SK9910Y1 - Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom - Google Patents

Abstract

Opisuje sa pásový lesný stroj s elektrickým pohonom na sústreďovanie dreva pri výchovných ťažbách v lesných porastoch. Hlavnú nosnú časť stroja tvorí rám (1), na ktorý sú prichytené ďalšie jeho časti. Do rámu (1) je namontovaný elektrický pohon pásového podvozka (2). Elektoinštalácia (3) stroja je vybavená 96 V obvodom na pohon elektromotorov podvozka (2), elektromotora hydrogenerátora a elektromotora navijaka (11). Ovládanie (5) pozostáva z elektrického ovládania pásového podvozka (2) a elektrického ovládania pracovných zariadení, ku ktorým patria zadný štít (9), zvierací oplen (10), navijak (11), hydraulická ruka (12) a rampovacia radlica (13). Súčasťou hydraulického systému (4) je elektricky ovládaný hydraulický rozvádzač na ovládanie hydraulických pohonov jednotlivých pracovných zariadení a hydrogenerátor ako zdroj tlakového oleja na pohon pracovných zariadení. K rámu (1) je ešte pripevnená kabína (6), karoséria (7), klimatizácia (8) a výstroj (14). Stroj je vybavený diaľkovým ovládaním (71).

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka pásového lesného stroja s elektrickým pohonom, ktorý je určený na sústreďovanie dreva pri výchovných ťažbách v lesných porastoch.

Sústreďovanie dreva je možné rozdeliť na viacero čiastkových činností, pričom pásový lesný stroj podľa tohto technického riešenia sa používa na približovanie a vyvážanie dreva. Pod pojmom približovanie dreva sa rozumie vyťahovanie dreva z porastu na tzv. linku, t. j. odvoznú cestu na dopravu priblíženého dreva na lesnú skládku. Vyvážanie dreva je odborný výraz na dopravu priblíženého dreva po linke na lesnú skládku.

Výchovná alebo tiež selektívna ťažba dreva sa ďalej delí na prebierku a prerezávku. Cieľom prebierky a prerezávky je znížiť počet stromov na jednotku plochy, odstrániť stromy s nízkou kvalitou z porastu a podporiť rast zdravých a silných stromov.

Doterajší stav techniky

Ako konvenčné stroje na ťažbu dreva sa používajú traktory v drvivej väčšine s kolesovými podvozkami. Ide buď o upravené univerzálne traktory alebo o špeciálne lesné traktory. Spaľovacie motory, používané technické kvapaliny, rôzne mazivá, kolesové podvozky a ďalšie komponenty týchto strojov majú negatívny dopad na les. Lesy absorbujú oxid uhličitý z atmosféry a súčasne produkujú kyslík. Výfukové plyny spaľovacích motorov narúšajú túto funkciu lesa. Ďalej je pre zdravý život rastlín a živočíchov v lese dôležitá čistá voda. Nevýhodou týchto vozidiel je, že sa nedá dokonale zabrániť úniku technických kvapalín z ich systémov. V súčasnej dobe majú takmer všetky tieto kvapaliny zloženie, ktoré znečisťuje vodu a škodí živým organizmom. Okrem toho rastliny svojimi koreňmi čerpajú vodu a ďalšie pre svoj život nevyhnutné látky z pôdy, ktorú lesné stroje svojimi prevažne kolesovými podvozkami značne narušujú.

Európska komisia prijala v júli 2021 novú stratégiu lesného hospodárstva EÚ do roku 2030, ktorá je jednou z hlavných iniciatív Európskej zelenej dohody a vychádza zo stratégie EÚ v oblasti biodiverzity (udržania rôznorodosti rastlinných a živočíšnych druhov) do roku 2030. Zaoberá sa všetkými početnými funkciami lesov. Hovorí sa v nej o znižovaní emisií skleníkových plynov, dosiahnutí klimatickej neutrality, prispôsobení európskych lesov novým podmienkam, extrémom počasia a vysokej neistote v dôsledku zmeny klímy. V stratégii sa stanovuje vízia a konkrétne opatrenia na zvýšenie kvantity a kvality lesov v EÚ a posilnenie ich ochrany, obnovy a odolnosti. To všetko súvisí s odstraňovaním už spomenutých negatívnych vplyvov strojov, používaných pri ťažbe dreva, na les.

Z uvedeného vyplýva, že konvenčné lesné traktory na ťažbu dreva už nespĺňajú požiadavky novej stratégie lesného hospodárstva EÚ a je potrebné hľadať nové konštrukčné riešenia týchto strojov.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky konvenčných lesných traktorov odstraňuje pásový lesný stroj s elektrickým pohonom na sústreďovanie dreva pri výchovných ťažbách. Ide o stroj s menšími celkovými rozmermi, lebo pri výchovnej ťažbe manipuluje s kmeňmi stromov, ktoré majú obmedzený maximálny priemer a maximálnu dĺžku. Ďalej súčasným trendom je, aby linka mala maximálnu šírku 2 metre. S tým súvisí požiadavka, aby šírka stroja nepresahovala túto šírku. Aj táto požiadavka je dôvodom menších celkových rozmerov stroja.

Mechanická koncepcia stroja je v princípe zhodná s konvenčnými lesnými traktormi a ďalej sa zameriava hlavne na vlastnosti, ktoré odstraňujú negatívne vplyvy na ekológiu lesa. Najvýznamnejší je fakt, že stroj je poháňaný elektricky, čo eliminuje produkciu emisií fosílnych palív. Nemenej významnou vlastnosťou stroja je, že hydraulický olej, tuhé mazivá, prípadne ďalšie technické kvapaliny, sú biologicky rozložiteľné, čiže nespôsobujú znečistenie vody, prípadne ich zloženie znečistenie vody nezapríčiňuje. Súčasťou stroja nie je nádrž s palivom, takže znečistenie vody spôsobiť ani nemôže.

Hlavnú nosnú časť pásového lesného stroja s elektrickým pohonom podľa tohto technického riešenia tvorí oceľový rám, na ktorý sa pripájajú ďalšie časti stroja. O rám je prichytený podvozok vozidla, ktorý je štandardne vybavený oceľovými pásmi. Modulárna koncepcia stroja umožňuje jednoduché zamieňanie rôznych podvozkov, ktoré sa montujú na rovnaké montážne miesta na ráme. To umožňuje zámenu podvozka s oceľovými pásmi za iné, napríklad podvozok s gumovými pásmi.

Základom podvozka je oceľová nosná časť, na ktorú sa pripájajú ostatné pojazdové časti, teda pojazdové kladky, podperné kladky, napínacia kladka a napínací mechanizmus. Súčasťou podvozka je oceľový pás, ktorý sa skladá z reťaze a montovaných článkov.

Pohon je na pás prenášaný z pojazdového elektromotora cez planétovú prevodovku a ozubené hnacie koleso (turas). Pohon je do rámu montovaný cez montážnu prírubu. Elektromotor je vybavený parkovacou brzdou, ktorá je ovládaná elektricky a je nepriamočinná, čo znamená, že pri strate elektrického napätia dôjde k automatickému zabrzdeniu.

Ďalej sú o rám upevnené pracovné zariadenia, ktoré je možné modulárne kombinovať podľa požiadavky zákazníka. V zadnej časti je namontovaný zadný štít, ktorý má zváranú konštrukciu. Skladá sa zo štítu, dolného ramena, dvoch horných ťahadiel a dvoch priamočiarych hydraulických valcov na zdvíhanie a spúšťanie zadného štítu. Súčasťou zadného štítu sú aj usmerňovacie kladky lana navijaka. Zadný štít je určený na zaistenie stroja zapriečením do zeme pri ťahaní dreva a guľatiny z porastu pomocou lana navijaka, slúži na zachytávanie rázov pri vlečení kmeňov lanom alebo prichytených vo zvieracom oplene, navaľovanie (rampovanie) guľatiny na skládkach, zodvihnutie časti nákladu, a tak zvýšenie adhézie stroja a prekonávanie prekážok v podobe kameňov a pňov v lese. Hydraulické valce sú ovládané hydraulickým rozvádzačom z miesta obsluhy pomocou pákového proporcionálneho elektrického ovládača.

O prírubu v hornej časti štítu je prichytený zvierací oplen. Je to zariadenie, ktoré slúži na prichytenie dlhej drevenej guľatiny na stroj pri ťahaní alebo pri vyvážaní balíkov kmeňov v celých dĺžkach. Na nakladanie kmeňov do zvieracieho oplenu je určená hydraulická ruka.

Za zadným štítom v ráme stroja pod hydraulickou rukou je zabudovaný navijak. Slúži na približovanie a vyťahovanie dreva z porastu a na ťahanie dreva za strojom. Pozostáva z rámu, jedného bubna a má vlastný hydraulický systém, ktorý je poháňaný elektromotorom. Spojka bubna je ovládaná elektricky alebo alternatívne na diaľkové rádiové ovládanie. Elektromotor pohonu navijaka sa zapína a vypína prepínačom z miesta obsluhy.

Hydraulická ruka je manipulačné zariadenie určené na zber a manipuláciu s materiálom podľa druhu zvoleného prídavného zariadenia montovaného na konci ramena (drapák s otočou). Podľa funkcie sa hydraulická ruka delí na samostatné podskupiny: nosný rám, stĺp, výložník, násadu, výsuvný teleskop a drapák s otočou. Súčasťou nosného rámu je otoč, ktorou sa realizuje otáčanie hydraulickej ruky okolo zvislej osi. Hydraulická ruka je vybavená uhlovými snímačmi na čapoch výložníka a násady, ktoré snímajú polohu týchto častí a slúžia na automatickú reguláciu pohybu násady pri vyberaní trakčných batérií zo stroja. Bočné natočenie otoče nosného rámu hydraulickej ruky je snímané snímačmi, keď je potrebné z dôvodu zachovania stabilizácie stroja regulovať veľkosť zaťaženia bremenom.

Rampovacia radlica má oceľovú konštrukciu a je prichytená v prednej časti stroja. Je určená na navaľovanie guľatiny a výrezov na kopu a zároveň udržuje stabilitu traktora na svahu. Jej zdvíhanie a spúšťanie zabezpečujú dva priamočiare hydraulické valce ovládané hydraulickým rozvádzačom z miesta obsluhy pomocou pákového proporcionálneho elektrického ovládača.

Hydraulický systém slúži na pohon pracovných zariadení. Súčasťou hydraulického systému je hydraulická nádrž, hydrogenerátor, hydraulický rozvádzač, hydraulické valce zadného štítu, zvieracieho oplenu, hydraulickej ruky a prednej radlice.

Hydrogenerátor slúži ako zdroj tlakového oleja na pohon pracovných zariadení. Hydrogenerátor je poháňaný elektromotorom a jeho ďalšie časti tvoria hydraulické čerpadlo s LS ventilom a rámik s gumovými pružinami (silentblokmi). Elektromotor je riadený frekvenčným meničom a môže meniť otáčky podľa zaťaženia hydraulického systému.

Hydraulický rozvádzač je namontovaný v zadnej časti rámu za kabínou. Slúži na organizovanie pracovných pohybov jednotlivých pracovných zariadení. Skladá sa z hydraulických sekcií, kde počet sekcií zodpovedá počtu spotrebičov v pracovnom zariadení. Ovládanie jednotlivých sekcií sa realizuje proporcionálnymi elektromagnetmi s integrovaným CAN BUS protokolom.

Ovládanie pozostáva z ovládania pojazdu a ovládania pracovných zariadení. Ovládanie pohybu stroja a pracovných zariadení je sústredené do dvoch elektrických krížových ovládačov namontovaných na sedačke. Pohyb stroja sa vykoná vyklonením páky ľavého krížového ovládača smerom dopredu alebo dozadu, kde veľkosť uhla vyklonenia páky určuje rýchlosť pohybu vozidla. Pri vyklonení ovládacej páky doľava alebo doprava dochádza k zatáčaniu stroja daným smerom. Elektrický systém pohonu stroja umožňuje ovládať oba pásy nezávisle, to znamená, že je možné zapnúť jeden pás dopredu a druhý dozadu, čím sa stroj dokáže otočiť prakticky na mieste. Pohyb hydraulickej ruky sa uskutočňuje tiež pomocou týchto dvoch krížových ovládačov po prepnutí prepínača „jazda/práca do polohy „práca“. Na sedačke sú umiestnené tiež prepínače na ovládanie zvieracieho oplenu, navijaka a diaľkového ovládania. Sedačka je otočná o 180°, a tým umožňuje obsluhe otočiť sa dozadu pri práci s hydraulickou rukou. Sedačka je vybavená spínačom prítomnosti obsluhy, ktorý zaisťuje blokovanie ovládania, keď nie je obsluha na sedačke. To zamedzuje nechcenému pohybu stroja napríklad pri nastupovaní a vystupovaní z kabíny.

Stroj je taktiež vybavený diaľkovým ovládaním, ktoré po prepnutí prepínača diaľkového ovládania umožňuje ovládať celý stroj z jeho okolia. To dáva obsluhe stroja možnosť nájsť si pri práci výhodnejšiu pozíciu na sledovanie vykonávanej činnosti.

Elektroinštalácia je na tomto stroji vybavená dvomi napäťovými obvodmi. 96 V obvod slúži na pohon pojazdových elektromotorov, elektromotora hydrogenerátora a elektromotora navijaka. 12 V obvod slúži na obsluhu a ovládanie celého stroja. Súčasťou 96 V obvodu sú okrem elektromotorov aj trakčné batérie, frekvenčné meniče, ktoré slúžia na reguláciu otáčok elektromotorov, DC/DC meniče a ostatné príslušenstvo. 12 V sa získava pomocou DC/DC meničov z 96 V batérií. Týmto napätím sa obsluhuje celý stroj. V 12 V systéme pracujú svetlá, stierače, ostrekovače, húkačka, všetky snímače v hydraulickom systéme a diaľkové ovládanie. Ďalšou súčasťou elektrického systému je časť CAN BUS-ového riadenia, softvérová výbava stroja, displej, slúžiaci na zobrazovanie, ovládanie a nastavovanie systému a riadiaca jednotka ovládania hydrauliky.

Súčasťou elektroinštalácie sú aj príslušné ovládacie, kontrolné a signalizačné prístroje, ktoré sú sústredené v kabíne. Jednotlivé obvody elektroinštalácie sú chránené poistkami. Ovládanie pohybov pracovného zariadenia a hydraulickej ruky je elektrické s možnosťou diaľkového rádiového ovládania.

Trakčné batérie 96 V sú dve a sú umiestnené v prednej časti stroja pod karosériou. Batérie sú vybavené konektormi na pripojenie do stroja, zariadením na žeriavovanie a konzolami na zaistenie v ráme stroja. Žeriavovanie batérií sa vykonáva pomocou hydraulickej ruky, pričom súčasťou softvérového vybavenia stroja je program na ovládanie jednotlivých kĺbov hydraulickej ruky tak, aby sa drapák hydraulickej ruky s batériou vzhľadom na rám stroja pohybovali vo zvislom smere.

Dopravu nabitých trakčných batérií k stroju a odvoz vybitých batérií zabezpečuje servisné vozidlo. Vybité batérie sa potom znova nabijú na lesnej skládke. Po nabité batérie by mohol na lesnú skládku jazdiť aj samotný stroj, ale tento spôsob výmeny batérií je nevýhodný. Jazda stroja na lesnú skládku jednak predstavuje časovú stratu, ktorú môže stroj využiť na prácu s drevom, a ďalej tu existuje riziko, že vybité batérie spôsobia zastavenie stroja, ktorý zostane stáť imobilný na lesnej ceste.

Kabína je jednomiestna, pretlaková, jednodverová s dozadu otváranými bočnými dverami, s bezpečnostnými sklami, spĺňajúca všetky ergonomické a hygienické predpisy a normy pre pracovné stroje. Kabína je do rámu prichytená pružne cez štyri gumové pružiny (silentbloky). Súčasťou kabíny je aj odpružená otočná sedačka s dvomi krížovými elektrickými ovládačmi. Konštrukcia kabíny zabraňuje úrazom pri prevrátení stroja (ROPS) a zároveň chráni vodiča pred padajúcimi predmetmi (FOPS). Na pravom paneli je hlavný spínač, ovládanie kúrenia a servisná zásuvka.

Klimatizácia sa skladá z evaporátora, kompresora a kondenzátora. Tieto zariadenia sú prepojené hadicami, v ktorých prúdi chladiaca kvapalina a tvoria klimatizačný systém. Evaporátor je zabudovaný v kabíne na pravej strane pod prístrojovým panelom. Je vybavený trojrýchlostným ventilátorom. Rozvodné vzduchové hadice privádzajú vzduch do priestoru kabíny. Súčasťou evaporátora je aj elektrické výhrevné teleso, ktoré slúži v zime na ohrev vzduchu, a tým na kúrenie v kabíne. Kompresor je umiestnený v ráme pod kabínou a je poháňaný vlastným elektromotorom. Slúži na cirkuláciu chladiaceho média v klimatizačnom systéme. Kondenzátor je umiestnený v batériovom priestore a je vybavený dvoma vlastnými elektroventilátormi. Tu sa chladiaca kvapalina ochladzuje a pomocou hadíc sa vracia do evaporátora. Ovládanie klimatizácie sa uskutočňuje pomocou ovládacieho zariadenia na pravom paneli.

Karoséria je vyrobená z plechu a pozostáva z krytu priestoru pre trakčné batérie a časti klimatizácie. Predná a bočné časti tohto krytu sú pevné priskrutkované k rámu a stredná vrchná časť tohto krytu je odklopná na prístup k trakčným batériám. Predná a bočné časti karosérie sú vybavené vetracími lamelami, ktoré umožňujú odvetrávať batériový priestor.

Súčasťou prednej kapoty sú aj ochranné laná, ktoré slúžia na ochranu karosérie a kabíny pred nárazmi vetiev. Tieto laná sú na dolnom konci vybavené zaisťovacím mechanizmom, ktorý slúži na rýchle odopnutie dolných koncov lán od karosérie v čase, keď dochádza k manipulácii s trakčnými batériami.

Súčasťou výstroja je hasiaci prístroj, držiak motorovej píly, odkladacie skrinky a prídavný vyslobodzovací navijak v prednej časti stroja.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na obrázkoch 1 a 2 sa nachádza celkový pohľad na stroj a na hlavné časti, z ktorých sa skladá. Obrázok 3 znázorňuje pásový podvozok stroja. Na obrázku 4 je zobrazený pohon pásového podvozka. Na obrázkoch 5 a 6 je vidieť zadný štít stroja. Na obrázku 7 sa nachádza pohľad na navijak. Obrázok 8 znázorňuje hydraulickú ruku. Na obrázku 9 je zobrazená predná rampovacia radlica. Na obrázku 10 sa nachádza celkový pohľad na hydraulický systém stroja. Na obrázku 11 je vidieť hydrogenerátor a na obrázku 12 je zobrazený hydraulický rozvádzač. Obrázok 13 znázorňuje rozmiestnenie ovládacích prvkov sústredených v opierkach sedačky. Na obrázku 14 je zobrazená trakčná batéria a obrázok 15 znázorňuje umiestnenie trakčných batérií v prednej časti stroja. Na obrázku 16 sa nachádza celkový pohľad na klimatizáciu.

Príklady uskutočnenia

Príkladom technického riešenia je pásový lesný stroj s elektrickým pohonom na obr. 1 a 2. Dĺžka stroja je 4 370 mm, šírka 2 000 mm a výška 2 500 mm. Jeho prevádzková hmotnosť je 6 t, tlačná sila 55 kN, max. ťažná sila je tiež 55 kN. Pracovná rýchlosť stroja vpred a vzad je 10 km/h.

Stroj sa skladá z rámu 1, pásového podvozka 2, elektroinštalácie 3, hydraulického systému 4, ovládania 5, kabíny 6, karosérie 7 a klimatizácie 8. V kabíne 6 je umiestnená sedačka 54, displej 73, prijímač diaľkového ovládania 83 a je tam uložené diaľkové ovládanie 71. Stroj je vybavený pracovnými zariadeniami, ku ktorým patrí zadný štít 9, zvierací oplen 10, navijak 11 a hydraulická ruka 12, ktoré sa nachádzajú vzadu a rampovacia radlica 13 umiestnená vpredu. Výbavu stroja dopĺňa výstroj 14.

Hlavnú nosnú časť pásového lesného stroja s elektrickým pohonom podľa tohto technického riešenia tvorí oceľový rám 1, na ktorý sa pripájajú ďalšie časti stroja. O rám 1 je prichytený podvozok 2 vozidla na obr. 3 vybavený oceľovými pásmi 20. Základom podvozka je oceľová nosná časť 15, na ktorú sa pripájajú ostatné pojazdové časti, teda pojazdové kladky 16, podperné kladky 17, napínacia kladka 18 a napínací mechanizmus 19. Súčasťou podvozka je oceľový pás 20, ktorý sa skladá z reťaze a montovaných článkov.

Cez montážnu prírubu 21 je do rámu 1 namontovaný pohon pásového podvozka 2 podľa obr. 4. Pohon je na pás 20 prenášaný z pojazdového elektromotora 22 cez planétovú prevodovku 23 a ozubené hnacie koleso 24 (turas). Elektromotor 22 je vybavený parkovacou brzdou, ktorá je ovládaná elektricky a je nepriamočinná, čo znamená, že pri strate elektrického napätia dôjde k automatickému zabrzdeniu.

Ďalej sú o rám 1 upevnené pracovné zariadenia. V zadnej časti je namontovaný zadný štít 9 na obr. 5. Skladá sa zo štítu 25, dolného ramena 26, dvoch horných ťahadiel 27 a dvoch priamočiarych hydraulických valcov 28 na zdvíhanie a spúšťanie štítu 25. Súčasťou zadného štítu 9 sú aj usmerňovacie kladky 32 lana 31 navijaka 11 podľa obr. 6. Hydraulické valce 28 sú ovládané hydraulickým rozvádzačom 43 z miesta obsluhy pomocou páky 53 pravého krížového proporcionálneho elektrického ovládača. O prírubu v hornej časti štítu 25 je prichytený zvierací oplen 10.

Za zadným štítom 9 v ráme 1 stroja pod hydraulickou rukou 12 je zabudovaný navijak 11 podľa obr. 7. Pozostáva z rámu 29, jedného bubna 30, lana 31 a má vlastný hydraulický systém, ktorý je poháňaný elektromotorom 33. Spojka bubna je ovládaná elektricky alebo alternatívne na diaľkové rádiové ovládanie. Elektromotor 33 pohonu navijaka 11 sa zapína a vypína prepínačom z miesta obsluhy. Ťažná sila na vnútornom priemere bubna 30 je 50 kN. Dĺžka lana 31 na bubne 30 navijaka 11 je 75 m.

Hydraulická ruka 12 na obr. 8 má pri minimálnom dosahu 3 m nosnosť 1 000 kg. Podľa funkcie sa delí na samostatné podskupiny: nosný rám 34, stĺp 35, výložník 36, násadu 37, výsuvný teleskop 38 a drapák 39 s otočou. Nosný rám 34 je namontovaný do rámu 1. Ďalšiu podskupinu hydraulickej ruky 12 predstavuje stĺp 35. Súčasťou nosného rámu 34 je otoč, ktorou sa realizuje otáčanie hydraulickej ruky 12 okolo zvislej osi. Bočné natočenie otoče nosného rámu 34 je snímané snímačmi, keď je potrebné z dôvodu zachovania stabilizácie stroja regulovať veľkosť zaťaženia bremenom. Hydraulická ruka 12 je vybavená uhlovými snímačmi na čapoch výložníka 36 a násady 37, ktoré snímajú polohu týchto častí a slúžia na automatickú reguláciu ich pohybu pri vyberaní trakčných batérií zo stroja. Hydraulická ruka 12 je nakupovaná.

Rampovacia radlica 13 na obr. 9 je prichytená v prednej časti stroja. Jej zdvíhanie a spúšťanie zabezpečujú dva priamočiare hydraulické valce 40 ovládané hydraulickým rozvádzačom 43 z miesta obsluhy pomocou páky 53 pravého krížového proporcionálneho elektrického ovládača.

Stroj je vybavený hydraulickým systémom 4 na obr. 10 na pohon pracovných zariadení. Súčasťou hydraulického systému 4 je hydraulická nádrž 41, hydrogenerátor 42, hydraulický rozvádzač 43, hydraulické valce zadného štítu 9, zvieracieho oplenu 10, hydraulickej ruky 12 a prednej rampovacej radlice 13.

Hydrogenerátor 42 na obr. 11 slúži ako zdroj tlakového oleja na pohon pracovných zariadení. V ráme 1 stroja je zabudovaný rámik 44 hydrogenerátora 42 s gumovými pružinami (silentblokmi) 45. Na rámiku 44 je upevnený elektromotor 46 na pohon hydraulického čerpadla 47 s LS ventilom 48. V stroji sa nachádza frekvenčný menič na riadenie elektromotora 46 a zmenu jeho otáčok podľa zaťaženia hydraulického systému 4.

Hydraulický rozvádzač 43 na obr. 12 na organizovanie pracovných pohybov jednotlivých pracovných zariadení je namontovaný v zadnej časti rámu 1 za kabínou 6. Skladá sa z hydraulických sekcií 49, kde počet sekcií zodpovedá počtu spotrebičov v pracovnom zariadení a proporcionálnych elektromagnetov 50 s integrovaným CAN BUS protokolom na ovládanie jednotlivých sekcií.

Ovládanie 5 pozostáva z ovládania pojazdu a ovládania pracovných zariadení podľa obr. 13. Ovládanie pojazdu a pracovných zariadení je sústredené do dvoch elektrických krížových ovládačov namontovaných na sedačke 54. Na pohyb stroja je najprv potrebné prepnúť prepínač 51 „jazda/práca do polohy „jazda“. Pohyb stroja sa vykoná vyklonením páky 52 ľavého krížového ovládača smerom dopredu alebo dozadu, kde veľkosť uhla vyklonenia páky určuje rýchlosť pohybu vozidla. Pri vyklonení ovládacej páky doľava alebo doprava dochádza k zatáčaniu stroja daným smerom. Elektrický systém pohonu stroja umožňuje ovládať oba pásy nezávisle, to znamená, že je možné zapnúť jeden pás dopredu a druhý dozadu, čím sa stroj dokáže otočiť prakticky na mieste.

Keď je prepínač 51 „jazda/práca v polohe „jazda, vyklonením páky 53 pravého krížového ovládača dopredu sa realizuje spúšťanie rampovacej radlice 13 dole, vyklonením páky 53 dozadu zdvíhanie rampovacej radlice 13 hore, vyklonením páky 53 doľava spúšťanie zadného štítu 9 dole a vyklonením páky 53 doprava zdvíhanie zadného štítu 9 hore.

Pohyb hydraulickej ruky 12 sa uskutočňuje tiež pomocou týchto dvoch krížových ovládačov po prepnutí prepínača 51 „jazda/práca do polohy „práca. Vyklonením páky 52 dopredu sa vykonáva spúšťanie násady 37 dole, vyklonením páky 52 dozadu zdvíhanie násady 37 hore, vyklonením páky 52 doľava alebo doprava otáčanie stĺpa 35 daným smerom. Vyklonením páky 53 dopredu dochádza k spúšťaniu výložníka 36 dole, vyklonením páky 53 dozadu k zdvíhaniu výložníka 36 hore a vyklonením páky 53 doľava alebo doprava k otáčaniu drapáka 39 daným smerom.

Na páke 52 sa ďalej nachádza ovládač 55 drapáka 39. Ide o koliesko, ktoré čiastočne vyčnieva nad povrchom páky 52 a ovláda sa palcom ľavej ruky. Otočením kolieska ovládača 55 dopredu sa vykonáva otváranie čeľustí drapáka 39, otočením dozadu zatváranie čeľustí drapáka. Na páke 53 je umiestnený ovládač 56 teleskopu 38 rovnakého typu ako ovládač 55. Otočením ovládača 56 palcom pravej ruky dopredu sa uskutočňuje vysúvanie teleskopu 38 a jeho otočením dozadu zasúvanie teleskopu. Ovládače 55 a 56 sú aktívne len v prípade, keď je prepínač 51 „jazda/práca v polohe „práca.

Na pákach 52 a 53 sa ešte nachádzajú tlačidlové spínače, ktoré sa tiež ovládajú palcami pravej a ľavej ruky. Na ľavej páke 52 je to spínač 57 ostrekovača predného skla a spínač 58 húkačky. Na pravej páke 53 je umiestnený spínač 59 ostrekovača zadného skla a spínač 60 zvislého dvíhania. Spínačom 60 sa spúšťa program v operačnom systéme stroja, kedy sa drapák 39 na konci hydraulickej ruky 12 s uchopenou trakčnou batériou 72 pohybuje vo zvislom smere vzhľadom na rám 1 stroja. Táto funkcia sa využíva pri výmene trakčných batérií.

Potom sa za pákami 52 a 53 krížových ovládačov na opierkach 61 a 62 sedačky 54 nachádzajú prepínače. Na ľavej opierke 61 sú nad prepínačom 51 „jazda/práca v rade vedľa seba umiestnené prepínač 63 diaľkového ovládania, prepínač 64 zadného stierača a prepínač 65 predného stierača.

Na pravej opierke 62 sa nachádza prepínač 66 ovládania zvieracieho oplenu 10. Prepnutím prepínača 66 do jednej polohy sa čeľuste 67 zvieracieho oplenu otvoria a prepnutím prepínača 66 do druhej polohy sa zatvoria.

Nad prepínačom 66 zvieracieho oplenu sú v rade vedľa seba umiestnené prepínač 68 navijaka „navíjanie/odvíjanie, prepínač 69 navijaka „navíjanie/odbrzdené a prepínač 70 parkovacej brzdy.

Sedačka 54 je otočná o 180°, a tým umožňuje obsluhe otočiť sa dozadu pri práci s hydraulickou rukou 12. Sedačka je vybavená spínačom prítomnosti obsluhy, ktorý zaisťuje blokovanie ovládania, keď nie je obsluha na sedačke. To zamedzuje nechcenému pohybu stroja napríklad pri nastupovaní a vystupovaní z kabíny.

Stroj je taktiež vybavený diaľkovým ovládaním 71 na obr. 1, ktoré po prepnutí prepínača 63 diaľkového ovládania umožňuje ovládať celý stroj z jeho okolia. To dáva obsluhe stroja možnosť nájsť si pri práci výhodnejšiu pozíciu na sledovanie vykonávanej činnosti. V kabíne 6 je namontovaný prijímač 83 diaľkového ovládania na obr. 2.

Elektroinštalácia 3 je na tomto stroji vybavená dvomi napäťovými obvodmi. 96 V obvod slúži na pohon pojazdových elektromotorov 22, elektromotora 46 hydrogenerátora a elektromotora 33 navijaka 11. Súčasťou 96 V obvodu sú okrem elektromotorov aj trakčné batérie 72, frekvenčné meniče, ktoré slúžia na reguláciu otáčok elektromotorov, DC/DC meniče a ostatné príslušenstvo. 12 V obvod slúži na obsluhu a ovládanie celého stroja. 12 V sa získava pomocou DC/DC meničov z 96 V batérií. V 12 V systéme pracujú svetlá, stierače, ostrekovače, húkačka, všetky snímače v hydraulickom systéme a diaľkové ovládanie. Ďalšou súčasťou elektrického systému je časť CAN BUS-ového riadenia, softvérová výbava stroja, displej 73 na obr. 1, slúžiaci na zobrazovanie, ovládanie a nastavovanie systému a riadiaca jednotka ovládania hydrauliky.

Súčasťou elektroinštalácie 3 sú aj príslušné ovládacie, kontrolné a signalizačné prístroje, ktoré sú sústredené v kabíne 6. Jednotlivé obvody elektroinštalácie sú chránené poistkami. Ovládanie pohybov zadného štítu 9, zvieracieho oplenu 10, navijaka 11, hydraulickej ruky 12 a prednej radlice 13 je elektrické s možnosťou diaľkového rádiového ovládania 71.

Trakčné batérie 72 (96 V) na obr. 14 sú dve a sú umiestnené v prednej časti stroja pod karosériou 7 podľa obr. 15. Batérie sú vybavené konektormi 74 na pripojenie do stroja, zariadením 75 na žeriavovanie a konzolami 76 na zaistenie v ráme stroja. Žeriavovanie batérií sa vykonáva pomocou hydraulickej ruky 12, pričom súčasťou softvérového vybavenia stroja je program na ovládanie jednotlivých kĺbov hydraulickej ruky tak, aby sa drapák hydraulickej ruky s uchopenou batériou pohybovali vo zvislom smere vzhľadom na rám 1 stroja.

Kabína 6 je jednomiestna, pretlaková, jednodverová s dozadu otváranými bočnými dverami, s bezpečnostnými sklami, spĺňajúca všetky ergonomické a hygienické predpisy a normy pre pracovné stroje. Kabína je do rámu prichytená pružne cez štyri gumové pružiny (silentbloky). Súčasťou kabíny je aj odpružená otočná sedačka 54 s dvomi krížovými elektrickými ovládačmi. Konštrukcia kabíny zabraňuje úrazom pri prevrátení stroja (ROPS) a zároveň chráni vodiča pred padajúcimi predmetmi (FOPS). Na pravom paneli je hlavný spínač, ovládanie kúrenia a servisná zásuvka.

Klimatizácia 8 sa skladá z evaporátora 77, kompresora 78 a kondenzátora 79 podľa obr. 16. Tieto zariadenia sú prepojené hadicami, v ktorých prúdi chladiaca kvapalina a tvoria klimatizačný systém. Evaporátor 77 je zabudovaný v kabíne 6 na pravej strane pod prístrojovým panelom spolu s rozvodnými vzduchovými hadicami 80. Je vybavený trojrýchlostným ventilátorom, pomocou ktorého sa fúka ochladený vzduch do kabíny. Rozvodné vzduchové hadice 80 privádzajú vzduch dopredu do podokenného kanálu, odkiaľ sa prostredníctvom regulovateľných výdychov 81 privádza do priestoru kabíny 6. Súčasťou evaporátora 77 je aj elektrické výhrevné teleso, ktoré slúži v zime na ohrev vzduchu, a tým na kúrenie v kabíne. Kompresor 78 je umiestnený v ráme pod kabínou 6 a je poháňaný vlastným elektromotorom. Slúži na cirkuláciu chladiaceho média v klimatizačnom systéme. Kondenzátor 79 je umiestnený v batériovom priestore a je vybavený vlastným elektroventilátorom. Tu sa chladiaca kvapalina ochladzuje a pomocou hadíc 82 sa vracia do evaporátora. Ovládanie klimatizácie sa uskutočňuje pomocou ovládacieho zariadenia na pravom paneli kabíny 6.

Karoséria 7 je vyrobená z plechu a pozostáva z krytu priestoru na trakčné batérie 72 a časti klimatizácie 8. Predná a bočné časti tohto krytu sú pevné priskrutkované k rámu 1 a stredná vrchná časť tohto krytu je odklopná na prístup k trakčným batériám 72. Predná a bočné časti karosérie sú vybavené vetracími lamelami, ktoré umožňujú odvetrávať batériový priestor.

Súčasťou karosérie sú aj ochranné laná, ktoré slúžia na ochranu karosérie a kabíny pred nárazmi vetiev. Tieto laná sú na dolnom konci vybavené zaisťovacím mechanizmom, ktorý slúži na rýchle odopnutie dolných koncov lán od karosérie v čase, keď dochádza k manipulácii s trakčnými batériami 72.

Výstroj 14 stroja pozostáva z hasiaceho prístroja, držiaka motorovej píly, odkladacích skriniek a prídavného vyslobodzovacieho navijaka v prednej časti stroja.

Priemyselná využiteľnosť

Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom je primárne určený na sústreďovanie dreva pri výchovných ťažbách dreva. Jeho širšie uplatnenie v oblasti poľnohospodárstva, lesníctva, ľahkých zemných prác a pri údržbe lesných ciest je možné zvýšiť rozšírením sortimentu prídavných pracovných nástrojov a zariadení, ako sú snežná fréza, radlica na sneh, čelný rampovač s pridržiavačom, kombajn na zber a štiepkovanie energetických drevín, príves s nakladacou rukou, štiepkovač, mulčovač a iné.

Zoznam vzťahových značiek

- rám stroja

- pásový podvozok

- elektroinštalácia

- hydraulický systém

- ovládanie

- kabína

- karoséria

- klimatizácia

- zadný štít

- zvierací oplen

- navijak

- hydraulická ruka

- rampovacia radlica

- výstroj

- oceľová nosná časť podvozka

- pojazdová kladka podvozka

- podperná kladka podvozka

- napínacia kladka podvozka

- napínací mechanizmus podvozka

- oceľový pás podvozka

- montážna príruba pohonu

- pojazdový elektromotor

- planétová prevodovka

- ozubené hnacie koleso (turas)

- štít

- dolné rameno zadného štítu

- horné ťahadlo zadného štítu

- hydraulický valec zadného štítu

- rám navijaka

- bubon navijaka

- lano navijaka

- usmerňovacie kladky lana navijaka

- elektromotor navijaka

- nosný rám hydraulickej ruky

- stĺp hydraulickej ruky

- výložník hydraulickej ruky

- násada hydraulickej ruky

- výsuvný teleskop hydraulickej ruky

- drapák hydraulickej ruky s otočou

- hydraulický valec rampovacej radlice

- hydraulická nádrž

- hydrogenerátor

- hydraulický rozvádzač

- rámik hydrogenerátora

- gumová pružina (silentblok)

- elektromotor hydrogenerátora

- hydraulické čerpadlo

- LS ventil

- hydraulická sekcia

- proporcionálny elektromagnet

- prepínač „jazda/práca

- páka ľavého krížového ovládača

- páka pravého krížového ovládača

- sedačka

- ovládač drapáka

- ovládač teleskopu

- spínač ostrekovača predného skla

- spínač húkačky

- spínač ostrekovača zadného skla

- spínač zvislého dvíhania

- ľavá opierka sedačky

- pravá opierka sedačky

- prepínač diaľkového ovládania

- prepínač zadného stierača

- prepínač predného stierača

- prepínač ovládania zvieracieho oplenu

- čeľusť zvieracieho oplenu

- prepínač navijaka „navíjanie/odvíjanie

- prepínač navijaka „navíjanie/odbrzdené

- prepínač parkovacej brzdy

- diaľkové ovládanie

- trakčná batéria

- displej

- konektor batérie

- zariadenie na žeriavovanie batérií

- konzola batérie

- evaporátor klimatizácie

- kompresor klimatizácie

- kondenzátor klimatizácie

- rozvodné vzduchové hadice

- výdych klimatizácie

- hadica kondenzátora klimatizácie

- prijímač diaľkového ovládania

Claims (9)

1. Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom, vyznačujúci sa tým, že k prírubám na bočniciach rámu (1) stroja sú upevnené nosné časti (15) podvozka (2) s pojazdovými kladkami (16), podpernými kladkami (17), napínacími kladkami (18) a pásmi (20), pričom k prírubám v predných častiach bočníc rámu (1) sú namontované planétové prevodovky (23) s hnacími kolesami (24) na prenos pohonu na pás (20) spojené s pojazdovými elektromotormi (22) s tým, že v prednej časti rámu (1) sú zabudované trakčné batérie (72) elektroinštalácie (3) na pohon pojazdových elektromotorov (22), elektromotora (46) hydrogenerátora a elektromotora (33) navijaka (11) s tým, že v ráme (1) sú umiestnené frekvenčné meniče na reguláciu otáčok elektromotorov, pričom v ráme (1) sú namontované DC/DC meniče na transformáciu napätia z 96 V na 12 V na napájanie ovládania (5), CAN BUS-ového riadenia, snímačov v hydraulickom systéme (4), riadiacej jednotky ovládania hydrauliky, diaľkového ovládania (71) a displeja (73) s tým, že na gumových pružinách v strednej časti rámu (1) je uložená kabína (6), pričom v opierkach (61) a (62) sedačky (54) umiestnenej v kabíne sú sústredené prvky ovládania (5) s tým, že v čapoch na zadnom konci rámu (1) sú uložené rameno (26) a ťahadlo (27) zadného štítu (9) s tým, že o prírubu v hornej časti štítu (25) je prichytený zvierací oplen (10), pričom na pomocnej konštrukcii rámu (1) medzi kabínou (6) a zadným štítom (9) je namontovaný nosný rám (34) hydraulickej ruky (12) s tým, že pod hydraulickou rukou je v ráme (1) zabudovaný navijak (11), pričom v čapoch na prednom konci rámu (1) je uložená rampovacia radlica (13) s tým, že v ráme (1) je upevnená hydraulická nádrž (41), hydrogenerátor (42) ako zdroj tlakového oleja na pohon pracovných zariadení, hydraulický rozvádzač (43) a hydraulické valce zadného štítu (9), zvieracieho oplenu (10), hydraulickej ruky (12) a prednej rampovacej radlice (13).

2. Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sedačka (54) v kabíne (6) je natočená pri jazde stroja v smere jazdy dopredu a otočená o 180° dozadu pri práci s hydraulickou rukou (12), pričom sedačka (54) je vybavená spínačom prítomnosti obsluhy na blokovanie ovládania z dôvodu zamedzenia nechceného pohybu stroja napríklad pri nastupovaní a vystupovaní obsluhy z kabíny.

3. Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že v ľavej opierke (61) sedačky (54) je zabudovaná páka (52) ľavého krížového ovládača na ovládanie pohybu podvozka (2), na ovládanie násady (37) hydraulickej ruky (12) a na ovládanie stĺpa (35) hydraulickej ruky (12) s tým, že v pravej opierke (62) sedačky (54) je namontovaná páka (53) pravého krížového ovládača na ovládanie zadného štítu (9), na ovládanie radlice (13), na ovládanie výložníka (36) a na ovládanie drapáka (39) hydraulickej ruky (12), pričom na páke (52) sa nachádza ovládač (55) drapáka (39) hydraulickej ruky (12), tlačidlový spínač (57) ostrekovača predného skla a tlačidlový spínač (58) húkačky, s tým, že na páke (53) je umiestnený ovládač (56) teleskopu (38) hydraulickej ruky (12), tlačidlový spínač (59) ostrekovača zadného skla a tlačidlový spínač (60) zvislého dvíhania.

4. Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že na ľavej opierke (61) sa nachádza prepínač (51) „jazda/práca na prepínanie režimu funkcie krížových ovládačov a prepínač (63) diaľkového ovládania, pričom na pravej opierke (62) je umiestnený prepínač (66) otvárania a zatvárania čeľustí (67) zvieracieho oplenu (10), prepínač (68) navijaka „navíjanie/odvíjanie a prepínač (69) navijaka „navíjanie/odbrzdené.

5. Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že stroj je vybavený diaľkovým ovládaním (71).

6. Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že v ráme (1) stroja je zabudovaný rámik (44) hydrogenerátora (42) s gumovými pružinami (45), pričom na rámiku (44) je upevnený elektromotor (46) na pohon hydraulického čerpadla (47) s LS ventilom (48) s tým, že v stroji sa nachádza frekvenčný menič na riadenie elektromotora (46) a na zmenu jeho otáčok podľa zaťaženia hydraulického systému (4).

7. Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že hydraulický rozvádzač (43) na ovládanie hydraulických pohonov jednotlivých pracovných zariadení je namontovaný v zadnej časti rámu (1) za kabínou (6), pričom sa skladá z hydraulických sekcií (49), kde počet sekcií zodpovedá počtu spotrebičov v pracovnom zariadení a proporcionálnych elektromagnetov (50) s integrovaným CAN BUS protokolom na ovládanie jednotlivých sekcií.

8. Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že v otoči nosného rámu (34) hydraulickej ruky (12) sú zabudované snímače na reguláciu veľkosti zaťaženia bremenom z dôvodu zachovania stabilizácie stroja, pričom čapy výložníka (36) a násady (37) sú vybavené uhlovými snímačmi na snímanie polohy týchto častí a na automatickú reguláciu ich pohybu pri vyberaní trakčných batérií zo stroja.

9. Pásový lesný stroj s elektrickým pohonom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že k navijaku (11) je pripojený elektromotor (33) na pohon vlastného hydraulického systému navijaka, pričom v navijaku (11) je zabudovaná elektricky ovládaná spojka bubna (30).