápravového terénního dampru nejtěžší třídy. Stroj s diesel-elektrickým pohonem byl smontován v roce 1973 v Kanadě divizí Terex, spadající pod společnost General Motors. Po prvotních záměrech byl nakonec… celý příspěvek

Věžový jeřáb od AMS se 100metrovým výložníkem je na dnešní poměry raritou

Zveřejněno 10.6. Německý výrobce věžových jeřábů AMS Kranbau Arneburg představil loni v červnu odborné i široké veřejnosti nejnovější jeřáb koncepce Flat-Top se 100metrovým výložníkem – model s typovým označením AMS AK 810. Věžový jeřáb s takto dlouhým výložníkem je… celý příspěvek

Proč se vyplatí svěřit podvozek stavebního stroje firmě RENOMAG?

Zveřejněno 7.6. Stálice v oblasti prodeje, výroby a oprav příslušenství pro stavební stroje – to je RENOMAG spol. s r.o. z Rosic u Brna. Společnost má již od roku 1993 ve svém portfoliu široký sortiment podvozkových dílů pro bagry, buldozery a další stavební stroje… celý příspěvek