Robota „na sztywno”
Wozidła budowlane o sztywnej ramie ostatnimi laty nieco „przegrywają” rynkową rywalizację z maszynami przegubowymi.
Nie oznacza to, że te obecne w ofertach producentów już od kilkudziesięciu lat maszyny nie mają przyszłości. Ciągle stanowią ciekawą propozycję dla przemysłu budowlanego, czy zastosowań kopalnianych.
Jasnym celem zastosowania wozideł jest efektywna realizacja zadań produkcyjnych, głównie transportu na placach budów. Oczekiwania przyszłych użytkowników wozideł są zatem dość oczywiste. Poszukują pojazdów, które są wydajne i niezawodne, takich które sprawdzają się także podczas pracy w najtrudniejszych warunkach. Po to, aby prawidłowo realizować te zadania trzeba idealnie skomponować moc i inne osiągi. Dla użytkowników ważna jest maksymalna wydajność przy relatywnie niskim koszcie w przeliczeniu na tonę. Przyglądamy się kluczowym propozycjom trzech spośród najbardziej liczących się na rynku dostawców wozideł sztywnoramowych.
Wielka maszyna może być oszczędna
Do napędu 95-tonowego wozidła Volvo R100 służy jednostka o mocy 1.065 KM. – Tę maszynę zaprojektowano do ciężkich prac, a jednocześnie tak, by maksymalnie wydłużyć okresy między koniecznymi czynnościami serwisowymi. Najważniejsze podzespoły charakteryzują się wyjątkową trwałością, żywotnością i niezawodnością, przez co cała maszyna staje się jeszcze bardziej opłacalną inwestycją – podkreślają dostawcy maszyn. Jednostka napędowa spełnia wymagania normy Stage V i nie wymaga częstego serwisowania ani częstych wymian podzespołów. Cały układ napędowy zdolny jest wygenerować wysoki moment obrotowy i wysoką siłę uciągu na kołach. W rezultacie wozidło szybciej pokonuje przeszkody i wcześniej dostarcza ładunek do celu. Do skrócenia cyklu roboczego przyczynia się również zastosowany w wozidle R100 układ szybkiego wyładunku.
P
owodzenie mają też maszyny Komatsu. Jest wśród nich model HD465-8. Wszystkie elementy, począwszy od układu przeniesienia napędu, podwozia, aż po mosty i zawieszenie zaprojektowano tak, aby wozidło wytrzymało wyczerpujące codzienne obciążenia, zapewniając przy tym maksymalną wydajność. Jednostka napędowa dysponuje mocą 778 KM przy 2 tys. obr./min. (ok. 5 proc. więcej niż w modelu poprzedniej generacji). Funkcja automatycznego wyłączania silnika jest jedną z tych, która maksymalizuje oszczędności paliwa. Silnik pozostaje bezczynny przez określony czas (łatwe programowanie w zakresie od 5 do 60 minut). Oszczędności paliwa sprzyja też tłok o zmiennym wydatku pompy, zmniejszający utratę mocy, a efektywność energetyczną wspiera również sterowanie elektroniczne. O potrzebie efektywnej eksploatacji przypomina operatorowi tzw. eko-wskaźnik. Przydatnym rozwiązaniem jest też system automatycznej kontroli prędkości zwalniania (ARSC) pozwalający łatwo ustawić stałą prędkość jazdy w dół. Prędkość można odpowiednio dostosować do nachylenia w przyrostach 1 km/h, klikając dźwignię sterującą (± 5 km/h maks.). Opcją jest ABS, zapobiegający blokowaniu się opon podczas używania hamulca głównego i zwalniacza, minimalizując ryzyko poślizgu na śliskiej nawierzchni.
Również dostawca maszyn CAT serii G (m.in. 772G) podkreśla, że silniki można zaprogramować tak, aby ograniczać zużycie paliwa. Do dyspozycji są programowalne tryby: ekonomiczny i ekonomiczny adaptacyjny. Ekonomiczny umożliwia użytkownikowi wybranie redukcji mocy od 0,5 do 15 proc.
Za pomocą adaptacyjnego trybu ekonomicznego wozidło samo monitoruje zapotrzebowanie na moc i oszczędza paliwo oraz reguluje moc silnika, aby zoptymalizować zużycie paliwa. Dodatkową oszczędność zapewniać ma funkcja automatycznej pracy na biegu jałowym (automatycznie włącza bieg jałowy, gdy hamulec pozostaje włączony dłużej niż przez 15 sekund przy włączonym biegu jazdy do przodu). Bieg włączany jest ponownie, gdy operator podniesie stopę z pedału hamulca. Elektroniczny system sterowania to jeden z walorów wozidła CAT 772G. Dzięki ogranicznikowi prędkości maszyna utrzymuje limit prędkości jazdy i odpowiednią prędkość obrotową silnika podczas jazdy na najbardziej ekonomicznym biegu. Ta funkcja obniża zużycie paliwa, poziom hałasu i stopień zużywania się elementów układu napędowego. Nowa strategia sterowania elektronicznego (Advanced Productivity Electronic Control Strategy, APECS) ma zapewniać m.in. płynniejsze przełożenia, lepsze przyspieszanie, większą prędkość na pochyłościach oraz krótszy czas cykli roboczych. APECS zarządza skrzynią biegów. Automatyczna planetarna przekładnia Cat Powershift oferuje 7 biegów. Oprócz zapewnienia odpowiedniej szybkości i łatwości sterowania wozidłem, APECS reguluje ciśnienie sprzęgieł, dbając o ich niezawodność przez cały okres eksploatacji.
Sprawność i wytrzymałość w cenie
Volvo R100 jest maszyną o relatywnie nisko położonym środku ciężkości, przez co uderzenia i naprężenia są równomiernie rozpraszane przez jej konstrukcję. To natomiast przekłada się na trwałość wozidła i jego opon, a tym samym przyczynia się do dalszego obniżenia kosztów eksploatacji. R100 standardowo posiada dwa układy zwalniające zapewniające odpowiedni poziom bezpieczeństwa, a jednocześnie chroniące główny układ hamulcowy przed przedwczesnym zużyciem. Opracowana przez Volvo opcjonalna pokładowa technologia ważenia nazywana jest przez dostawców wozideł sekretem ich produktywności. Zintegrowany system odpowiada za przewożenie przez maszynę optymalnego bezpiecznego ładunku i rejestruje wszystkie przetransportowane ładunki, umożliwiając pełne zarządzanie produkcją i prezentację danych w czasie rzeczywistym na wyświetlaczu pokładowym. Aby zwiększyć wydajność warto sięgnąć po rozwiązanie Volvo Site Simulation, które dostarcza informacji o maszynach, składzie floty i konfiguracji miejsca robót. Podobne rozwiązania stosowane są też w mniejszych wozidłach Volvo (R45D, R60D, R70D). Ważnym elementem z zakresu bezpieczeństwa jest blokada zabezpieczająca przed nadmierną prędkością obrotową silnika (automatycznie spowalnia maszynę). Inne funkcje obejmują opcjonalną blokadę biegu chroniącą wozidło podczas zjazdów ze wzniesień (odporność na awarie układu hamulcowego i pomocniczego układu kierowniczego).
Ramę wozidła CAT wykonano ze stali umożliwiającej przenoszenie obciążeń udarowych, natomiast skrzynkowa konstrukcja ma gwarantować wytrzymałość na skręcanie. CAT rekomenduje m.in. układ przeciwpoślizgowy odpowiadający za skrócenie czasu reakcji na poślizg kół przez zastosowanie hydraulicznych hamulców zasadniczych, ograniczających poślizg i zużycie opon. Załącza się przy niższych prędkościach jazdy, dzięki czemu pojazd szybciej odzyskuje przyczepność. Czujnik układu kierowniczego pozwala odróżnić poślizg kół od ich szybkiego obrotu, dzięki czemu załączanie jest bardziej precyzyjne. Z kolei ciągła modulacja mocy przenoszonej na koła tylne za pomocą hydraulicznych hamulców zasadniczych pomaga kontrolować przyczepność zależnie od aktualnych warunków podłoża. Wozidła CAT posiadają hamulce tylne sterowane hydraulicznie i hamulce przednie tarczowe z zaciskami. Hamulec postojowy działa na tył i umożliwia postój wozidła z obciążeniem znamionowym na 15-procentowej pochyłości. Z kolei hamulce zasadnicze umożliwiają zatrzymanie wozidła na 20-procentowej pochyłości. Układ automatycznego sterowania zwalniaczem stanowi wyposażenie standardowe modelu 772G. Elektronicznie steruje hamowaniem na pochyłościach, utrzymując prędkość obrotową silnika na poziomie ok. 2.200 obr./min (wartość regulowana skokowo co 10 jednostek w zakresie od 1.950 do 2.200 obr./min). Układ ARC jest nieaktywny, gdy zwalniacz nie działa. Dostawcy wozideł CAT zwracają uwagę także na konstrukcję skrzyń ładunkowych, której zadaniem jest zapewnienie znamionowego udźwigu przy każdym przewozie. Oferowane są dwie konstrukcje skrzyń ładunkowych, opcjonalne burty boczne do przewozu lekkich materiałów oraz dwie opcje wkładek. Skrzynie ładunkowe o obu konstrukcjach, z wyjątkiem skrzyń do pracy w kamieniołomach, mają dno wykonane z płyty stalowej o grubości 16 mm. Taką konstrukcję można uzupełnić o dodatkową wkładkę stalową lub gumową o grubości 16 mm (w zależności od rodzaju materiału i warunków pracy). Przy wyborze typu skrzyni ładunkowej należy wziąć pod uwagę to, że skrzynie z dnem płaskim nadają się głownie do dostarczania materiału do kruszarki umożliwiając wyładunek materiału w kontrolowany sposób, natomiast skrzynie z dnem dwuspadowym stabilnie utrzymują ładunek pośrodku na pochyłościach. Wkładkę stalową można zastosować do skrzyń z dnem płaskim lub dwuspadowym w celu zabezpieczenia skrzyni przed silnymi uderzeniami i „agresywnymi” materiałami.
W maszynach Komatsu zwraca uwagę np. system KTCS (opcjonalnie), który stale monitoruje prędkość obrotową tylnych kół i prędkość pojazdu pod kątem poślizgu. W razie nadmiernego poślizgu kół, hamulec jest uruchamiany automatycznie sprawiając, że zachowana jest optymalna przyczepność opon. W rezultacie, z jednej strony poprawia się produktywność, a z drugiej wydłuża się żywotność opon bardziej niż ma to miejsce w przypadku konwencjonalnego układu ASR. Dostawca maszyn HD465-8 zwraca uwagę również na automatyczne ustawienie biegu jałowego (AISS). Z kolei miernik ładunku (PLM) zarządza ładunkiem, analizuje wielkość produkcji i pracę ciężarówki w danym czasie. Waga ładunku jest wyświetlana w czasie rzeczywistym na monitorze w kabinie operatora, a ewentualne problemy sygnalizowane na wyświetlaczu.
Operatorzy cenią wygodę
Poszczególne elementy maszyn Volvo są projektowane z myślą o bezpieczeństwie, ale też wygodzie. Dostawca podkreśla też, że kabina z certyfikatem ROPS/FOPS, sprawdzone w praktyce układy bezpieczeństwa i łatwy dostęp serwisowy czynią z wozidła R100 maszynę bardzo funkcjonalną. Wozidło R100 jest wyposażone w dwa standardowe układy zwalniające poprawiające bezpieczeństwo podczas zjeżdżania ze wzniesień i ułatwiające pracę (modulacyjny zwalniacz tylnych hamulców z funkcją automatycznego włączania). Włączany ręcznie zwalniacz przekładni zapobiega blokowaniu kół, co jest szczególnie przydatne na stromych pochyłościach i w mokrych warunkach. Antypoślizgowe stopnie i bezpieczne podesty odpowiadają za bezproblemowy dostęp do kabiny. Łatwo dostać się też do miejsc wykonywania niezbędnych czynności serwisowych. Najważniejsze planowe czynności konserwacyjne wykonuje się z szerokiej platformy lub z poziomu gruntu. Z myślą o zapewnieniu pełnego bezpieczeństwa, zwłaszcza podczas serwisowania, maszyny mają wbudowane zintegrowane elementy blokad. Dzięki wielu systemom ochronnym, takim jak zabezpieczenie przed nadmierną prędkością obrotową przekładni, które automatycznie wymusza bezpieczne parametry pracy – operator może bez obaw wykorzystać pełen potencjał maszyny. Wozidło R100 wyposażono także w układ hamowania awaryjnego i pomocniczy układ kierowniczy. Również mniejsze modele Volvo, R45D, R60D, R70D zbudowano do ciężkiej pracy. One też posiadają funkcje ułatwiające obsługę. Osłona nadwozia z certyfikatem ROPS odpowiada za należytą widoczność oraz nieograniczony dostęp do wszystkich niezbędnych punktów usługowych. Przy wchodzeniu do maszyny pomagają antypoślizgowe stopnie. Operator jest na bieżąco informowany o aktywności w miejscu pracy dzięki różnorodnym wizualne i dźwiękowo ostrzeżeniom przekazywanym za pośrednictwem panela. Podstawowe alerty ostrzegawcze maszyny obejmują usterki silnika, nieprawidłowe ciśnienie czy niewłaściwą temperaturę.
Również wozidła CAT zbierają pozytywne opinie odnośnie komfortu eksploatacji (m.in. wygodna, automatyczna regulacja temperatury i sterowana elektrycznie szyba w oknie po lewej stronie; fotel z serii Comfort III z zawieszeniem pneumatycznym i dużymi możliwościami regulacji). Poziom hałasu w kabinie wynosi to 74 dB(A). Tłumieniu hałasu i drgań sprzyja elastyczne przymocowanie kabiny do ramy. Dostawca wozideł CAT podkreśla, że konstrukcja maszyn serii G daje technikom łatwy dostęp do wspólnych punktów obsługowych, np. blokady silnika, wzierników poziomów cieczy, smarowniczek. Elementem pomocnym w eksploatacji jest natomiast system zarządzania informacjami o zasadniczym znaczeniu (Vital Information Management System, VIMS). Udostępnia dane o wydajności, informacje o stanie technicznym wozidła oraz statystyki pracy. Pozwalają podejmować decyzje dotyczące szkolenia operatorów, czy częstotliwości przeprowadzania konserwacji. Elementem wyposażenia wozidła jest system monitorowania stanu opon względem ton/kilometrów na godzinę (TKPH). Powiadamia operatora o przekroczeniu zalecanego przez producenta zużycia opon.
Wozidło Komatsu HD465-8 ma szeroką kabinę SpaceCab z przyjaznymi dla użytkownika elementami sterującymi.
– Zapewnia komfortową i bezpieczną pracę. W pełni regulowane, powietrzne, amortyzowane siedzisko tłumi wibracje i zmniejsza zmęczenie podczas długiej zmiany – podkreślają dostawcy maszyn. Przeszklone ściany mają zapewnić optymalne pole obserwacji. Zawieszenie hydropneumatyczne zwiększa komfort jazdy i pracy (mniej wstrząsów). Fotel jest podgrzewany i wentylowany. Posiada wsparcie w odcinku lędźwiowym i szerokie pole do regulacji. Elementem pulpitu nawigacyjnego jest duży kolorowy monitor LCD. Ułatwia kontrolę rozruchu i natychmiast ostrzega operatora lampką i brzęczykiem jeśli wystąpią jakieś nieprawidłowości. Opcjonalny ogranicznik prędkości przeciążeniowej ogranicza maksymalną prędkość jazdy do 15 km/h, gdy ładunek przekracza wartość progową. Przekazywane komunikaty mają też zachęcać do ekonomicznej eksploatacji.
T&M nr 3/2023
Tekst: Michał Jurczak
Add comment