Podle poslední statistiky se loni prodalo ve světě přes milion stavebních strojů (rypadel, nakladačů, dozerů, dumperů) a produkce nástupem Číny výhledově silně poroste. V Evropě stojí na vrcholku poptávky menší typy univerzálně použitelných rypadel/ nakladačů schopných obsloužit staveniště od hloubení výkopů po nakládku materiálu a manipulaci s břemeny. Zvlášť roste zájem o smykem řízené kolové i pásové nakladače s otočným výložníkem. Poslední lze díky podvozkům s pryžovými pásy používat i v málo únosném terénu a protáhnou se i nejužšími místy objektu. Naše stavební firmy je mohou vybírat z reprezentativní nabídky renomovaných světových značek: Bobcat, Case, Caterpillar, Hitachi, Hyundai, JCB, Komatsu, Kubota, Liebherr, Mecalac/Ahlmann, New Holland, Terex, Volvo a dalších. Konkureční boj nutí zmíněné fi rmy neustále zdokonalovat konstrukci, dosahovat nejvyšších výkonů při snižování spotřeby energie, uplatňovat nové systémy mechatroniky, hydrauliky a pomocí elektronického propojení usnadnit jejich řízení. Tradiční páky a volanty nahrazují stále častěji multifunkční joysticky. Modulární systémy řízení dávají strojům různý stupeň „inteligence“ propojením řídicích modulů spalovacích motorů, převodovek, hydrostatických nebo hydrodynamických systémů s monitorovacími systémy. Na obzoru je už i automatické řízení 2D a 3D cestou laserů a GPS na dálku. Výrobci bojují o snížení spotřeby paliv, přestože k jejímu zvýšení od roku 2005 je nutí dodržování stále přísnějších emisních limitů. Rozšiřuje se používání tzv. ekopedálů. Trendy směřují k hybridním technologiím a elektropohonům, schopným rekuperovat brzdnou energii otoče nebo zdvihu u stavebních strojů do hydraulických nebo elektrických akumulátorů. Daří se snižovat hlučnost a vibrace strojů, a to zejména v kabinách řidičů, počínaje lépe odpruženými podvozky, uložením kabin na silentblocích, odpruženými sedáky aj. Axiální regulační čerpadla systému load-sensing a jiné pokročilé hydraulické systémy začínají používat i nejmenší stroje – minirypadla, mikrorypadla a nakladače. Stále více multifunkčních strojů umožňuje kombinovat a řídit současně několik pracovních nástrojů. Prodejnost strojů zvyšuje jejich design, který je svěřován proslulým designérským centrům. To vše bylo zřetelné zejména na letošním mimořádně úspěšném mnichovském veletrhu BAUMA 2013 s půl milionem návštěvníků. O některých „šlágrech“ a novinkách, které představil tento veletrh, a v srpnu i Volvo-Day ve švédské Eskilstuně, referují následující řádky a fotografie.
HOMOTETICKÉ OVLÁDÁNÍ DÁVÁ RYPADLŮM VÍCE FUNKCÍ Hitachi překvapilo na veletrhu Bauma 2013 pásovým rypadlem Astaco ZX-70, poprvé na světě s dvěma nezávisle pracujícími výložníky. Hlavní sklopný a otočný výložník nesl rotační drapák, rameno protilehlého výložníku hydraulické nůžky. Vystavený prototyp ve funkci demoličního a záchranářského stroje zvedal kusy kovového odpadu, a zdvihnuté přidržel nůžkám na druhém spolupracujícím výložníku. Výložníky ovládala hydraulika typu load-sensing pod tlakem 24 MPa, osazená kontrolními jednotkami. Označení Astaco vysvětlil japonský výrobce jako zkratku pro Advanced System with Twin Arm, který se má používat pro zatím téměř futuristické stroje, jejichž obsluha současně zvládne dvě složité operace. Hlavní konstruktér Akinori Ishi to umožnil zavedením homotetického řízení, při kterém pohyb ramen a příslušenství na nich kopíruje pohyby rukou obsluhy na dvojici horizontálně umístěných joysti cků. Sklopení páčky vzhůru zvedá výložník, násada se naklopí vpřed pohybem dlaně, pohybem do stran se na příslušnou stranu rameno sklopí a dlaňovou kolébkou se obsluhuje drapák nebo upevněný nástroj. „Dvouruké“ rypadlo ve třech velikostech dodává Hitachi zatím jen pro japonský trh, ale je jasné, že tato inovace může ovlivnit vývoj jak rypadel, tak nakladačů.
BULDOZER POPRVÉ S HYBRIDNÍM POHONEM Caterpillar jako první zahájil výrobu těžkých buldozerů D7E s elektrickým pohonem pásů. Diesel o výkonu 175 kW elektrogenerátorem na hřídeli pohání plynule řízenými střídavými elektromotory pásů. Odpadla robustní převodovka, zjednodušila se údržba, rychlost je plynule řiditelná. Na přemístění materiálu spotřebuje o 25 % méně paliva než tradiční dieselový pohon. New Holland zase převedl pásový dozer D150B na hydrodynamický pojezd kombinovaný s převodovkou řazenou plně pod zatížením. Každý pás má svůj hydromotor i čerpadlo.
DUMPERY S KONTROLOU ZATÍŽENÍ Volvo trumfuje obřími kloubovými dumpery série F, vybavenými na podvozcích systémem vážení zátěže OBW (On Board Weighting) integrovaném do pneumatického odpružení všech náprav, který na monitoru řidiče signalizuje okamžitý náklad na korbě a pokročilou telematikou Care- Truck odesílá operátorovi stavby, řidiče varuje při přetížení.
JAK ZVLÁDNOU NEJPŘÍSNĚJŠÍ EMISNÍ NORMU? Od roku 2011 se u nových strojů požaduje plnění emisního standardu Stage IIIB/Tier 4 snížení podílu pevných částic ve výfukových plynech o 65 %, a NOX o 60 % oproti roku 1996. Od roku 2014 bude norma ještě přísnější. Špičkoví výrobci (Caterpillar, Volvo aj.) proto vybaví nové motory od výkonu 37 kW výše složitými systémy recirkulace a chlazením výfukových plynů, které však zvětšují rozměry motorů, zvyšují spotřebu paliva a komplikují obsluhu. U systémů CEGR+DPF je nutné nejméně jednou denně provést zdržující regeneraci, konkurenční SCR vyžaduje dolévat do přídavné nádrže tekutinu Ad Blue. Vývojová oddělení zoufale hledají řešení, jak dodržet od příštího roku fi nální normu, aniž by musely zvýšit cenu motorů, a tím i strojů.
MONITORY PŘEDSTUPNĚM ROBOTIZACE STAVEB Dvanáct světových výrobců již nabízí k letošním modelům strojů vlastní značkové systémy dálkového monitorování. I na našich stavbách již byly ověřeny možnosti satelitního navigačního systému Topcon 3D-GPS, zvyšujícího produktivitu prací až o 300 %. U finišerů a silničních fréz dosahuje v terénu přesnost automatického řízení neuvěřitelné 2 cm! Levnější nivelační systémy 2D řídí stroje laserovým paprskem v jedné rovině, systémy 3D lze plně využít u dozerů a rypadel. Projekt práce musí být z počítačového stavebního projektu načten programem výrobce nivelačního systému. Na velkých stavbách se tak stále častěji místo teodolitů objevují referenční GPS stanice, a ve spojení s totální stanicí mohou aspirovat na dodržení přesnosti zářezů, výkopů a terénních úprav s přesností dokonce až 5 mm. Systémy jako CareTrack od Volva, Cat Product Link od Caterpillaru nebo LiDAT od Liebherra sledují dálkově všechny důležité provozní hodnoty jednotlivých strojů na stavbě do takových detailů, že dispečer rozezná i zbytečné vytáčení motorů do vysokých otáček, špatné řazení rychlostí, přetěžování nebo naopak nevyužití výkonu stroje. On-line sledování provozu a výkonu, spojení s řidiči i přes monitory, umožňuje operativní řízení práce, zvyšuje výkony, optimalizuje servis, apod., a přibližuje stavebnictví k perspektivě robotického teleřízení.
S NOVÝM DESIGNEM Konkurenční boj i nástup nových konstrukčních prvků a principů nutí zmíněné „globální“ výrobce stavebních strojů až k futuristickému designu modelů dnes připravovaných pro příští desetiletí. S překvapujícím designem přichází např. americká skupina Pope–Design nebo designové studio Volvo. Dozery i rypadla použijí kompaktní pásové podvozky místo čtyř kol nebo páru pásů. U nakladačů a dumperů dostávají přednost kloubové podvozky kvůli snazší manipulaci, převažuje nezávislé zavěšení pásů nebo kol. Hybridní pohon mění těžiště strojů a žádá si nové rozmístění prvků pohonu i vlastního nástroje, i operativnější servisní přístup. Protizávaží sestupují do zadních nárazníků. Výložníky jsou otáčivé, teleskopické a mechatronika hledá nové kinematické systémy ramen a výložníků. Digitální a telematické řízení vyžaduje nové typy klimatizovaných kabin. Volvo zveřejnilo revoluční koncepci rypadel Sfinx, kolových nakladačů Gryphin a kloubový dumper Centaur. Hodlá změnit systém finišerů i stavbu silnic. Pojízdný Felix nebude při asfaltování zastavovat, nýbrž předozadními rampami bude nabírat na trase rozmístěné kontejnery s 25 t směsi, kterou rozprostře a prázdné kontejnery spustí vzadu na hotový pás vozovky. Nevzhledné a nebezpečné konstrukční prvky stavebních strojů podle studií skryje kompaktní plášť s odklápěcími víky pro údržbu a opravy. Ing. Jan Tůma, Eskilstuna, Švédsko