RENOMAG

VÚSZ Brno – 40 let užitečného vývoje komponentů a strojů pro stavebnictví a armádu

Zveřejněno: 5. 9. 2016

Pár desítek metrů od Mahenova divadla na Cejlu 10 v Brně sídlil do roku 1994 Výzkumný ústav stavebních a zemních strojů. Prototypy strojů, které zde vznikly, byly úspěšnými výrobky i vývozním artiklem Českoslo-venského, tehdy znárodněného, průmyslu. Ještě dnes, kdy se sofistikované stavební stroje a technologické sestavy ovládají joysticky, se setkáme se stopami práce kolektivu VÚSZ.

VÚSZ Brno – 40 let užitečného vývoje komponentů a strojů pro stavebnictví a armádu
Nakladač HON 050

1) Ústav který nalezl své místo v rozvoji výroby stavebních a těžebních strojů

Počátek ústavu sahá do období utváření socialistické ekonomiky po nástupu komunistické diktatury (1948). Znárodněné průmyslové podniky byly řízeny centrálně a hlavním nástrojem bylo plánování, jež mělo urychlit obnovu a poválečný rozvoj průmyslu s akcentem na Slovensko.

V Brně na Veveří 7 vznikl po zrušeném Zemském ústavu pro zvelebování živností nový národní podnik Vývoj Brno n.p. (1950). Po čtyřech letech se s názvem Výzkumný ústav staveb ních a keramických strojů přemístil do adaptovaného továrního objektu Mosilany n. p. Původně továrna na jemná sukna patřila do roku 1940 brněnskému průmyslníkovi Weinbergerovi. Byla přistavěna budova projekce a zkušební hala, zřízeny dvě vybavené strojní dílny, montáž, modelárna a modernizovány prostory pro knihovnu a další nepostradatelná pracoviště. Ústav měl ještě pár let pobočku v Praze jejíž odborníci měli již zkušenosti s vibrací.

V novém vývojovém podniku našlo zaměstnání asi 200 zaměstnanců. Mezi nimi byli odborníci zrušených soukromých firem, pováleční absolventi brněnské techniky a po převzetí armádou (1951) přicházeli inženýři z vojenské školy VAAZ.

Počátky VÚSZ

Zpočátku se vyvíjely ohřívač živice a sušička kamenné drtě, řešila automatizace cihlářských strojů, a tak po nástupu etapy integrace národních podniků byl ústav začleněn do oborového podniku Přerovské strojírny (1954). S výstavbou vltavské kaskády (1952–1956) se zvyšovala výroba betonu a ústav byl pověřen vývojem kontinuálního vážení betonových směsí. Započalo se vývojem magnetostrikčních snímačů a měřením elektrických parametrů.

Vzniklo samostatné pracoviště elektrovývoje s elektrodílnou

Do programu se zařazují stavební a těžební stroje

Ústavu se podařilo získat podporu orgánů ministerstva a státního plánu, aby ve vývojovém a výzkumném programu byly i stavební a těžební stroje. Stroje byly perspektivním programem pro průmysl a stavebnictví jich mělo nedostatek. Tím byl ústav předurčen, aby byl ještě dvakrát začleněn do jiného uskupení – IVTAS (Integrace výrobců transportních a stavebních strojů) se sídlem v Chrudimi (1965) a ZTS Martin (1979). V roce 1990 byl privatizován jako státní podnik.

Do roku 1980 se zvýšil počet zaměstnanců asi na 300. Vznikla nová pracoviště modelování řezných odporů zemin, vývoje a zkušebny náprav, únavových zkoušek, elektrická měření, analytická pracoviště výpočtů a provozní spolehlivosti, designu a prognóz s oborovou působností. Na zkušebním poli v Maloměřicích byla postavena plošina k měření stability strojů, zatěžovací stav na hodnocení bezpečnosti kabin a budova s kanály k experimentům a měření interakce kmitání běhounů a hutněné zeminy.

Významné osobnosti

Dnes již není možné dohledat všechny osoby, které se zasloužily o vznik dobré organizace. Nelze vyjmenovat desítky schopných a obětavých tvůrců myšlenek, nápadů a strojů. Za všechny lze s uznáním uvést dva vývojové projektanty Ing. Dalimila Forejtníka (*1923) a Ing. Čestmíra Vysoudila (*1922+2011). Výjimečnou osobností ve funkci hlavního inženýra (1955–1957) byl Ing.h.c. Bořivoj Odstrčil (*1899+1988), významný konstruktér leteckých motorů, automobilů, technický ředitel a.s. Zbrojovky Brno a VÚ naftových motorů v Praze.

2) Od lanového autorypadla D-031 a dumperu DC-5 k vývoji těžebních strojů a nakladačů s pracovní hydraulikou

Mezi prvními vyvinutými stroji bylo rypadlo D-030 s objemem lopaty 0,35/0,5 m3 a dumper DC-5 s nosností 10 t, oba na podvozku T111. Následoval vývoj otočného nakladače HON 050, jehož lopata i přídavná zařízení byly ovládány tehdy ještě málo známou pracovní hydraulikou (1957). Přiznejme, že podle předlohy nápaditého německého nakladače AHLMANN se vyprojektoval nový stroj z našich komponent. Mnohé stroje se musely napřed zkonstruovat. Nakladače HON 050 vyráběly Podpolianské strojírny v Detvě (1974) a dlouho se zdokonalovaly inovacemi.

Několikaletý projekt ústavu byl založen na původní myšlence stavebnice kloubových strojů s jednoosým tahačem. Vznikly soupravy jednoosých tahačů s dumprem T 180 / D10, se skrejprem T200 / S10 a elevátorovým skrejprem T251 / SE120. Poslední souprava T 251 / SM 182 měla skrejpr s hydrodynamickým měničem a převodovkou Allison řazenou pod zatížením jako tahače. Výkon souprav se dvěma motory Liaz byl 300 až 340 kW, objem korby 10 až 18 m3.

Nápravy s brzdami, proporcionální řízení, hydraulika a další komponenty byly vyvinuty ve VÚSZ. Stavostroj Nové Město nad Metují vyrobil asi 2000 souprav s jednoosým tahačem, vyvážel většinou na devizové trhy (1980), ale musel odstranit i reklamované závady. S ohledem k našim stavbám a obtížnější rozpojitelnosti zemin nebyla větší příležitost k hospodárnému využití skrejprů. Modernizace skrejpru pokračovala v ústavu až do roku 1990.

Tahač s dumprem T180 / D 10
Tahač s dumprem T180 / D 10
Souprava se skrejprem T 251/ SM 182
Souprava se skrejprem T 251/ SM 182

Rypadlo SATUR

V projekci a prototypových dílnách vzniklo rypadlo SATUR (1965) s teleskopickým výložníkem na kolovém a pásovém podvozku s lopatou 0,5 m3 nebo radlicí. Předlohou bylo americké rypadlo GRADALL. Na sníženém pásovém podvozku byl stroj určen k bourání pecí za vysokých teplot. Výrobce, Podpolianské strojírny v Detvě, vyráběl později vlastní modernizovanou verzi jako univerzální dokončovací stroj UDS 110 na podvozku T138 a T815 pro stavebnictví i armádu (1985).

Vývoj čelních kolových nakladačů

Po zkušenostech s malou stabilitou otočného nakladače HON při vyprazdňování lopaty do stran pokračoval ústav vývojem čelních kolových nakladačů s kloubovým rámem. Vývoj skončil vyrobením prototypů čelních kolových nakladačů KN 250 s motorem Liaz M 637 a lopatou objemu 3,5 m3 a UNC 200 o objemu lopaty 2,8 m3. Oba s hydrodynamickým pohonem všech kol. První se začal vyrábět ve Stavostroji (1971) a druhý v Detvě (1977). Vývoj nakladačů byl zdařilý, stroje získaly různá ocenění a nakladač KNA byl zaveden do výzbroje armády (1978).

Nakladač KN 250
Nakladač KN 250

Zdokonalování čelních kolových nakladačů pokračovalo téměř do konce působení ústavu.

Zvýšila se bezpečnost kabin, měřilo se zatížení nakladačů, statisticky se vyhodnocovaly soubory zatížení, které se aplikovaly při únavových zkouškách na simulátorech EDYZ.

Malé rypadlo-nakladač

Projekt malého rypadla-nakladače RN 030 patřil mezi poslední z mnoha vývojových úkolů ústavu. Rypadlo s těžební lopatou 0,12 m3 a nakládací lopatou 0,76m3 ovládanou pracovní hydraulikou s tlakem 18 MPa mělo hnací motor ZETOR 5801 s hydrodynamickou převodovkou CLARK a nápravami HURTH. Prototyp i výroba se realizovaly ve Stavostroji (1993).

3) Účast na rozvoji mechanizace zhutňování zemin

S poválečným rozvojem stavebnictví se ve vyspělých zemích začala rozvíjet vibrační technologie zvyšování efektu zhutnění. V této technologii mělo náskok sousední Německo. V roce 1953 přišla firma ABG na trh s tandemovým válcem s vibrujícím běhounem a Prof. Georg Garbotz z RVTH v Cáchách zveřejňoval výsledky pokusů hutnění zemin vibrací.

Po zrušení pražské pobočky skončil její program v Brně vývojem ponorných vibrátorů betonové směsi PVM 600, PVM 800 a PVB 2000 s dvojitou izolací elektromotorů a frekvenčním měničem. Vibrátory se podařily a při zkouškách na přehradě Orlík (1960)osvědčily. Experimentovalo se s patentovanými planetovými budiči vibrace na tlakový vzduch. Pro výrobce, Stavostroj, Nové Město nad Metují bylo ale výhodnější vyrábět výrobky vyvinuté svými vývojáři.

Tandemový vibrační válec

Ve vývojové dílně Stavostroje, vedené mistrem Hanušem, byl vyroben podle návrhu Stanislava Víta prototyp tandemového vibračního válce VVT 30 (1960).

Ústav se pak několik roků účastnil spolu s ústavem mechaniky zemin VUT Brno vývoje měřením zhutnění zeminy, elektrickým měřením kmitání běhounu i zeminy a výrobou elektrických snímačů tlaku v zeminách. Výsledkem byly první poznatky o účinku vibrace, hloubce působení a vlivu frekvence na kompozitních zeminách, užitečné pro zákazníka.

Finišer betonu

Několikaletý vývoj dokončovacího finišeru betonu FDB 425 (1966) a vibračních pěchů P 75, P 120 a P 180 (1971) pro ZTS Medzilaborce neměl, přes nadějný začátek, ve výrobě odezvu.

Vibrační pěchy
Vibrační pěchy

Až střední řada tandemových vibračních válců VSH 60/VSH 70 (1988) a lehké vibrační válce VSH 300 /VSH 400 nalezly své místo ve výrobě a exportu Stavostroje. VSH 60 se zařadil udělením zlaté medaile (1989) mezi stroje vyvinuté ve VÚSZ a oceněné MVB.

Vymýšlely se nové vícestupňové mechanizmy budičů s regulací a na zkušebních kanálech měřila interakce kmitajícího běhounu a stupně zhutnění zemin. Vznikal software k vyhodnocení stavu hutněné zeminy na vibračním válci.

Vibrační válec VSH 300
Vibrační válec VSH 300

4) Univerzální ženijní stroj DOK překvapil výkonem i pracovními schopnostmi

Poznatky získané vývojem mechanizmů pro armádu se uplatnily u stavebních strojů.

Vývoj výkopového pluhu (1957) rozšířil poznatky o řezných odporech zemin a na vrub armády se odzkoušel mechanicky zajímavý funkční prototyp hydraulického kolesového rypadla k hloubení zákopů s vyhazováním zeminy.

Původním projektem ústavu byl universální ženijní stroj DOK (1966). Tento 28 tunový stroj s nakládací lopatkou 2,6 m3 nebo dozerovou radlicí a tlačnou silou 180 kN měl funkci nakladače, dozeru, stroje k vyproštění vozidel nebo hloubení výkopů. Ještě nebyly dostupné hydrodynamické převody a požadovanou trakční sílu umožnil dieselelektrický pohon s elektromotory, planetovým převodem a kotoučovou brzdou ve čtyřech kolech.

Elektrickou část pohonu navrhl a vyrobil VÚES Brno. Vše ostatní, od projektu po výrobu prototypu, pocházelo z ústavu. Stavostroj, Nové Město nad Metují ukončil výrobu DOKů v roce 1979.

Ženijní stroj DOK
Ženijní stroj DOK

Za dobu trvání ústavu bylo vyřešeno s dobrými výsledky více vývojových úkolů, které vojsko požadovalo a dobře zaplatilo. Mnohé byly adaptací na podvozku vozidla TATRA 138, kupř. samosběrná radlice, vozidlo k pokládání jízdních panelů na neúnosný terén, střední vyprošťovací automobil AVS na strojovém spodku T 815(1970–1981) a.j. K přepravě vojenské techniky byl vyvinut podvalník P-50 N s nosností 50 t (1982), vyráběný ve Stavostroji (1990), a mechanizmus pozorovacího kompletu SNEŽKA (1992).

5) Specializované pracoviště pracovní hydrauliky se významně podílelo již od vzniku ústavu na konstrukci, výrobě i zkoušení prototypů

V prvních letech, s výjimkou letecké hydrauliky, neexistovala specifická pracovní hydraulika a dovoz znemožnila naše hospodářská izolace. Nežli bylo možné zavést tuzemskou výrobu hydrauliky, musela být nejprve vymyšlena a technicky připravena. V konstrukci hydrauliky vznikly radiální a axiální pístová čerpadla, motory, proporcionální rozváděče, pojišťovací ventily a další prvky pracovní hydrauliky (1960).

Pro první těžební stroje se konstruovala hydraulická spojka a začalo s vývojem hydraulického servořízení směru jízdy kloubových strojů, ojedinělého v zemích RVHP a později chráněného patenty. Výrobně náročné hydraulické prvky dokázali vyrobit řemeslníci v prototypové dílně a některé se zavedly do výroby v bývalých Juranových závodech v Brně a ZTS v Bardějově. Všechny projekty pracovní hydrauliky stavebních a těžebních strojů vznikly za účasti odborníků pracoviště hydrauliky s vlastní zkušebnou. Zdokonalení proporcionálního řízení pokračovalo s využitím matematického modelování (1980).

6) Po privatizaci a osamostatnění v roce 1990 zcela poklesla poptávka po vývojové práci ústavu a po deseti letech ústav zanikl

Přes nabídky vývoje našim výrobcům stavebních strojů a jednání s firmou John Deere nebylo reálné zabezpečit dlouhodobě odbyt vývojového portfolia ústavu vzniklého v době centralizace. Otevřením trhu se začala měnit struktura výrobců a výrobních programů a stavebnictví nakupovalo použité i nové stavební stroje osvědčených výrobců. Vývoj a výzkum se stal předvýrobní fází v kompetenci výrobce. Mnoho zajímavých poznatků ústavu tím zůstalo nevyužito.

Závěr

S odstupem času výsledky práce ústavu vnímáme jako příspěvek k neustálému vývoji dokonalejších stavebních strojů a neměli bychom na něj zapomenout. Realizace vývoje strojů měla vliv na formování výrobních programů a některé z nich pokračují dosud. Software k měření míry zhutnění při zhutňování zemin byl použit u měřícího systému pro vibrační válce. Kvalifikovaný technický personál se osamostatnil nebo uplatnil v brněnských firmách a dva teoretičtí pracovníci byli jmenováni profesory na vysokých školách. To si připomenou bývalí zaměstnanci ústavu na setkání v září 2016.

Autor: Ing. Ivo Žák, Ing. Karel Kaczmar, Ing. Bohumil Pol
Fotografie: Archiv autorů

Diskuze k článku

počet příspěvků: 2, poslední 03.10.2017 12:25, vstoupit do diskuze

Stránky stavebni-technika.cz používají cookies. Používáním webu s tím vyjadřujete souhlas. (beru na vědomí)