Vývoj a konštrukcia pásových podvozkov s meniteľným rozchodom

Podvozky mobilných pracovných strojov tvoria samostatnú konštrukčnú skupinu zabezpečujúcu dôležité funkcie pracovných strojov počas ich prepravy, pracovnej činnosti a tiež aj počas ich odstavenia. V súvislosti s efektívnym nasadením týchto strojov sa hľadajú stále nové riešenia, ktoré umožňujú zlepšiť ich jazdné vlastnosti, alebo účinnejšie využitie pracovného zariadenia stroja počas jeho nasadenia. Jedno takéto riešenie predstavujú pásové podvozky s meniteľným rozchodom.

Súčasné podmienky v praxi, hlavne v oblasti nasadenia mobilných pracovných strojov, sú v znamení zvýšenia požiadaviek na ich technické parametre, ich pohotovosť k nasadeniu a na ich bezpečnosť. Zvyšujúce sa nároky na prepravitenosť pracovných strojov a súčasne zabezpečenie ich medzioperačnej mobility a tiež stability v procese nasadenie strojov sú základnými požiadavkami v procese výberu strojov na trhu. Pri výbere vhodného typu mobilného pracovného stroja pre jeho konkrétne nasadenie treba klásť draz aj na konštrukciu jeho podvozku.

Konštrukciu podvozku podmieňujú nasledovné faktory:

• technológia pracovného procesu - určuje druh pracovného cyklu (prerušovaný alebo kontinuálny), pracovné rozmery stroja (prípadne možnosť ich zmeny pri práci), zaťaženie stroja vonkajšími silami (resp. ich premenlivosť čo do vekosti a psobiska) a tiež pracovnú rýchlosť
• podklad po ktorom stroj jazdí - druh, stav, súdržnosť, prípustný merný tlak a reliéf povrchu terénu ovplyvňujúci veľkosť stykovej plochy sú určujúce faktory pre konštrukciu a voľbu typu podvozku. V málo únosných terénoch je potrebné používať podvozok zabezpečujúci malý merný tlak na podložie (tento aspekt determinuje charakteristické prvky konštrukcie podvozkov používaných v stavebníctve a ponohospodárstve)
• požadovaná mobilita - tá je spravidla vyvolávaná ekonomikou prevádzky stroja (možnosť rýchleho nasadenia stroja na roznych miestach). Pre stroje s menšou a strednou výkonnosťou, určených pre zemné práce menšieho rozsahu, je charakteristická potreba častého premiestňovania stroja. Pre takéto podmienky sú určujúce požiadavky na zvyšovanie rýchlosti stroja, ktoré potom rozhodujú aj pri vobe druhu podvozku.

Pásové podvozky musia vo všeobecnosti zabezpečiť prenos hmotnosti stroja a vonkajších síl na podložie, zabezpečiť stabilitu stroja pri práci, priechodnosť v teréne a tiež premiestňovanie stroja na pracovisku. Tieto podvozky sa vyznačujú malými hodnotami styčných tlakov medzi podložkou a pásom, majú veký záberový účinok a teda mžu prenášať značné záberové a brzdné sily. Nevýhodou pásových podvozkov sú vyššie nadobúdacie náklady na stroj a tiež následne vyššie náklady na jeho následnú údržbu a opravy. Vlastná konštrukcia pásového podvozku musí zaručiť optimálnu prevádzku pri malej hmotnosti a nízkej prácnosti výroby, dostatočnej ťažnej sile a samozrejme spoľahlivosti za akýchkovek klimatických podmienok.

Rýpadlo s meniteným rozchodom podvozku

Jedným zo sposobov ako zabezpečiť požadované vlastnosti podvozku vzhľadom na stabilitu stroja pri práci (pri neobmedzenom využití jeho parametrov ako sú dosahy alebo vekosť nástroja) a súčasne aj jeho dobrú prepravitenosť je možnosť plynulej zmeny rozchodu pásov, obr. 1. Vývoj konštrukcie pásových podvozkov s meniteným rozchodom v oblasti rýpadiel si vyžiadali hlavne nasledovné požiadavky:

• zabezpečenie stability stroja bez nároku na jeho zložitejší transport
• riešenie problému nedostatočnej priečnej stability rýpadla
• umožnenie práce rýpadla s včším nástrojom (spravidla lyžicou) a tým aj zvýšenie produktivity práce
• umožnenie včších vodorovných dosahov
• možnosť pracovať s rýpadlom na svahoch s včším sklonom.

Koncepcia podvozkov s meniteným rozchodom pásov je rozšírená najm v kategórii rýpadiel nižších a stredných výkonových tried. Práve táto konštrukcia umožňuje lepšie skbiť požiadavky na transport stroja (obyčajne prostredníctvom iného dopravného prostriedku) s požiadavkami na zabezpečenie stability rýpadla pri práci. Rýpadlá uvedených výkonových tried sú typické tým, že sa často presúvajú nielen medzi operáciami, ale aj medzi pracoviskami (na včšie vzdialenosti s využitím iného dopravného prostriedku, ktorého rozmery sú limitované podmienkami prepravy na cestných komunikáciách). Túto skutočnosť si v poslednom období výrobcovia plne uvedomujú a venujú odpovedajúcu pozornosť vývoju podvozkov s meniteným rozchodom. Počas transportu je podvozok v zatiahnutom stave, teda dosahuje minimálnu šírku, pri nasadení stroja v prevádzke je roztiahnutý na maximálnu šírku, čím zabezpečuje aj požadovanú stabilitu stroja. Zmena rozchodu pásov sa realizuje pomocou hydraulických valcov (zabudovaných v podvozku v závislosti od spsobu konštrukčného riešenia) ovládaných z kabíny obsluhy. Vekosť zmeny rozchodu je obyčajne limitovaná rozmerovými dispozíciami stroja, pohybuje sa v rozsahu od 200 mm do 500 mm na každú stranu. Najčastejšie sa technicky realizuje nasledovnými spsobmi:

• prostredníctvom pracovného zariadenia sa jeden nosič zdvihne nad úroveň terénu a vysunie sa, následne sa pracovné zariadenie otočí o 180 stupňov a proces sa zopakuje aj pre druhý nosič
• prostredníctvom pracovného zariadenia a radlice sa obidva nosiče zdvihnú nad úroveň terénu (v prípadoch keď sa obidva nosiče vysúvajú zároveň).

Podvozky s meniteným rozchodom boli vyvinuté v Európe. Jednotlivý výrobcovia vyvinuli a používajú niekoko konštrukčných riešení. Medzi najrozšírenejšie spsoby zmeny rozchodu pásov možno zaradiť nasledovné:

Riešenie s asymetrickými posuvnými priečnikmi

V prípade prvého riešenia sú k nosičom pásov privarené priečniky, ktoré sú posuvne uložené v ráme, obr. 2. Priečniky majú zhodný prierez a v ráme sú uložené asymetricky.

Riešenie s posuvnými priečnikmi rozdielnych prierezov

V prípade druhého riešenia sú k nosičom pásov privarené priečniky, ktoré sú v ráme uložené tiež posuvne, ale priečniky jednej strany majú prierez vačší ako priečniky na druhej strane. Priečnik s menším prierezom sa pri zmene rozchodu zasúva do priečnika s vačším prierezom, obr. 3.

Riešenie s posuvnými symetrickými priečnikmi

Tretie konštrukčné riešenie vysúvania a zasúvania nosičov pásov je do istej miery kombináciou predchádzajúcich riešení. Priečniky majú rovnaký prierez, ale sú uložené symetricky, obr. 4. Riešenie však neumožňuje porovnatené zvýšenie rozchodu.

Riešenie s posuvnými nosičmi pásov

V prípade štvrtého riešenia sú priečniky privarené k rámu (tvoria s ním jeden celok). Na priečnikoch sú v tomto prípade posuvne uložené nosiče pásov (pozdľžniky), obr. 5. Táto koncepcia je vhodná pre podvozky včších hmotnostných kategórií, pretože riešenie vyžaduje aj dostatočnú šírku stroja.

Riešenie kľbové

Piate konštrukčné riešenie je tkz. kľbové. Priečniky sú k rámu pripevnené prostredníctvom kľbov, obr. 6. Zmena rozchodu sa realizuje roztváraním nosičov. Toto riešenie vyžaduje, aby počas rozťahovania boli obidva nosiče nad úrovňou terénu (zabezpečí to postavenie rýpadla na nástroj a radlicu).

Využitie jednotlivých konštrukčných riešení u výrobcov je podmienené vlastnou konštrukciou stroja, jeho rozmerovými dispozíciami a tiež technologickým určením stroja. Vo všeobecnosti možno konštatovať, že podvozky s meniteným rozchodom ponúkajú poprední výrobcovia rýpadiel len u reprezentantov jednotlivých tried rýpadiel tkz. malých a stredných kategórii, kde je predpoklad ich efektívneho využitia pri nasadení v praxi.