ODBORNÝ DVOJMESAČNÍK ZAMERANÝ NA NAJNOVŠIE POZNATKY O VÝVOJI MOBILNÝCH PRACOVNÝCH STROJOV A O ICH APLIKÁCII V PRAXI

Výsledky aplikovaného výskumu v oblasti mobilných pracovných strojov


Ústav dopravnej techniky a konštruovania Strojníckej fakulty Slovenskej technickej univerzity v Bratislave v zmysle nariadenia Komisie (ES) č. 800/2008 zo 6. augusta 2008 o vyhlásení určitých kategórií pomoci za zlučiteľné so spoločným trhom podľa článkov 87 a 88 zmluvy je špecializovaným pracoviskom aplikovaného výskumu a experimentálneho vývoja. Na pracoviskách ústavu sa postupne buduje sofistikovaná ,,výskumná infraštruktúra“ na uskutočňovanie priemyselného výskumu v príslušných odboroch, najmä v oblasti mobilných pracovných strojov, automobilov a iných dopravných strojov a zariadení.

Pri riešení úloh aplikovaného výskumu výrobkov sa využívajú moderné metódy konštruovania a ich nástroje, ako sú napríklad Concurrent Engineering, RapidPrototyping, Cubing, implementácia systémov PLM a PDM do konkrétnych systémov počítačového návrhu a ich uplatnenie vo firmách zameraných na výrobu komponentov, resp. dopravnej techniky. Na tento účel bolo na ústave zriadené v roku 2013 špecializované laboratórium generatívneho konštruovania (GEKON). Jeho základnou úlohou je výskum nových metód vývoja automobilova mobilných pracovných strojov a ich komponentov. V súčasnostisa činnosť laboratória zameriava na problematiku generatívneho konštruovania, čo predstavuje nový originálny prístup vývoja výrobkov v automobilovom priemysle a v oblasti mobilných pracovných strojov. Pracovisko je zo softvéroveji hardvérovej stránky vybavené na úrovni špičkových konštrukčných kancelárií. Jeho súčasťou je 11 pracovných staníc DELL s nainštalovanými systémami CATIA V5, V6 spríslušnými modulmi a nadstavbami pre vývoj automobilov (platforma P3); zálohovací server IBM so sieťovým prepojením pracovných staníc; optické 3D skenovacie zariadenie so špeciálnym softvérom na záznam a spracovanie nameraných dát; zariadeniena vákuové odlievanie s dvoma temperovacími pecami umožňujúce efektívne liatie do silikónových foriem; 3D tlačiareň FDM navýrobu pevných a presných prototypových modelov a interaktívna tabuľa so softvérovou podporou na konzultačnú činnosť. Toto moderné vybavenie, založené na najnovších informačných a komunikačných technológiách, je prístupné aj študentom, ktorí ho využívajú pri riešení ročníkových a diplomových projektov. V tomto príspevku sú na ilustráciu uvedené niektoré vybrané diplomové práce charakterizujúce vývojové a inovačné aktivity v oblasti mobilných pracovných strojov na pracovisku.

Konštrukčný návrh kolesového nakladača a zhutňovacie hovalcas kĺbovým rámom na báze modulov HON 200

Práce boli zamerané na aplikáciu flexibilnej modulárnej konštrukcie nakladačaHON 200, z ktorého sa postupne kreovalo deväť variantov pracovných strojov. Predmetom týchto prác bol návrh a dimenzovanie prednej a zadnej časti rámu kĺbového nakladača s teleskopickým výložníkom a zhutňovacieho vibračného valca s využitím modulov nakladača HON 200, ktorý mal celistvý rám.

 

Obr.Koncepčný návrh kolesového kĺbového nakladača a zhutňovacieho valca


Koncepčný návrh UDS 211 na demoláciu stavieb s výškovým dosahom 20 m

Zariadenie bolo navrhnuté s cieľom minimalizácie úprav pôvodného stroja pri dodržaní požadovaných technických parametrov. Pozostáva z troch ramien a preklápacieho mechanizmu a pri ávrhu boli využité najnovšie dostupné softvérové systémy. Takto modifikovaný stroj s možnosťou rýchlej výmeny pracovného zariadenia priamo na mieste práce stroja rozširuje možnosti využitia nosiča a spĺňa kritériá konkurencieschopnosti. Riešenie podvozka vychádza z platformy podvozka UP 21 rýpadla UDS211a konštrukčného riešenia rámu podvozka so stabilizačnými podperami.


 

Obr.2 Koncepčný návrh UDS 211 na demoláciu stavieb


Návrh koncepcie kompaktora hmotnostnej kategórie 32 t pre skládky komunálneho odpadu

Návrh pozostáva z viacerých častí a je výsledkom tímovej práce študentov. Koncepčný návrh sa zaoberá návrhom kabíny, návrhom pohonu pojazdu a kinematiky pracovného zariadenia a jej optimalizácie s cieľm dosiahnutia minimálneho plávania lopaty. 

 

Obr.3 Návrh koncepcie kompaktora hmotnostnej kategórie 32 t


Konštrukčný návrh lesného pásového ťahača

Predmetom tímovej práce bol konštrukčný návrh lesného ťahača na odpruženom pásovom podvozku. Obsahuje kompletný konštrukčný návrh pásového podvozka s jeho pohonom, návrh rámu stroja a pracovnej kabíny a návrh pracovných zariadení lesného ťahača, zohľadňujúce platné legislatívne predpisy a normy.

 

Obr.4 Konštrukčný návrh lesného pásového ťahača


Hydrostatický pohon s mechanickým premostením pre nakladač HON 200

Prácasa zaoberala riešením optimálneho pohonu určeného pre nakladač strednej triedy HON 200. Pôvodný hydrostatický pohon inštalovanýv jednom z prototypov umožňoval dosiahnuť maximálnu rýchlosť stroja 40 km/h a ťažnú silu 65 kN. Navrhnuté riešenie prispelok zvýšeniu účinnosti pohonu a zníženiu spotreby paliva. 

Obr.5 Hydrostatický pohon s mechanickým premostením


Návrh prevodovky na diferenciálny hydrostatický pohon ťahača s výkonom 80 až 120 kW, rýchlosťou do 60 km/hod.

Práca bola zameraná na konštrukčné riešenie diferenciálneho pohonu. Boli vypracované dve alternatívy riešenia diferenciálneho pohonu založené na rozdielnych princípoch. Pre vhodnejšie riešenie bol vyhotovený podrobný konštrukčný návrh. Obe alternatívy predstavujú hydromechanický pohon, líšia sa však základnou schémou. Prvá alternatíva uvažovala o diferenciáli na vstupe a druhá alternatíva o diferenciáli na výstupe.



Obr.6 Návrh prevodovky na diferenciálny hydrostatický pohon ťahača


Záver

V príspevku sú predstavené len niektoré vybrané práce, z celkového počtu viac ako sto samostatných vývojových, resp. inovačných prác, pri ktorých možno predpokladať ďalšiu realizáciu výsledkov výskumu v nasledujúcich etapách experimentálneho vývoja. Pretože   problematika riešených prác je veľmi široká,naprieč spektrom skupín a typov mobilných pracovných strojov, budeme o aktuálnych úlohách výskumu, vývoja a inovácie informovať priebežne. V prípade záujmu odbornej verejnosti o spoluprácu s pracoviskom možno na požiadanie poskytnúť kompletný prehľad diplomových prác.


Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja nazáklade zmluvy APVV-15-0524 a Vedecko edukačnou grantovou agentúrou na základe zmluvy VEGA 01/0455/15.


doc.Ing. Izidor Mazurkievič, CSc. 
Prof.Ing. Ladislav Gulan, PhD.
Ing.Pavol Zaujec

Ústav dopravnej techniky a konštruovania
Strojnícka fakulta STU v Bratislave