Konštrukcia rýpadiel-nakladačov a ich použitie v praxi

Rýpadlo-nakladače sa zaraďujú do skupiny univerzálnych samohybných pracovných strojov. Používajú sa hlavne na realizáciu zemných prác menšieho a stredného rozsahu so zameraním na manipuláciu so zeminou a úpravu terénu.

Vzhľadom na účel použitia ide o konštrukčne robustné stroje, ktorých vývoj a výroba si vyžadujú nemalé finančné prostriedky. Vyznačujú sa širokospektrálnym použitím na stavebné účely, drobné búracie práce, prepravu ľahších stavebných materiálov na krátke vzdialenosti, hĺbenie dier, výkopové a terénne úpravy alebo lámanie asfaltu.

Technické parametre
Medzi základné technické parametre rýpadla-nakladača zaraďujeme: výkon motora a hydrauliky, pohotovostnú hmotnosť, trakčnú silu, veľkosť kolies, pojazdovú rýchlosť a rozmery stroja. Konštrukcia rýpadla-nakladača sa skladá z traktorového nosiča (jeho súčasťou je nosná konštrukcia, motor, prevodovka, nápravy a hydraulické ústrojenstvo), stanovišťa obsluhy, pracovného zariadenia, predného nakladača a zadného podkopu.

Použitie
Vzhľadom na vlastnosti, ktorými disponujú tieto typy pracovných strojov, je ich použiteľnosť pomerne široká, pričom sa nepoužívajú len na stavebné účely, ale aj v iných odvetviach. Najčastejšie sa používajú v prípade, keď nie sú zemné práce veľmi rozsiahle, čím nevzniká potreba použitia viacerých strojov naraz. Rýpadlá-nakladače zaraďujeme medzi najuniverzálnejšie stroje, pretože za pomoci prídavných zariadení nimi možno nahradiť rýpadlo, nakladač, dozér, grader, valec, žeriav a iné strojové zariadenia. Možno ich použiť na rozhŕňanie a premiestňovanie zeminy a stavebného materiálu na kratšie vzdialenosti.

Sú vhodné predovšetkým na:

• prípravu terénu (odpratanie povrchovej vrstvy zeminy, odstránenie kríkov, krovia),
• prípravné práce na stavenisku (zarovnávanie terénu, zriaďovanie a údržba prístupových komunikácií a kanálov, povrchová úprava zeminy, presuny štrku a podobne),
• nakladanie vozidiel, prísun sypkých materiálov v betonárňach a podobne,
• odstraňovanie sutín, odhŕňanie snehu.

Konštrukcia
Z konštrukčného hľadiska možno rýpadlá-nakladače zaradiť do skupiny traktorových nakladačov, ktoré majú kolesový podvozok a sú vybavené predným nakladačom a zadným podkopom. Tieto pracovné nástroje sa považujú za štandardnú výbavu stroja. V zadnej časti nosiča môže byť neštandardne adaptovaný aj navíjací bubon. Rozmery nakladacej lopaty zodpovedajú veľkostnej triede nosiča, ovládanie radlice je hydraulické.

Rozdelenie podľa konštrukcie podvozku
Rýpadlá-nakladače rozlišujeme podľa výkonových a hmotnostných tried. Najmenšie s hmotnosťou do 3 t majú výkon motora približne 35 kW. Najväčšie majú prevádzkovú hmotnosť 11 t a výkon motora 120 kW.

Ďalším hľadiskom je konštrukčné riešenie podvozku. Z tohto hľadiska ich delíme do dvoch základných skupín. Do prvej skupiny patria rýpadlá-nakladače s pevným rámom a riadením predných alebo všetkých kolies. Do druhej skupiny patria kĺbové rýpadlá-nakladače s lomeným rámom a riadením pomocou dvoch hydraulických valcov na stredovom kĺbe.

Kĺbové rýpadlá-nakladače
Rýpadlá-nakladače sú kombináciou výhod hydrostatickej prevodovky a Z-výložníka. Kĺbový rýpadlo-nakladač a priečne montovaný motor zabezpečujú ešte lepší výkon pri realizácii výkopových prác a vyváženosť stroja. Sú charakteristické lepšou manévrovateľnosťou a širokou škálou uplatnenia.

Pozícia motora
Motor sa nachádza pod kabínou, a tak nezaťažuje prednú časť stroja. Rozložením hmotnosti medzi nápravy (40 % vpredu a 60 % vzadu) je zaručená lepšia pracovná efektívnosť. Umiestnenie motora pod kabínou má aj ďalšiu výhodu. Umožňuje obsluhe vynikajúcu viditeľnosť.
Výložník v tvare písmena Z umožňuje rýchlejšie pohybovanie.

Kĺbový podvozok
Kĺbový podvozok je veľkou výhodou pri práci s prednou lopatou, ale aj podkopovým zariadením v zadnej časti stroja. Lopata je vždy zarovnaná s prednými kolesami.

Rýpadlá-nakladače podľa typu pohonu (prevodovky)
V tomto prípade môžeme taktiež hovoriť o 2 základných typoch, a to o:

• rýpadlách-nakladačoch s hydrodynamickým pohonom a
• rýpadlách-nakladačoch s hydrostatickým pohonom.

Pri hydrodynamickom pohone hydrodynamický menič prenáša výkon motora cez manuálnu alebo automatickú prevodovku na nápravy a ďalej na kolesá. Výhodami tohto typu sú vysoká pojazdová rýchlosť, viac prevodových stupňov. Bohužiaľ, slabou stránkou je nemožnosť využiť prídavné zariadenia, ktorých fungovanie si vyžaduje veľký hydraulický výkon a nízku pojazdovú rýchlosť.

Požiadavke na vyšší hydraulický výkon a pomalé pohyby (dôležité napríklad pri zametacích zariadeniach, miešacích zariadeniach a podobne) vyhovujú stroje s hydrostatickým pohonom, vybavené hydrostatickou prevodovkou. Vyznačujú sa lepšou manévrovateľnosťou, ako aj väčšou škálou použitia hydraulického príslušenstva. Vyšší výkon a záťaž, nižšiu spotrebu paliva a automatický výber rýchlosti pohybu umožňuje automatická regulácia výkonu s piestovým čerpadlom. Vďaka hydrostatike je zabezpečená aj stabilita stroja počas zostupu zo svahu, čím sa zabraňuje skorému opotrebovaniu bŕzd. Pohon je zabezpečený hydrostatickou prevodovkou. Rýchlosť a smer jazdy sa ovláda pedálom. Maximálny výkon počas prác možno udržiavať prostredníctvom pedálu na obmedzovanie rýchlosti.

Pravidlá efektívnosti práce
Najvyššia hospodárnosť práce sa dosahuje, ak sa stroj používa na hĺbenie rýh šírky 200 až 1 000 mm a hĺbky 0,3 až 6 m v závislosti od kategórie stroja, zemina sa ukladá vedľa ryhy a do ryhy sa následne uložia príslušné stavebné prvky (kanalizačné potrubia, šachty a podobne), ktoré sa zahrnú vyhĺbenou zeminou. Pracovný cyklus by mal pozostávať z minimálneho počtu presunov. Malo by sa využiť čo najväčšie množstvo zeminy z miesta výkonu prác. Úspora nákladov sa dosiahne aj zabezpečením nakladania optimálneho množstva materiálu na nákladné vozidlá, čím sa minimalizuje počet prejazdov. Zároveň treba zabezpečiť minimalizáciu počtu denných prejazdov na pracovisko.

Ako si správne vybrať
Pri výbere konkrétnych typov rýpadiel-nakladačov a ich veľkostí so zreteľom na konkrétny rozsah prác alebo ich zaradenia do pracovných zostáv treba brať do úvahy technologické, organizačné a ekonomické hľadiská.

Správny výber závisí od:

• druhu a veľkosti stavby, druhu a rozsahu prác, ktoré bude stroj počas svojho nasadenia vykonávať,
• charakteru a technických parametrov strojov, ktoré budú pracovať v zostave,
• priestorového rozloženia a situačného riešenia terénu,
• časov realizácie prác,
• postupnosti stavebných prác a zvolenej technológie realizácie diela,
• technických parametrov stroja, jeho výkonnosti a predpokladaného časového využitia,
• minimálnych prejazdových rozmerov na pracovisku.

Prídavné zariadenia
Zabezpečiť vysokú produktivitu pri každodennej práci je nesmierne dôležité. Práve preto patrí výber prídavných zariadení medzi kľúčové faktory. Bez ohľadu na kvalitu materiálu a vlastnosti terénu má zákazník k dispozícii ich nespočetné množstvo. Možno nimi nahradiť prednú nakladaciu alebo zadnú podkopovú lyžicu.

Výmena prednej nakladacej lyžice
Niektoré základné lopaty sú vybavené otváracím dnom, ktoré slúži na rýchlejšie a efektívnejšie vyloženie nákladu, a zároveň ich možno použiť na svahovanie a vyrovnávanie terénu. Prednú nakladaciu lyžicu možno vymeniť za zametacie zariadenie, žeriavový hák, snehovú radlicu, drapák na guľatinu, paletizačné vidly.

Zametacie zariadenie sa používa na čistenie stredne veľkých priestranstiev, komunikácií, ale aj úzkych uličiek od odpadov a smetí. Výhodou je možnosť ich okamžitého naloženia na odvozné zariadenie a vyhotovenie aj vo variante s kropením a zberným košom.

Medzi nevyhnutné komponenty pri zostavovaní debniacich foriem patrí žeriavový hák. Používa sa pri zdvíhaní a následnom umiestňovaní debniacich prvkov.

Snehová radlica sa používa hlavne na hrnutie drobných, sypkých a ľahkých materiá­lov, ako je sneh, piesok, odpad a podobne. Radlica je smerovo nastaviteľná.

Drapák na guľatinu sa používa hlavne v lesnom hospodárstve.
Najbežnejšou súčasťou výbavy rýpadiel-nakladačov sú paletizačné vidly, ktorými možno, podľa použitého materiálu na ich výrobu, zdvihnúť bremená rôznej hmotnosti.

Výmena podkopovej lyžice
Medzi prídavné zariadenia nahradzujúce podkopovú lyžicu sa zaraďuje svahovacia lyžica, rozrývací zub, roztvárateľná podkopová lyžica rôznych veľkostí, planírovacia doska k roztvárateľnej podkopovej lyžici s hydraulickým obvodom. K rýpadlu-nakladaču možno namiesto podkopovej lyžice pripojiť taktiež rezacie koleso na asfalt, zemné vŕtacie zariadenie (priemer vrtáku od 200 – 800 mm), búracie kladivo, frézu na asfalt, kompaktor – ubíjaciu dosku, mechanický rýchloupínač podkopu, naklápateľnú svahovaciu lyžicu, drapák pre kanalizáciu a studne a iné prídavné zariadenia.

Na otáčanie všetkých prídavných zariadení o 140 až 180° (podľa typu) slúži otočná hlava s rýchloupínačom. Vďaka tomu stroj dosahuje vyššiu variabilitu použitia.

Mnoho zadných podkopov je vybavených rýchloupínacím montážnym zariadením a prídavným hydraulickým okruhom, ktorými sa zjednodušuje montáž jednotlivých prídavných zariadení. Tým sa zároveň zvyšuje aj efektívnosť využitia stroja na mieste použitia.

Jozef Ostrihoň
Foto: TOMS – SK

Jozef Ostrihoň pracuje ako technický konzultant vo firme TOMS – SK, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.