1. A vizsgált gép ismertetése 1.1. Mûszaki leírás Az RN-1 rakodógép a traktor hátsó, függesztõszerkezetéhez kapcsolható, TLT hajtást igénylõ, hidraulikus mûködésû forgógémes gép. A forgórakodó a különféle munkaeszközökkel szerelve alkalmas mezõgazdasági termények, anyagok szálastakarmányok, szerves trágya stb., valamint erdészeti alkalmazásban faanyagok rakodására. Árokásó kanállal felszerelve a gép árok- és gödörásási munkák végzésére használható. Fõbb szerkezeti elemei: vázkeret, osztott gémszerkezet, támasztólábak, forgatómû, hidraulikus szivattyú, hidraulikus, ill. elektromos mûködtetõ és vezérlõ berendezések. A függesztõszerkezet a vázkeret mellsõ részéhez hegesztéssel csatlakozik. A négyszög keresztmetszetû zártszelvénybõl készült központi váz alkotja a rakodógép hidraulikus rendszerének olajtartályát. A forgógémes kialakítású rakodó forgatómûve hidraulikus munkahengerrel mûködtetett fogasléces kivitelû. A forgórakodó elméleti elfordulási szöge 180. A forgatómûhöz csatlakozik csapszegeken keresztül az emelõ- és billentõgémbõl álló gémszerkezet, amely zárt idomacél szerkezettel készült. A hidraulikus elemek olajellátását az üzemeltetõ traktor TLT-jére rögzíthetõ hidraulikus olajszivattyú biztosítja. Az olaj a szivattyúhoz az olajtartályból közvetlen ráfolyással jut el, ahonnan a megfelelõ üzemi nyomást és a szállított mennyiséget elõállítva a vezérlõtömbhöz kerül. A vezérlõtömbbõl a hidraulikus munkahengerekhez vezérelt olaj hozza mûködésbe a rakodógép mûködõ részeit. Az emelõ- és billentõgém, a munkaeszköz, a hidraulikus kitámasztólábak és a forgógém mûködtetését kettõsmûködésû hidraulikus munkahengerek végzik. A vázszerkezetre rögzítették a gép vezérlõtömbjét. A vezérlõtömb hat különálló kétutas útváltó szelepet foglal magába, ahol minden egyes munkahengert külön vezérlõkar segítségével lehet üzemeltetni a traktor vezetõülésébõl, nyitott hátsó ablakon keresztül. A gémszerkezet végéhez az árokásó kanál közvetlenül csapszegekkel rögzíthetõ, a kanál mozgatását végzõ munkahengert a segédgém megfelelõ pontjaihoz szintén csapszeg segítségével rögzítik. A rönkfogó villa és a trágyarakó villa használatánál a gémszerkezet végére kettõsmûködésû munkahengerrel felszerelt felfogó keret csatlakoztatható, melyhez ez utóbbi munkaszerszámok kapcsolhatók. 1.2. Mûszaki adatok Legnagyobb emelõmagasság 3850 mm Legnagyobb gémkinyúlás 4060 mm Gémszerkezet elfordulási szöge 180 TLT fordulatszám 540 min -1 3
Körvonalméretek: (traktorra szerelve szállítási helyzetben) legnagyobb hosszúság 6100 mm legnagyobb szélesség 2250 mm legnagyobb magasság 1980 mm A gép tömege 460 kg Támasztólábak: száma 2 db mûködési hossza 270 mm felfekvõ felülete 240x200 mm terpesztése (munkahelyzetben) 2130 mm Hidraulikus elemek: Szivattyú: típusa fogaskerékszivattyú névleges nyomása 130 bar száll. képessége 15 dm 3 /min Vezérlõtömb-kezelõelemek: száma 6 db típusa kétutas útváltó Hidraulikus munkahengerek száma 6 db Alapgém-munkahenger: átmérõ 40/80 mm mûködési hossz 280 mm Segédgém-munkahenger: átmérõ 40/80 mm mûködési hossz 500 mm Árokásókanál-munkahenger: átmérõ 40/80 mm mûködési hossz 185 mm Támasztóláb-munkahenger: átmérõ 35/70 mm mûködési hossz 275 mm Forgatómû-munkahenger: átmérõ 35/70 mm mûködési hossz 245 mm Forgatómû kialakítása Munkaeszközök: Árokásó kanál Rönkfogó villa Trágyamarkoló villa hidraulikusan vezérelt fogasléces forgató 2. A vizsgálatok körülményei A rakodógép funkcionális vizsgálatát a gyártó megrendelésére végeztük el. A vizsgálatra az FVMMI GM Gépminõsítõ Közhasznú Társaság gödöllõi telephelyén került sor. A vizsgálat célja: a rakodógép fõbb mûszaki paramétereinek, hidraulikus- és energetikai jellemzõinek, a munkaeszközzel szerelt rakodógép teljesítõképességének, tömegeloszlásának, gyakorlati alkalmazhatóságának meghatározása volt. 4
A vizsgálatok során elvégeztük a gép tömegadatainak ellenõrzését, a hidraulikus rendszer és a rakodógép terhelési, ill. stabilitási jellemzõinek meghatározását. A laboratóriumi vizsgálatokat az MGI Sz. 32-77-72 számú házi szabvány elõírásainak megfelelõen végeztük. 3. A vizsgálatok eredményei 3.1. Teljesítményjellemzõk A rakodógép teljesítõképességét üzemi mérõvizsgálatokkal állapítottuk meg. Két eltérõ kialakítású munkaeszköz árokásó kanál és rönkfogó villa alkalmazásával a következõ értékeket kaptuk: Rakodási mûvelet Munkaeszköz- Rakodási teljesítmény terhelés [kg] [t/h] Árokásás (2,5 m x 1 m) 63,5-69,0 4,12-4,55 Árokásás (1 m x 1,2 m) 63,0-67,0 5,25-5,34 Nyesedékfa-rakodás 52,5-58,8 5,55-6,03 A különbözõ munkaeszközzel felszerelt rakodógép az eltérõ halmazállapotú anyagok rakodása során közel hasonló rakodási teljesítményre volt képes (~ 4,0-6,0 t/h), ez a munkaeszközök jó illeszthetõségét támasztja alá. A nagy térfogattömegû anyagok (pl. homok, föld stb.) esetén a névleges emelõképességet ~ 10 % mértékben túl lehet lépni. 3.2. Munkaminõségi jellemzõk A rakodógép legnagyobb emelési magassága 3850 mm, amely lehetõséget biztosít a mezõgazdaságban jelenleg meglévõ legtöbb szállítóeszköz rakodására. Méretei révén könnyû a csatlakoztathatósága, a kezelhetõsége, egyszerû üzemeltetése viszonylag kis munkaterületen is lehetõvé teszi a használatát. Munkaeszközeinek megfelelõ telítettsége esetén nem adódott lényeges szóródási veszteség, amely az árokásó kanál, illetve a rönkfogó villa kedvezõ munkapozíciójára és megfelelõ billentési szögére utal. 3.3. Energetikai jellemzõk A rakodógép hajtóanyag-felhasználási adatait az üzemi mérõvizsgálatok során határoztuk meg. Két eltérõ kialakítású munkaeszköz árokásó kanál és rönkfogó villa alkalmazásával a mérési eredmények a következõk: 5
Rakodási mûvelet Hajtóanyag-fogyasztás Fajlagos hajtóanyagfelhasználás [dm 3 /h] [kg/h] [kg/t] Árokásás (2,5 m x 1 m) 2,88-3,03 2,39-2,51 0,528-0,609 Árokásás (1 m x 1,2 m) 4,20-4,23 3,49-3,51 0,656-0,664 Nyesedékfa-rakodás 3,78-4,58 3,14-3,80 0,566-0,638 Az emelõkört mûködtetõ olajszivattyú által leadott maximális teljesítmény 150 bar nyomás értéknél ~ 3,2 kw, a teljesítmény megfelel a gép emelõképességének. A rakodógép szivattyúja 130 bar nyomásig közel állandó szállítóképességgel és volumetrikus hatásfokkal rendelkezik, így a veszteségek a hidraulikus rendszer kedvezõ üzemelését mutatják. A hidraulikus szivattyú védelmét szolgáló biztonsági szelep ~ 165 bar nyomáson kapcsol be, ezzel védi a fogaskerékszivattyút a túlterheléstõl. A rakodógép hidraulikus rendszerének hõérzékenység-jellemzõi alapján megállapítható, hogy a gémterhelés növekedése esetén a maximális és minimális nyomásértékek közötti nyomástartomány jelentõs mértékben nem változik meg. A hidraulikus munkahengerek tömítetlenségi vizsgálata során az egy óra alatt összesen 10 mm lökethossz változást okozó 75 kg-os terhelés 0,17 mm/min süllyedést okozott az emelõ hidraulikus körének munkahengerein. Ez az érték igen kedvezõ, a hidraulikus rendszer kiváló tömítettségére enged következtetni. 3.4. Biztonságtechnikai jellemzõk A rakodógép üzemeltetését végzõ erõgép kerekeire, illetve a rakodó alátámasztási pontjaira jutó terhelése mind üres, mind névlegesen terhelt árokásó kanál esetén hasonló értékeket mutat a szállítási- és munkahelyzettõl függetlenül. Így a két eltérõ oldali alátámasztási pontjaira közel azonos terhelésértékek jutnak. A gép munkavédelmi vizsgálatát az AGROVÉD Kft. végezte. A vizsgálatok eredményeit az 1608.11.00. témaszámú jelentésben a megrendelõnek megküldte. 3.5. Kezelés és karbantartás jellemzése A rakodógép biztonságos üzemeltetése, kezelése és karbantartása speciális szakképzettséget igényel. Megfelelõen kioktatott gépkezelõ részére viszont a gép kezelése könnyen és kényelmesen végezhetõ. A kezelés begyakorlása a sok kezelõelem miatt idõigényes. A vezetõfülkébõl a kezelõelemek, vezérlõkarok elérése, kezelhetõsége megfelelõ, mûködtetésük nem hat fárasztóan a gépkezelõre. 6
A rakodógép munkaeszközeinek átszerelése egyszerûen, rövid idõ alatt elvégezhetõ, a gép kezelõje részérõl kb. 10-15 min idõt igényel. 4. Szakvélemény Az RN-1 függesztett forgógémes rakodó méreteinél és kialakításánál fogva elsõsorban a kisgazdaságokban alkalmazható széles körben mezõgazdasági és egyéb anyagok rakodására, valamint tereprendezési feladatok ellátására. A rakodógép üzemeltetésére már 20-30 kw motorteljesítményû traktorok is alkalmasak. A különféle árokásási- és rakodási munkákat a gép közel hasonló teljesítménnyel végzi. Árokásás esetén 2,5 m hosszú és 1 m mély árok kiemelésekor a rakodási teljesítmény 4,12-4,55 t/h, míg 1 m hosszú és 1,2 m mély árok esetében a föld kitermelésekor a rakodási teljesítmény 5,25-5,34 t/h volt. Az árokásó kanál átlagos terhelése munka közben 100-110 %-a volt a névleges kanálterhelésnek. A rönkfogó villával felszerelt gép nyesedékfa rakodása során 5,55-6,03 t/h rakodási teljesítményt ért el. A rakodási munkák fajlagos hajtóanyag-felhasználása föld kitermelése esetén 0,528-0,609 kg/t, illetve 0,656-0,664 kg/t értékû volt a kiásott árok méretétõl függõen. Faanyagok rakodásakor ugyanezen érték 0,566-0,638 kg/t-ra adódott. A hidraulikus emelõkörben az olajszivattyú teljesítménye, a mért eredmények alapján 150 bar nyomás értéknél volt a legnagyobb (3,2 kw). A maximális teljesítmény elérésekor a hidraulikus rendszer fogaskerék-szivattyújának volumetrikus hatásfoka 72,2 % volt, ami a hidraulika-rendszer szokásosnál nagyobb belsõ veszteségeire enged következtetni. Az emelõ hidraulikus rendszer tömítetlenségi vizsgálatakor a munkahenger dugattyújánál mért 0,17 mm/min süllyedés a hazai elõírási követelményeket nem lépi túl, a rendszer tömítettsége megfelelõnek ítélhetõ. A rakodógép tömegeloszlása szállítási-, valamint munkahelyzetben, üres-, ill. névleges terhelésnél is elfogadhatónak ítélhetõ. 5. Üzemeltetési ajánlások, javaslatok Az elvégzett vizsgálatok eredményei alapján a gyártó számára javaslataink a következõk: a mezõgazdasági alkalmazás bõvítésére ajánlott a gépet alapfelszereltségben ellátni kétcsészés markolókanállal; a hidraulikus rendszer kezelõelemeinek egyszerûsítését (túl sok a kezelõkar); nagyobb szállítóképességû hidraulikus szivattyú esetén a különbözõ kezelõelemek együttes használata is elérhetõ. 7
A vizsgálatok alapján a felhasználók részére javasoljuk, hogy árokásásban: alapidõ alatt 3,5-4,5 t/h produktív idõ alatt 2,2-3,2 t/h összes munkaidõ alatt 1,8-2,3 t/h teljesítményekkel számoljanak. Záradék A vizsgálati eredményeket az FVMMI és az FVMMI GM Gépminõsítõ Közhasznú Társaság közös tudományos-mûszaki tanácsa jóváhagyta. Lektor és sorozatszerkesztõ: Dr. Hajdú József Mûszaki szerkesztõ: Pálinkás Gábor Igazgató: Dr. Fenyvesi László, FVM Mûszaki Intézet Dr. Szente Márk, FVMMI GM Kht. Gödöllõ, 2001. június hó 8