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


Ústavdopravnej techniky a konštruovania Strojníckej fakultySlovenskej technickej univerzity v Bratislave v zmyslenariadenia Komisie (ES) č. 800/2008 zo 6. augusta 2008 o vyhláseníurčitých kategórií pomoci za zlučiteľné so spoločným trhompodľa článkov 87 a 88 zmluvy je špecializovaným pracoviskomaplikovaného výskumu a experimentálneho vývoja. Napracoviskách ústavu sa postupne buduje sofistikovaná ,,výskumnáinfraštruktúra“ na uskutočňovanie priemyselného výskumu vpríslušných odboroch, najmä v oblasti mobilných pracovnýchstrojov, automobilov a iných dopravných strojov a zariadení.

Pririešení úloh aplikovaného výskumu výrobkov sa využívajúmoderné metódy konštruovania a ich nástroje, ako súnapríklad Concurrent Engineering, RapidPrototyping, Cubing, implementácia systémov PLM a PDM dokonkrétnych systémov počítačového návrhu a ich uplatnenievo firmách zameraných na výrobu komponentov, resp. dopravnejtechniky. Na tento účel bolo na ústave zriadené v roku2013 špecializovanélaboratórium generatívneho konštruovania (GEKON). Jehozákladnou úlohou je výskum nových metód vývoja automobilova mobilných pracovných strojov a ich komponentov. V súčasnostisa činnosť laboratória zameriava na problematiku generatívnehokonštruovania, čo predstavuje nový originálny prístup vývojavýrobkov v automobilovom priemysle a v oblastimobilných pracovných strojov. Pracovisko je zo softvéroveji hardvérovej stránky vybavené na úrovni špičkovýchkonštrukčných kancelárií. Jeho súčasťou je 11 pracovnýchstaníc DELL s nainštalovanými systémami CATIA V5, V6 spríslušnými modulmi a nadstavbami pre vývoj automobilov(platforma P3); zálohovací server IBM so sieťovým prepojenímpracovných staníc; optické 3D skenovacie zariadenie so špeciálnymsoftvérom na záznam a spracovanie nameraných dát; zariadeniena vákuové odlievanie s dvoma temperovacími pecami umožňujúceefektívne liatie do silikónových foriem; 3D tlačiareň FDM navýrobu pevných a presných prototypových modelova interaktívna tabuľa so softvérovou podporou na konzultačnúčinnosť. Totomoderné vybavenie, založené na najnovších informačných akomunikačných technológiách, je prístupné aj študentom, ktorího využívajú pri riešení ročníkových a diplomovýchprojektov. V tomto príspevku sú na ilustráciu uvedenéniektoré vybrané diplomové práce charakterizujúce vývojovéa inovačné aktivity v oblasti mobilných pracovnýchstrojov na pracovisku.

Konštrukčnýnávrh kolesového nakladača a zhutňovaciehovalcas kĺbovým rámom na báze modulov HON 200

Prácebolizamerané na aplikáciu flexibilnej modulárnej konštrukcienakladačaHON 200, z ktorého sa postupne kreovalo deväť variantovpracovných strojov. Predmetom týchto prác bol návrha dimenzovanie prednej a zadnej časti rámu kĺbovéhonakladača s teleskopickým výložníkom a zhutňovaciehovibračného valca s využitímmodulovnakladača HON 200, ktorý mal celistvý rám.

 

Obr.Koncepčný návrh kolesového kĺbového nakladača a zhutňovaciehovalca


Koncepčnýnávrh UDS 211 na demoláciu stavieb s výškovým dosahom 20 m

Zariadeniebolo navrhnuté s cieľom minimalizácie úprav pôvodnéhostroja pri dodržaní požadovaných technických parametrov.Pozostáva z troch ramien a preklápacieho mechanizmu a prinávrhu boli využité najnovšie dostupné softvérové systémy.Takto modifikovaný stroj s možnosťou rýchlej výmeny pracovnéhozariadenia priamo na mieste práce stroja rozširuje možnostivyužitia nosiča a spĺňa kritériá konkurencieschopnosti.Riešenie podvozka vychádza z platformy podvozka UP 21 rýpadla UDS211a konštrukčného riešenia rámu podvozka so stabilizačnýmipodperami.


 

Obr.2 Koncepčný návrh UDS 211 na demoláciu stavieb


Návrhkoncepcie kompaktora hmotnostnej kategórie 32 t pre skládkykomunálneho odpadu

Návrhpozostáva z viacerých častí a je výsledkom tímovej práceštudentov. Koncepčný návrh sa zaoberá návrhom kabíny, návrhompohonu pojazdu a kinematiky pracovného zariadenia a jejoptimalizácie s cieľm dosiahnutia minimálneho plávania lopaty. 

 

Obr.3 Návrh koncepcie kompaktora hmotnostnej kategórie 32 t


Konštrukčnýnávrh lesného pásového ťahača

Predmetomtímovej práce bol konštrukčný návrh lesného ťahača naodpruženom pásovom podvozku. Obsahuje kompletný konštrukčnýnávrh pásového podvozka s jeho pohonom, návrh rámu stroja apracovnej kabíny a návrh pracovných zariadení lesného ťahača,zohľadňujúce platné legislatívne predpisy a normy.

 

Obr.4 Konštrukčný návrh lesného pásového ťahača


Hydrostatickýpohon s mechanickým premostením pre nakladač HON 200

Prácasa zaoberala riešením optimálneho pohonu určeného pre nakladačstrednej triedy HON 200. Pôvodný hydrostatický pohon inštalovanýv jednom z prototypov umožňoval dosiahnuť maximálnu rýchlosťstroja 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


Návrhprevodovky na diferenciálny hydrostatický pohon ťahača s výkonom80 až 120 kW, rýchlosťou do 60 km/hod.

Prácabola zameraná na konštrukčné riešenie diferenciálneho pohonu.Boli vypracované dve alternatívy riešenia diferenciálneho pohonuzaložené na rozdielnych princípoch. Pre vhodnejšie riešenie bolvyhotovený podrobný konštrukčný návrh. Obe alternatívypredstavujú hydromechanický pohon, líšia sa však základnouschémou. Prvá alternatíva uvažovala o diferenciáli na vstupea druhá alternatíva o diferenciáli na výstupe.



Obr.6 Návrh prevodovky na diferenciálny hydrostatický pohon ťahača


Záver

V príspevkusú predstavené len niektoré vybrané práce, z celkovéhopočtu viac ako sto samostatných vývojových, resp. inovačnýchprác, pri ktorých možno predpokladať ďalšiu realizáciuvýsledkov výskumu v nasledujúcich etapách experimentálnehovývoja. Pretože   problematika riešených prác je veľmi široká,naprieč spektrom skupín a typov mobilných pracovnýchstrojov, budeme o aktuálnych úlohách výskumu, vývojaa inovácie informovať priebežne. V prípade záujmuodbornej verejnosti o spoluprácu s pracoviskom možno napožiadanie poskytnúť kompletný prehľad diplomových prác.


Tátopráca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja nazáklade zmluvy APVV-15-0524 a Vedecko edukačnou grantovouagentúrou na základe zmluvy VEGA 01/0455/15.


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

Ústavdopravnej techniky a konštruovania
Strojníckafakulta STU v Bratislave