Maszyny budowlane, a zwłaszcza ich układy napędowe, są codziennie narażone na olbrzymie obciążenia. Wiele godzin pracy na wysokich obrotach w trudnych warunkach sprawia, że komponenty napędowe muszą być niezwykle wytrzymałe. Tajemnica trwałości sprzętu Bobcat tkwi w odpowiednio połączonych komponentach napędzających maszyny, zaprojektowanych do zróżnicowanych zadań.
Rodzaje układów napędowych w maszynach budowlanych
Maszyny budowlane Bobcat, podobnie jak inne maszyny budowlane, są napędzane głównie przy pomocy przekładni hydraulicznych. Stosuje się je ze względu na ogromną wytrzymałość na przeciążenia oraz możliwość przeniesienia wysokiego momentu obrotowego. Ich rozmiar i ciężar nie odgrywają kluczowej roli, dlatego chętnie są implementowane w ciężkich maszynach budowlanych. Układy napędowe w maszynach budowlanych są mocno eksploatowane, pracując w trudnych warunkach, często bez przerwy przez wiele godzin. Muszą przy tym wytrzymać ogromne przeciążenia i pracować cały czas na szczycie swojej wytrzymałości, czemu układy mechaniczne nie sprostałyby.
Napęd hydrostatyczny - charakterystyka i działanie
Istota napędu hydraulicznego polega na posiadaniu ciekłej substancji jako nośnika energii hydraulicznej między generatorem, który ją wytwarza, a silnikiem, w którym energia ta z powrotem konwertowana jest na energię mechaniczną. Jako cieczy używa się oleju lub emulsji oleju w wodzie. Na cały układ składają się pompy, które mają możliwość zmiany kierunku przepływu oleju oraz silnik hydrauliczny.
Czym jest przekładnia hydrostatyczna?
W zamkniętym układzie pompa pobiera olej, który wraca z hydromotoru i cyrkuluje go. Przekładnia hydrostatyczna pobiera olej za pośrednictwem przewodów przez zawór sterujący. Zbiornik oleju jest tylko rezerwuarem i miejscem poboru przecieków. System działa prawidłowo, jeśli pompa utrzyma ciśnienie na poziomie od 10 do 30 barów. Układ otwarty korzysta z głównej pompy osprzętu, a nie z dedykowanej pompy napędu.
Zalety i wady układów hydrostatycznych
Napęd hydrostatyczny to prosta metoda zamiany ruchu obrotowego na ruch postępowo-zwrotny, przy pomocy siłowników. Uzyskane w ten sposób siły są ogromne, a maksymalny skok siłownika jest ograniczony właściwie wyłącznie możliwościami wykonawczymi. Oprócz tego napęd hydrostatyczny posiada zdolność zatrzymania się w dowolnie wybranym położeniu. Używając przy tym odpowiedniego układu regulacji, można osiągnąć bardzo wysoką dokładność pozycjonowania. Charakterystyka układu hydrostatycznego pozwala również na całkowite pozbycie się dźwignic czy hamulca (stosuje się go wyłącznie jako system bezpieczeństwa).
Wadą układu hydrostatycznego są ograniczenia pochodzące od silnika, który dyktuje sprawność całego układu. Oprócz tego, ze względu na korzystanie z cieczy jako czynnika napędowego, jej zbiornik znacznie zwiększa masę całego urządzenia. Ciecz musi być również utrzymana w odpowiedniej temperaturze, stąd konieczność stosowania urządzeń grzewczych i chłodzących. Na koniec, wycieki z układu, które są nieuniknione, są nieestetyczne i obniżają higienę i bezpieczeństwo pracy.
Napęd hydrokinetyczny - charakterystyka i działanie
Przekładnia hydrokinetyczna to zamknięty w jednej obudowie zestaw odpowiednio wyprofilowanych łopatek, które zajmują się przeniesieniem momentu obrotowego bezkontaktowo, za pomocą krążącego oleju. Ciecz zasysana jest ze zbiornika i przetaczana do dyfuzora, dzięki czemu zyskuje energię kinetyczną.
Czym jest przekładnia hydrokinetyczna?
Przekładnia zbudowana jest z turbiny, która nadaje ruch cieczy w kierunku łopatek obudowy. Przez zmiennik momentu uzyskujemy możliwość zmiany parametrów przenoszonego momentu obrotowego. Wzrost obciążenia spowoduje spadek obrotów, a to wywołuje przenoszenie wyższego momentu. Przekładnie takie są szeroko stosowane w większości samochodowych skrzyń automatycznych, jak również w maszynach budowlanych, takich jak spychacze, ładowarki teleskopowe czy czołowe. Przekładnia hydrokinetyczna współpracuje ze skrzynią biegów, ponieważ sam zmiennik obrotów ma za mały zakres przełożenia.
Zalety i wady układów hydrokinetycznych
Zaletą napędu hydrokinetycznego jest brak sztywnego połączenia, dzięki czemu możliwe jest przenoszenie ogromnych sił bez przeciążenia układu napędowego. Ma również większą trwałość, nawet przy dużych obciążeniach. Podczas normalnej pracy nie obciąża mocno pozostałych elementów układów przeniesienia napędu.
Do minusów składają się mniejsza sprawność takiego rozwiązania. Przekładnia taka pracuje przez ciągły poślizg, co skutkuje również większym zużyciem paliwa. Wielkość takiego napędu jest większa od alternatywnych rozwiązań. W trakcie pracy generuje ona dużo ciepła, przez co wymaga dodatkowego chłodzenia.
Przekładnia hydromechaniczna (HVT) - połączenie zalet
Stosowanie przekładni HVT powinno wyeliminować wady obu typów skrzyń hydraulicznych. Wewnątrz obudowy wyróżnić można układ hydrostatyczny i mechaniczny. Napęd przekazywany może być oddzielnie lub łącznie, natomiast moc wyjściowa jest sumowana na wał napędowy. Praca całego układu sterowana jest elektronicznie. Napęd ten wykorzystuje się podczas jazdy z wysoką siłą napędową, ale z niskimi prędkościami jazdy. Konstrukcja przekładni hydromechanicznej łączy układ hydrostatyczny oraz hydrokinetyczny. Komponenty stosuje się do jazdy na niskiej prędkości w połączeniu z wysoką siłą napędową.
Innowacje Bobcat w układach napędowych
Bobcat osiągnął nowy poziom innowacji, wprowadzając dwie nowe maszyny koncepcyjne i rozwijając istniejące technologie. Po wprowadzeniu na rynek w 2022 r. maszyny T7X, pierwszej na świecie całkowicie elektrycznej kompaktowej ładowarki gąsienicowej, firma Bobcat przedstawiła teraz całkowicie elektryczną ładowarkę o sterowaniu burtowym, Bobcat S7X.
Elektryczne układy napędowe
Akumulator i elektryczny układ przeniesienia napędu razem zapewniają niewiarygodne parametry działania, z natychmiastowym momentem obrotowym trzykrotnie przekraczającym wartości dla tradycyjnych ładowarek. S7X może działać do ośmiu godzin na jednym ładowaniu, w zależności od zastosowania, zapewniając większości operatorów więcej niż cały dzień pracy, jeśli uwzględnimy przerwy i przestoje. Sukces w opracowaniu całkowicie elektrycznej ładowarki Bobcat T7X, sprawił, że firma postawiła sobie za cel myśleć odważniej i szerzej, wykonując skok w daleką przyszłość.
Bobcat RogueX - przyszłość bez operatora
Bobcat wykracza również poza oczekiwania branży, przedstawiając swoją nową koncepcyjną ładowarkę gąsienicową, Bobcat RogueX. Ta maszyna łączy zaawansowane technicznie rozwiązania, tworząc jedyną w swoim rodzaju koncepcję. Ponieważ warunki pracy się zmieniają, a operatorzy przechodzą na sterowanie zdalne, firma Bobcat poszła w swej koncepcji dalej i całkowicie wyeliminowała stanowisko operatora. Specjalny zespół podjął śmiały krok i zaprojektował maszynę, która łamie wszelkie zasady.
Nowoczesne rozwiązania w ładowarkach gąsienicowych Bobcat T870
Na liście zmodernizowanych elementów roboczych czołowe miejsce zajmuje całkowicie nowa konstrukcja podwozia, która obejmuje skrętne osie tłumiące drgania. Łączą one komfort amortyzowanego zawieszenia rolek i stabilność stałego podwozia z nowymi funkcjami, dzięki którym ładowarka gąsienicowa przewyższa swoją wydajnością inne maszyny reprezentujące tę grupę maszyn. Ładowarka T870 ze skrętnym zawieszeniem zapewnia udźwig o 10% większy w porównaniu z poprzednim modelem z amortyzowanym zawieszeniem rolek.
Komfort i trwałość
Nowa ładowarka zapewnia wyższy komfort pracy - skrętne zawieszenie zmniejsza naprężenia i drgania podczas pracy, co w efekcie oznacza zmniejszenie zużycia eksploatacyjnego i wydłużenie żywotności elementów maszyny. 5-wahaczowe zawieszenie (dodatkowy wahacz działa jak niezależne zawieszenie) ogranicza efekt kołysania podczas podnoszenia ładunku na dużą wysokość czy też w trakcie wyrównywania podłoża. Wysoki komfort to również zasługa szerokich przednich kół napinających z podwójnym kołnierzem, które poruszają się po torze rolek jezdnych gąsienic gumowych.
Warto zwrócić uwagę na zastosowanie większego tylnego koła napinającego, które zapewnia większą powierzchnię i mniejsze zużycie na obrót, co wydłuża całkowitą żywotność elementów. Element ten zapewnia optymalny kontakt z gąsienicą (znacznie mniejsze prawdopodobieństwo ich zsuwania), a co ważne - ułatwia przemieszczanie się po obiektach podczas jazdy do tyłu - stanowi to bardzo dobre rozwiązanie w przypadku prac na terenach zalesionych lub tam, gdzie ilość pozostawianego materiału jest bardzo duża. Zastosowane gąsienice ułatwiają poruszanie się po miękkim terenie, a także zapewniają mniejszy nacisk na podłoże.
Automatyczne napinanie gąsienic
Do atutów ładowarki T870 zaliczyć należy także system automatycznego napinania, który zapewnia odpowiednie naprężenie gąsienic. Zastępuje to konieczność ręcznej regulacji naprężenia gąsienic ładowarki za pomocą smarownicy i zapewnia ciągłe naprężenie, przez co ryzyko poluzowania i zsunięcia się w trudnych warunkach roboczych jest znacznie mniejsze. Koła napinające prowadzące i podpierające gąsienice na końcach podwozia są kute, zaś węże hydrauliczne starannie poprowadzone i zabezpieczone wewnątrz podwozia - chroni to węże przed zaczepieniem o różne przeszkody, zapobiegając kosztownym przestojom.
Wysoka trwałość i wytrzymałość znajduje swoje odzwierciedlenie także m.in. w zastosowaniu odlewanej konstrukcji przedniej rolki i koła napinającego - brak spawów i rozłożenie naprężeń w obrębie jednego bezspoinowego elementu, jak również tulei oraz uszczelnienia podwozia wykonane z wysokiej jakości stali. Otwarta konstrukcja umożliwia łatwe czyszczenie i usuwanie pozostałości materiału - poziomo zamocowany hydrauliczny siłownik naciągu gąsienic, nachylone boki podwozia, wyższe wycięcia pomiędzy rolkami, czy nowy otwór do czyszczenia.
Łatwość serwisowania
Łatwiejsza w utrzymaniu jest również nowa jednostka napędowa. Żywotność łożyska zewnętrznego uległa znacznemu wydłużeniu dzięki ciągłemu smarowaniu olejem w układzie hydraulicznym. Średnica wału napędowego wewnątrz skrzyni biegów jest o 15% większa niż przedtem, co również znacznie zwiększa trwałość. Zewnętrzny zbiornik umieszczony w obrębie nowej jednostki można teraz łatwiej przepłukać i napełnić dzięki dwóm dodatkowym otworom serwisowym, do których można dostać się bez konieczności demontażu gąsienic lub zębów.
Nowa ładowarka T870 jest przeznaczona do pracy z wymagającym osprzętem firmowym, takim jak piły tarczowe do wycinania rowów pod kable/rury (w tym piła tarczowa WS32 o głębokości kopania 80 cm) czy wysoko wydajne rozdrabniacze do gałęzi i drzew. Oczywiście maszyna ta sprawdza się również podczas wykonywania innych zadań.
Bobcat MT120 - miniaturowa moc
W świecie maszyn budowlanych i urządzeń do pielęgnacji terenów zielonych pojawił się nowy bohater, który - mimo niewielkich rozmiarów - może zrewolucjonizować pracę w ciasnych przestrzeniach i trudnym terenie. Bobcat MT120 to przede wszystkim imponująca siła robocza w stosunku do swoich rozmiarów. Maszyna oferuje znamionowy udźwig roboczy około 544 kg, co czyni ją najmocniejszą miniładowarką w swojej klasie. Jednym z największych atutów MT120 jest jej kompaktowa szerokość - zaledwie 91 cm przy standardowych gąsienicach.
Dzięki temu maszyna z łatwością porusza się przez wąskie bramy, furtki czy alejki budowlane, dotrzymując kroku tam, gdzie większy sprzęt nie ma prawa wjechać. Niski nacisk na podłoże sprawia, że minimalnie narusza trawniki, nawierzchnie utwardzone czy świeżo zrealizowane prace terenowe. Pod maską MT120 pracuje silnik o pojemności 1,2 l o wysokim momencie obrotowym, który nie wymaga filtra cząstek stałych (DPF), co redukuje koszty i częstotliwość serwisowania.
Projektanci Bobcat zadbali także o ergonomię pracy operatora. Zintegrowana platforma zapewnia dobrą widoczność pola roboczego, a płynne, precyzyjne sterowanie ułatwia operowanie maszyną nawet w najtrudniejszych warunkach roboczych. Bobcat MT120 to nie tylko urządzenie do przenoszenia ciężarów. Dzięki kompatybilności z szeroką gamą osprzętu (ponad 20 kategorii narzędzi) z łatwością przemienia się w narzędzie wielozadaniowe. W dobie rosnących wymagań branży budowlanej i ogrodniczej kluczowym czynnikiem jest efektywność w ograniczonych przestrzeniach. Bobcat MT120 odpowiada na ten trend, oferując pełnowymiarową funkcjonalność w kompaktowej obudowie.
Jednym z największych atutów Bobcat MT120 jest możliwość podłączenia szerokiej gamy osprzętu roboczego, który zmienia tę kompaktową miniładowarkę w uniwersalne narzędzie do prac ziemnych, porządkowych, instalacyjnych i sezonowych, np. Landplane - do precyzyjnego wyrównywania terenu.
Obsługa i eksploatacja napędów Bobcat
Układ napędu w maszynach Bobcat to pompa i silnik hydrauliczny. W maszynie są zazwyczaj 2 biegi: terenowy (żółw) i szosowy (zając). Producent wyraźnie w instrukcji zaznacza, że drugi bieg jest tylko do przemieszczania się.
Wpływ obciążenia na zużycie układu napędowego
Przy nabieraniu urobku czy korytowaniu należy używać biegu - żółwia. Praca na biegu „zając” przy dużych obciążeniach może skutkować nadmiernym obciążeniem układu napędowego i skróceniem jego żywotności. Logika podpowiada, że bieg szosowy służy do przejazdów, natomiast terenowy do korytowania i innych prac wymagających większej siły.
Większe obciążenie oddziałuje na zużycie pompy bądź silnika hydraulicznego. Połączenie silnika spalinowego z pompą, znajdującą się zaraz za nim, jest poprzez wałek z wieloklinem, a nie przez tarczę sprzęgłową/sprzęgło hydrokinetyczne. W razie dużego obciążenia, kiedy koła nie buksują, a maszyna nie ma już więcej mocy, nie ma miejsca na poślizg tarczy sprzęgłowej.
Automatyczna redukcja biegów
W układzie hydrostatycznym Bobcat jest tak zbudowany, że jeśli maszyna jedzie na drugim biegu i zostanie obciążona ponad miarę, to pierwszy bieg powinien włączyć się automatycznie. Ta funkcja sprawia, że maszyna w dużym obciążeniu zredukuje bieg na wolny, co teoretycznie utrzymuje obciążenie w normie.
Mimo wielu osiągnięć w dziedzinie techniki, układy napędowe wciąż są narażone na uszkodzenia. Dzieje się tak ze względu na trudne warunki pracy, a czasem także zaniedbania ze strony użytkowników. Aby zapobiec awariom, opóźnieniom w pracy oraz wydatkom na naprawę, warto inwestować w profesjonalne przeglądy techniczne maszyn budowlanych. W przypadku usterek, niezbędna jest szybka i fachowa pomoc.