Již řadu let jsme zvyklí v zemědělském provozu vídat obratné stroje, které zvedají, tahají, vyhrnují, přenáší, dusají a vůbec vykonávají řadu jinak obtížně zajistitelných prací. Manipulátory si za poměrně krátkou dobu vydobyly v naší zemědělské prvovýrobě silnou pozici. Se svým teleskopickým ramenem jsou vynikajícím kompromisem pro oblast stavebnictví, zemědělství, průmyslu a komunální techniky. Jaké možnosti a vymoženosti přináší svým vlastníků manipulátor firmy MERLO se dozvíte v tomto příspěvku.
Výzkum a vývoj – nejdůležitější složka výroby
Ještě předtím, než se v evropském zemědělství objevily první teleskopické manipulátory, zabývala se firma MERLO intenzivně vývojem výkonného stroje pro zemědělské využití. Produkční filosofie skupiny MERLO je nalézt rovnováhu mezi nepochybně lidskými vlastnostmi a vysokým technologickým standardem toku výroby. Technické vzdělání a zkušenosti konstruktérů nachází nepostradatelného průvodce v moderní technice. Počítač umožní naplánování jednotlivých komponent - např. palubní desky, která má pak konstruktér na obrazovce představenu v 3dimenzionálním zobrazení.
Výzkumné centrum je rozčleněno podle oblastí práce: plánování (teleskopické manipulátory, transportní míchače, zvláštní vybavení), výroba prototypů a uvádění strojů do provozu. Čtvrté oddělení se věnuje funkčním skupinám jak elektrickým tak i hydraulickým. Poslední skupina je zodpovědná za dokumentaci, návody k obsluze, katalogy náhradních dílů a jiné písemnosti. Nepodceňovaným efektem jsou vazby mezi jednotlivými sekcemi, kterých se hojně využívá při fázi plánování nových konstrukcí a při výrobě dílů strojů.
Návštěvník výzkumného centra se zde nesetká ani s jediným kreslícím prknem – všechno probíhá s pomocí výkonných počítačů. Součásti se kreslí pomocí programu AutoCad a jsou modelovány podle potřebných parametrů. Program AutoCad používá MERLO již od jeho první verze uvedené na trh. Spolu s tím běží platforma PTM, která umožňuje konstruktérům prakticky od stolu zadávat změny do CN obráběcích strojů ve výrobě. Simulace na obrazovce počítače má tu výhodu, že díl je zobrazen prostorově, lze sledovat jeho pohyby v komplexu součástek, lze simulovat síly na něj působící a deformace těmito silami způsobené. Výsledkem je podstatně zlepšené navrhování součástek a silně redukovaná fáze zkoušení prototypu.
MERLO nabízí v současnosti řady PANORAMIC a ROTO. Stroje jsou koncipovány pro každodenní použití s mimořádnou přizpůsobivostí pro nejrůznější úkoly. Již se standardním vybavením disponují mnoha funkčními detaily, které umožňují snadno a rychle přizpůsobit výbavu stroje individuálním požadavkům pracovního procesu. Z továrny jsou expedovány stroje s různou výbavou - pro zemědělství, stavebnictví, odpadové hospodářství aj.
Konstrukce stroje
Teleskopický manipulátor je vybaven ocelovým rámem, na kterém jsou uchyceny nápravy. Motor, kabina, výložník, nádrž a další zdroje energie (hydrogenerátory) jsou chráněny proti vnějším vlivům 7 cm silným ochranným pláštěm z oceli. Konstrukce je řešena tak, aby byla zachována vysoká stabilita stroje. Tomu odpovídá také umístění motoru po straně stroje do úrovně os kol mezi nápravy. Tento ochranný prvek zvyšuje též stabilitu a tuhost rámu. Výsledkem nízkého umístění motoru je i příjemně snadný přístup ke všem servisním místům. Při velké rozteči os a nízkém těžišti překvapuje velká světlost podvozku, která je až 565 mm.
Motor
Do řady manipulátorů Turbo Farmer, která je určena pro zemědělství, se standardně montuje 4válcový přeplňovaný motor Perkins 1004.40 T s nízkou úrovní emisí, výkonem 80,4 kW při jmenovitých otáčkách 2400 min-1. Motor je chlazený vodou. Jeho alternativou je slabší nepřeplňovaný motor s výkonem 62 kW.
Výložník
V centrálním kanále mezi motorem na jedné straně a kabinou obsluhy na druhé straně je umístěn výložník. Výložník je složen ze dvou sekcí vyrobených z vysokopevnostního materiálu a vysouvá se na seřiditelných kluzných patkách. Hydromotor vysouvající výložník je umístěn uvnitř ramene a je tak chráněn proti poškození. V současné době je maximální vyložení u strojů MERLO (ne u všech typů) až 21 m. Nosnost strojů Turbo Farmer je od 2,6 t do 3,5 t.
Boční posuv výložníku je patentem firmy MERLO. Tento systém umožňuje boční posuv ramene na obě strany o 110 mm při zasunutém výložníku a 190 mm při vysunutém výložníku. Nosič TAC-LOC pro rychlé upínání nářadí je ovládán z kabiny. Je osazen 2 hydraulickými hydrospojkami pro připojení nářadí. Například u modelu P 33.7 EVT, který je vybaven čerpadlem load sensing, je v těchto rychlospojkách na konci výložníku k dispozici 100 l/min oleje při pracovním tlaku 20 MPa.
Pojezdové ústrojí
Pojezd je řešen hydrostaticky uzavřeným okruhem s automatickou plynulou regulací. Automatické nastavování umožnilo překonat problémy spojené s ručním nastavováním čerpadla, které vedly ke snížení otáček motoru nebo v horším případě dokonce k jeho zastavení díky nesprávné manipulaci ze strany řidiče. Systém sám nastaví zátěž udávanou hydromotorem a změní geometrický objem čerpadla na základě průtoku oleje malým plnícím čerpadlem (integrovaným v hlavním čerpadle) proporcionálně k otáčkám spalovacího motoru. V případě nárůstu tlaku se automaticky zmenší geometrický objem čerpadla, aby bylo možné opět přizpůsobit nově nastavenou zátěž stávajícím otáčkám spalovacího motoru. Tím je prakticky neustále možné, aby spalovací motor pracoval v optimálním bodě momentové charakteristiky s minimální měrnou spotřebou paliva a maximálním točivým momentem. Pro případ, že je nutné jemné nastavení rychlosti pojezdu nezávisle na automatickém řízení slouží speciální pedál, který přímo ovlivní geometrický objem hydrostatického čerpadla. Toto zařízení se nazývá „Inching-control“. Pro ovládání změny směru jízdy slouží páčka systému „Finger-Touch“ po levé straně konzoly řízení. Dovoluje řidiči změnit směr jízdy aniž by sejmul ruce z volantu.
Pohon obou náprav zajišťuje hydrostatický motor, který pohání kardanovou hřídel, spojující obě nápravy. Stroj má stálý pohon všech čtyř kol přes diferenciály a koncové převody. Přední náprava je pevná, zadní umožňuje výkyv kolem středového čepu. Konstrukce koncových převodů zajišťuje vysokou světlost podvozku stroje. Obsluha má k dispozici také dvoustupňovou převodovku, která umožňuje volbu rychlostního spektra – jednoho pro těžké práce a druhého pro jízdu po komunikaci. Každé spektrum rychlostí umožňuje řidiči rozjezd z místa a dosažení maximální rychlosti pouze stlačením pedálu plynu. Hydrostatická převodovka s elektronickým seřizování, kterou jsou modely Turbo Farmer standardně vybavovány, přináší při provozu stroje řadu výhod:
– vyvine o 15% vyšší točivý moment
– je schopná využít celou křivku výkonu vznětového motoru také při teplotě okolí od –20°C do +40°C
– při nízkých otáčkách motoru (1200 – 1500 min-1), kdy je jmenovitá spotřeba paliva nejnižší, má řidič k dispozici takřka dvakrát větší výkon než u převodovky s hydrodynamickým měničem při stejných otáčkách
– nabízí vyšší dynamický výkon při brždění
Obvod hydrostatického čerpadla a hydromotoru je plněn podle typu stroje něco kolem 10 litrů oleje.
Řízení
Řízení stroje je hydraulické. Disponuje automatickou synchronizací nestejně natočených kol. Způsob jízdy lze volit ze třech režimů
– řízení všemi čtyřmi koly
– řízení pouze předními koly
– „psí krok“ (stranové natočení všech kol stejným směrem a jízda šikmo)
Podvozek
Podvozek je vybaven kapalinovými kotoučovými brzdami pro všechny čtyři kola. Nouzová kotoučová brzda je umístěna na hřídeli hlavní převodovky. Je samojistící, hydraulicky blokovaná. Použitím hydrostatického pojezdu je i používání brzd silně omezeno. Výrobce uvádí, že stroj je schopen rozjíždění a zastavení bez použití brzdového pedálu do sklonu svahu až 50% (=25°).
Pracovní hydraulika
Obvod pracovní hydrauliky je oddělen od okruhu hydrostatického pojezdu. Dostatek oleje pro zvedání a vysouvání výložníku dodává do obvodu samostatné zubové čerpadlo s výkonem 91 l/s při pracovním tlaku 21 MPa. Olej je filtrován sítem o velikosti 40 m. Celkový objem oleje pro pracovní účely je 95 l. Výjimkou řady Turbo Farmer je stroj P 33.7 EVT, který je osazen samostatným hydrogenerátorem s axiálními písty se seřizováním „load sensing“. Toto čerpadlo pak dodává do okruhu 120 l/min oleje při tlaku 21 MPa.
Kabina
Nová kabina manipulátorů MERLO osloví obsluhu kromě svého fešáckého designu i svou vytříbenou funkcionalitou. Výhled z kabiny na všechny strany v okruhu 360° dal název i celé sérii strojů – PANORAMIC. Kabina je testována evropskými zkušebnami TÜV podle předpisů Evropské Unie a vyhovuje směrnicím ECC 86/295 (ROPS) a 86/296 (FOPS). Dobře odhlučněná kabina s vlepenou tlumící výplní je umístěna pryžovém silenbloku, které pohltí i nepříjemné vibrace. Čelní a zadní výklopné sklo kabiny je vybaveno stěračem a může být použito jako další ventilace. Vstupní dveře kabiny sestávají ze dvou navzájem spojených částí, které lze libovolně podle potřeby zavřít nebo nechat otevřené. Volant a anatomicky tvarovaná sedačka jsou nastavitelné do řady poloh, z které zbývá jen si vybrat tu nejpřirozenější, aby byl řidič po celou dobu práce svěží a pozorný. Topení a ventilace s protiprachovým filtrem náleží u firmy MERLO k samozřejmostem v základním vybavení. Ovládací prvky jsou soustředěny do multifunkčního joysticku „4x1“.
Vybavení palubní desky zahrnuje tachometr a otáčkoměr, počitadlo motohodin, pojistkovou skříň, ukazatel teploty chladící kapaliny, kontrolní panely informující o množství a teplotě oleje v hydrostatické převodovce, zanesení vzduchového filtru motoru, tlak motorového oleje, teplotu chladící kapaliny, tlak oleje v pracovním hydraulickém okruhu a ukazatele dalších provozních funkcí – směrová světla a parkovací brzdu.
Bezpečnostní systém
Varovný systém přetížení výložníku vydává zvukový a světelný signál. Je aktivován pomocí kontrolního zařízení na zadní nápravě. Při dosažení limitujícího zatížení se automaticky přeruší další pohyb výložníku. V této fázi je možná pouze manipulace směrem redukujícím přetížení. Všechny hydraulické okruhy jsou vybaveny hydraulickými zámky. Standardně se na stroje montuje varovné akustické zařízení pro jízdu vzad a na sedačku řidiče bezpečnostní pás.
Ing. Pavel Přidal
