A mezőgazdasági üzemekben a termelés folyamatosságát biztosító anyagmozgatási, rakodási feladatokat, munkákat nagyon változatos körülmények között, az áru, a megtermelt termény vagy az inputanyag tulajdonságainak megfelelő minőségben és a technológiai folyamatokhoz szükséges teljesítménnyel kell végrehajtani.
A mezőgazdasági anyagok rakodása gyakran különböző, egymástól távol eső telepeken, átmeneti tárolóterületeken vagy akár a termőterületen történik. Nagy volumenű rakodásokat pedig szűkös rakodási területeken, farmudvarokon vagy tárolóépületekben, istállókban kell megoldani (1. kép).
Mindezek mellett a rakodási feladatokat – a termények beltartalmi értékeinek megóvása mellett – rendszerint rövid idő alatt kell elvégezni. A változó, gyakran kedvezőtlen üzemeltetési körülmények között is biztonságosan kell a rakodási munkákat elvégezni, miközben a mezőgazdaságban gyakran adódnak különleges feladatok. A teleszkópos rakodógépek gyártói, fejlesztői, konstruktőrei ezeket a szempontokat figyelembe véve fejlesztik az egyébként jól bevált és kiforrott konstrukcióikat, és jelennek meg újabb és újabb típusokkal a mezőgéppiacon.
KONSTRUKCIÓS MEGOLDÁSOK, KIALAKÍTÁSOK, VÁZSZERKEZET
A teleszkópos rakodógépek vázszerkezete viseli el a teher hordozásából, felemeléséből, gyakran kiszakításából eredő és a terepen való mozgásból adódó dinamikus igénybevételeket. Ezért az alvázszerkezetük az igénybevételnek megfelelően erős, robusztus kivitelű, durvalemezből hegesztéssel kialakított keretszerkezetű (2. kép).
Anyagukat tekintve az újabb fejlesztésű modelleknél a hagyományos szerkezeti acélokat nagy folyásszilárdságú acélokkal váltják ki. A megmunkálásukra a lézertechnológia és a hegesztőrobotok használata jellemző. Az alváz, vázkeret hordozza – jobb oldalon – a teleszkópos homlokrakodók erőforrását, a meghajtómotort, a gép nagyságrendjének – amit a gép emelőképességével jellemzünk – megfelelő teljesítményű dízelmotort, de egyre több gyártó már kifejlesztette az „E”, vagyis elektromos meghajtású típusait, konstrukcióit is. Az alváz bal oldalára van építve a légkondicionált kezelőfülke a segédberendezéseivel, kezelőelemekkel, vezérlőkarokkal, műszerfallal, érintőképernyős kezelőfelülettel.
Egyes újabb konstrukciókon a gép emelés közbeni stabilizációjának a növelésére az alvázra hidraulikus munkahengerekkel működtetett „szintező”, néhány fokos, ±10%-os lejtőkompenzáló berendezés van építve, mely a vázszerkezetet vízszintes helyzetben tartja (1. ábra).
A mikroprocesszor-vezérlésű hidroakkumulátorral kialakított hidropneumatikus rugózás pedig a gémrendszer dinamikus igénybevételét csökkenti hossz- és keresztirányban egyaránt. A stabilitás javítása mellett az emelési magasság még kismértékben nő is. A felemelt teher biztonságos célterületre juttatásának megkönnyítésére egyes típusokon a teleszkópos emelőgém helyzete bizonyos menethatárok (190–260 mm) között megváltoztatható, oldalra eltolható.
EMELŐSZERKEZET
A teherviselés szempontjából a teleszkópos homlokrakodók szinte legfontosabb szerkezeti eleme az alvázhoz hegesztett hátsó bak. A hátsó bak perselyezett furatához csatlakozik csapszeg segítségével a teleszkópos emelőgém. Az emelőgémet működtető emelő kettős működésű hidraulikus munkahenger, melynek dugattyúrúdja a gém bakjához csatlakozik. Az emelőgém osztott kivitelű, egymásba csúszó, szekrényes kialakítású tartószerkezet. A szekrényhez és a hátsó bakhoz csatlakoztatott fő gémbe csúszik a teleszkóposan, kettős működésű munkahengerrel kitolható, illetve behúzható segédgém.
A mezőgazdasági üzemekben használatos kitolható teleszkópos, gémes homlokrakodók emelési magassága 6-7-9-10 m, az emelőképességük pedig 3–3,5 tonna (3-4. kép).
BIZTONSÁGI MEGOLDÁSOK
A teleszkópos homlokrakodókon az emelési magasság, a gémkinyúlási és emelőképességi paraméterek mellett ébredő terhelőnyomaték, stabilizáló- és billentőnyomatékok biztonságos határon belüli tartására szolgálnak a különböző számítógépes, szoftveres terhelésvezérlő és egyéb biztonsági rendszerek. Egyes berendezéseknél a kijelzőn megjelenő diagram és LED-sor is érzékelteti a gépkezelővel a stabilitási adatokat. A stabilitási határérték megközelítésekor a rendszer hangjelzést ad, és daru üzemmódban csökkentheti a teher süllyesztési sebességét, a dinamikus terhelést, leállíthatja a további működést, emelést. Egyes gyártmányoknál a biztonsági terhelésfelismerő rendszer felismeri a géphez illeszkedő gyári adaptereket, munkaeszközöket, automatikusan összekapcsolja és optimalizálja a műszaki paramétereiket. Abban az esetben, ha a munkaeszközökbe nincsenek beépítve a kommunikációhoz szükséges szenzorok, a rendszer nyomógombjaival lehet választani a beállítási lehetőségekből, figyelembe véve a teher középpontjának távolságát.
Más típusoknál pedig a rakodógépek kezelői igénybevételének, valamint a vázra, járószerkezetre és emelőszerkezetre ható dinamikus erők csökkentésére ma már egyre szélesebb körben alkalmazzák a gém-lengéscsillapító rugózási rendszereket, melyek bizonyos emelési tartományban automatikusan működnek.
MUNKAESZKÖZÖK
A teleszkópos rakodógépekhez – a minél szélesebb körű felhasználói igények kielégítésére és a technológiai felhasználás céljából – számos munkaeszköz csatlakoztatható, rendszerint mechanikus gyorscsatlakozó kerettel, önzáró golyósszelepes, csöpögésmentes hidraulikus gyorscsatlakozókkal. Egyes típusoknál például a bálaszúró tüske kerete – a hengeres bála pontos elhelyezése céljából – bizonyos mérettartományban oldalirányba elmozdítható. A mezőgazdasági üzemi alkalmazásokban a leggyakrabban alkalmazott munkaeszközök: a nagy raktérfogatú szemestermény-, gyökérgumós terménykanál, trágyamarkoló villa, bálafogó szerszám vagy -szúró tüske. A teleszkópos homlokrakodók mezőgazdasági univerzális használhatóságára jellemző, hogy a teleszkópgémek gyorscsatlakozójára mellső függesztésű munkagépek, például rotációs kaszák, kommunális eszközök, gyűjtőcsigával kombinált seprők is felszerelhetők, vagy a kertészeti technológiában alkalmazott vágótárcsás csonkozó- vagy gallyazóberendezés illeszthető. Ezeknek a berendezéseknek a hajtása a teleszkópos rakodógépek munkahidraulika rendszeréről hidrosztatikusan történik.
HIDRAULIKUS KÖRÖK
A teleszkópos rakodógépek hidraulikus rendszere három különálló hidraulikus körből áll: a kormány, a járószerkezet-hajtás és a munkahidraulika köréből.
A munkahidraulika körben a teher felvételéhez, emeléséhez szükséges energiát a dízel- vagy elektromotorral meghajtott, változtatható olajmennyiség-szállítású, axiáldugattyús hidraulikaszivattyú szolgáltatja. A hidraulikus körben a munkavégző elemek, munkahengerek működési sebességét vagy forgatóelemek fordulatszámát a ráfolyó olajmennyiség változtatásával szabályozzák, vezérlik. Ennek a szabályozási, vezérlési módnak az alkalmazásával a hidraulikaolaj hőmérséklete állandósul, kevésbé melegszik, és egyszerre több munkaművelet, például az emelő és a kitoló munkahenger működése párhuzamosan, egyszerre is vezérelhető.
A munkaműveletek párhuzamos irányítása manuálisan is elvégezhető, de az újabb fejlesztésű gépeken a vezérlés automatikusan, a különböző üzemmódoknak megfelelően, a biztonsági határok maximális betartása mellett történik. A vezérlőszoftver érzékeli például a kanalas, trágyavillás vagy bálamegfogóval való rakodási feladat vagy a raklapvillával, illetve daruhoroggal történő üzemelés igénybevételét, ennek megfelelően az emelési szög figyelembevételével hangolja össze a gémemelés és gémkitolás sebességét és geometriai helyzetét (2. ábra).
JÁRÓSZERKEZET-HAJTÁS
A teleszkópos rakodógépek a mezőgazdasági üzemekben a rakodási feladatok végzése közben a felemelt terhet szállítják is, és gyakran áttelepülve, különböző területeken lévő tárolótereken végzik. Ezért a járószerkezet-kialakításuk erős, robusztus megoldású. A nehéz terepen való biztonságos manőverezés biztosítására az alaphelyzetben kétkerék-hajtás mellett kapcsolható négykerék-hajtással üzemeltethetők (5. kép).
A rakodási manőverezés megvalósításához kétkerék-, négykerék- és oldalazó kormányzási üzemmód választható. A járószerkezet általában hidropneumatikus mellső függesztésű, hajtott mellső és királycsapos hátsó felfüggesztésű hidakból áll. A mezőgazdasági talajállapotok miatt ezek a járószerkezetek alacsony nyomású gumiabroncsozásúak.
A nehéz terepen való rakodási manőverezés, a gyakori helyszínváltoztatás és a nagy vonulási távolság miatt a járószerkezet-hajtás rakodási területen 0–20 km/h, míg vonuláskor 20–40 km/h haladási sebességet biztosít. A hidrosztatikus hajtás általában 2-3 fokozatú mechanikus sebességváltón keresztül, változtatható térfogatáramú hidromotorokkal, a fokozatokon belül fokozatmentesen történik.
ENERGIAÁTVITEL
A homlokrakodó gépek az emelőképességüknek, vagyis nagyságrendjüknek megfelelő teljesítményű vízhűtéses soros dízelmotorokkal vannak felszerelve, melyek kisebb teljesítményű változatai PFP-rendszerű, míg nagyobb teljesítményű változatai az AdBlue-ra alapozott, SCR-rendszerű szűrőberendezésekkel biztosítják az egyre szigorodó követelmények kielégítését.
Az elektromos hajtású teleszkópos rakodógépeknél az energiát a – beépített elektromotorok teljesítményének megfelelő – különböző savas vagy lítiumion-akkumulátorok biztosítják. A hidraulikaszivattyúkat a munka- és járószerkezeti hidraulikakörben általában külön-külön beépített elektromotorok hajtják, de egyes típusoknál a meghajtóenergia biztosítására egyéb elektromotorokat is beépítenek.
Az ismertetett konstrukciós megoldásokból a hazai mezőgéppiacon számos gyártó különböző nagyságrendű típusai vannak jelen. A széles típusválasztékból a mezőgazdasági szakemberek kiválaszthatják az igényeiknek megfelelő konstrukciót.
Dr. Kelemen Zsolt műszaki szakértő
