Téma

20. října 2017

Bezemisní bagr najde uplatnění například v nemocnicích

Minibagr na bateriový pohon zvládne manipulovat se zátěží až dvě tuny | Autor: archiv Josefa Nevrlého
Exkavátor, neboli bagr či rýpadlo, schopný zvedat břemena až do hmotnosti dvou tun, vyniká nulovými exhalacemi motoru, bezhlučností a energetickou úsporností. Tato progresivní novinka tak najde využití především v nemocnicích, chráněných prostorech či přírodních oblastech. Právě tento stroj na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně představila Fakulta strojního inženýrství VUT, konkrétně zástupci Ústavu konstruování, jako výsledek své dvouleté spolupráce se společností Bosch Rexroth.

"Přetvořili jsme původní bagr tak, aby měl místo hlučného spalovacího motoru tichý elektrický motor a byl napájen pouze elektrickými akumulátory. Složitost problému byla dána hlavně sloučením tří různých systémů: mechanického, hydraulického a elektrického. Předpokládáme, že v příštím roce, kdy bude pokračovat náš grant, akumulátory místo několika hodin vydrží pracovat celou pracovní směnu. Je také možné je přes noc nebo v pracovních pauzách dobíjet. Pracovní výkon stroje s novým druhem pohonu zůstává zachován," vysvětlil Josef Nevrlý z Odboru reverzního inženýrství a aditivních technologií, který je součástí Ústavu konstruování FSI VUT.

Za vývojem stroje stála poptávka firem po stále ekologičtějším řešení zemních a stavebních strojů. V rámci konkurence se tak vývojáři snaží hledat nové cesty, mezi které patří například hybridní pohony. Tento bagr s kvalitativně novým pohonem tak najde využití nejen v uzavřených prostorách, chráněných areálech, ale také v nemocnicích, školách, jeslích nebo tzv. čistých provozech. „Po předchozí spolupráci s firmou Bosch Rexroth, kdy jsme pracovali na tzv. rekuperaci pohybové energie, tedy jejího vyžití z brzdění těžkých vozidel k jejímu opětovnému rozjezdu, jsme se tentokrát vrhli tímto směrem. V bagru jsme museli vytvořit nový, úsporný systém řízení distribuce energie vzhledem k nutnosti koordinovat systém elektrický s hydraulickým. Elektrické akumulátory musely být vestavěny jen do původního rámu bagru,“ popsal některá úskalí Nevrlý.

Vstoupit do fotogalerie
Důležitým nástrojem při výzkumu bylo matematické modelování a počítačová simulace podstatných prvků a subsystémů bagru pro dosažení co nejefektivnější činnosti. Neméně důležitá byla měření na experimentálních stendech. V mechanické části došlo ke změně hlavně náhradou vznětového motoru za speciální třífázový synchronní elektromotor. K elektromotoru pak výzkumníci museli najít i vhodný hydrogenerátor s tlakovým regulátorem pro omezení maximálního tlaku oleje s ohledem na bezpečnost stroje. Důležitými součástmi nového systému jsou také nové speciální elektrohydraulické rozváděče a další elektronické prvky řízení.

„Na Mezinárodním strojírenském veletrhu si ovládání našeho zařízení vyzkoušel například místopředseda vlády Pavel Bělobrádek, rektor VUT Petr Štěpánek, prorektor Lubomír Grmela nebo děkan FSI Jaroslav Katolický,“ přiblížil zájem o letošní největší exponát na stánku VUT Nevrlý. Kromě již zmíněného Ústavu konstruování FSI se na vývoji podíleli také pracovníci z Ústavu automatizace a informatiky z téže fakulty a kolegové z Ústavu výkonové elektrotechniky a elektroniky FEKT. I v příštím roce plánují vědci pokračovat ve vývoji a zdokonalování toho experimentálního bagru, který je tichý a šetrný k životnímu prostředí a představuje nový, perspektivní stroj v oboru.

(rdk)

TémataFakulta strojního inženýrství Mezinárodní strojírenský veletrh Spolupráce s firmami