KLÍČOVÁ SLOVA dálkové ovládaní, elektrický pojezd, motor v kolech, nezávislý pohon kol, převodová skříň, stabilita, stejnosměrný motor, žací stroj

ABSTARKT Bakalářská práce se zabývá návrhem elektrického pojezdu pro univerzální pohonnou jednotku žacího stroje, která bude ovládána dálkově. Daný pojezd má nezávislé ovládaní kol, maximální rychlost 9,84 km v hodině a umožňuje pohyb v terénu se sklonem až 30°. Práce se zabývá stanovením parametru pojezdu, návrhem elektrických pohonných jednotek a návrhem konstrukčního uspořádání pojezdu vzhledem ke stabilitě zařízení. Práce zahrnuje konstrukční řešení jednotlivých částí pojezdu.

KLÍČOVÁ SLOVA dálkové ovládaní, elektrický pojezd, motor v kolech, nezávislý pohon kol, převodová skříň, stabilita, stejnosměrný motor, žací stroj

ABSTRACT This bachelor thesis focuses on the design of electrical travel for universal mowing machine, which will be controlled remotely. Designed travel has independent wheel drive, the maximum speed of 10 km per hour and can be used in the terrain with a slope of 30°. The thesis deals with the determination the parameters of the travel, design of the possible electrical drive units and design with respect to the stability of the device. Another part of the thesis deals with the design of the travel and describes particular parts of the travel.

KEYWORDS DC motor, electrical travel, gearbox, independent wheel drive, in-wheel motors, mowing machine, remote control, stability

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE OTOUPALÍK, J. Návrh elektrického pojezdu univerzální pohonné jednotky žacího stroje. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2011. 59 s. Vedoucí bakalářské práce Ing. Daniel Koutný, Ph.D..

ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracoval samostatně, za použití uvedených zdrojů a pod odborným vedením Ing. Daniela Koutného, Ph.D..

V Brně, dne 25.5.2011

……………………. Jan Otoupalík

PODĚKOVÁNÍ Děkuji svému vedoucímu Ing. Danielu Koutnému, Ph.D. za vedení a rady při vypracovaní této práce. A dále chci poděkovat všem kteří mně podpořili.

OBSAH

OBSAH OBSAH

11

ÚVOD

13

1 PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ 1.1 Základní typy žacích strojů a sekaček 1.2 Přehled užíváných pohonů a způsobů přenosu práce na pojezd 1.2.1 Mechanický převod 1.2.2 Hydraulický převod 1.2.3 Elektromotor 1.3 Principy konstrukce jednotek eletrického pohonu 1.3.1 Elektromotor s externí převodovkou 1.3.2 Motor zabudovaný v kole 1.4 Vize výrobců zahradní techniky

15 15 15 15 16 16 18 19 20 20

2 FORMULACE ŘEŠENÉHO PROBLÉMU A JEHO TECHNICKÁ VÝVOJOVÁ ANALÝZA

A 22

3 VYMEZENÍ CÍLŮ PRÁCE

23

4 NÁVRH METODICKÉHO PŘÍSTUPU K ŘEŠENÍ

24

5 NÁVRH VARIANT ŘEŠENÍ A VÝBĚR OPTIMÁLNÍ VARIANTY 5.1 Konstrukce pohonu 5.1.1 Eletrický motor v kolech 5.1.2 Motor s implementovanou planetovou převodovkou 5.1.3 Běžný elektromotor s externí převodovkou 5.2 Uspořádání pojezdu 5.2.1 Kola umístěná na příslušenství 5.2.2 Kola umístěná na kostře pojezdu 5.3 Výběr optimální varianty

25 25 26 27 29 33 33 33 33

6 KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ 6.1 Přední kolo 6.2 Zadní kolo 6.3 Uložení předního kola 6.4 Pohonná jednotka 6.5 Kostra pojezdu 6.5 Rozměry a zajištění stability na svahu 6.6 Kompatibilita

35 37 38 40 42 43 44 50

7 ZÁVĚR

52

SEZNAM POUŢITÝCH ZDROJŮ

54

SEZNAM POUŢITÝCH ZKRATEK, SYMBOLŮ A VELIČIN

56

strana

11

SEZNAM OBRÁZKŮ

57

SEZNAM TABULEK

58

SEZNAM PŘÍLOH

59

strana

12

ÚVOD

ÚVOD Současná doba klade neustále větší nároky na produktivitu práce a nižší požadavky na fyzický fond obsluhy stroje. Běžné žací jednotky jsou určeny pro práci s obsluhou, která ji ručně řídí a ovládá. Rychlost, a tím i produktivita je omezena pohyblivostí obsluhy, která se v náročném terénu pohybuje přibližně rychlostí mezi 3 až 5 km h-1. Maximální rychlost pohonné jednotky Panter FD-3 je však 10 km h-1, což zapříčiňuje až třetinovou produktivitu práce oproti situaci, kdyby obsluha nemusela s jednotkou být v kontaktu. Konkurenční prostředí, které vede firmy zabývající se výrobou žací techniky k inovacím, a snaha vyrábět produkt s vyšší přidanou hodnotou, vedly společnost Dakr k zahájení vývoje dálkově řízené pohonné jednotky, která bude konstrukčně vycházet z jednotky Dakr Panter FD-3. Navrhovaný pohon bude poháněn elektrickými motory. V práci jsou uvedeny možné varianty elektrických motorů, návrhy uspořádání pojezdu a rozpracované vybrané konstrukční řešení.

strana

13

PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ

1 PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ

1

Zde jsou uvedeny základní typy strojů a pohonů, z jejichž principů se vychází, a slouží k určení parametrů pro navrhovaný pojezd. Dále jsou uvedeny současné trendy a vize.

1.1 Základní typy ţacích strojů a sekaček

1.1

Níže je uvedena charakteristika vybraných typů, které se liší velikostí plochy a charakterem terénu, jenž je strojem obhospodařován. 

Nožové sekačky mají otočný nůž, který rotuje a při pohybu provádí samotné sečení. Pracovní nůž je chráněn kovovým či plastovým krytem. Jsou určeny především k obhospodařování menších ploch, zahrad, apod. Mohou být poháněny spalovacím benzínovým motorem či elektromotorem.



Bubnové sekačky mají buben opatřený jedním či více noži, které rotují. Nože nejsou chráněny a je k nim volný přístup. To umožňuje sečení vysoké trávy bez jejího značného poškození a následné sušení trávy jako krmivo, či palivo. Mohou být použity k obhospodařování menších zemědělských ploch, příkopů a ploch s vyšším travním porostem. Jsou poháněny převážně spalovacím motorem.



Zahradní traktory a ridery jsou menší zemědělské stroje se čtyřmi koly a jsou opatřeny posedem pro obsluhu. Traktory slouží jako víceúčelové stroje, ridery jsou určeny pouze k sečení. Jsou uzpůsobeny k obhospodařování větších ploch jako jsou parky, golfová hřiště a veřejná zeleň. Drtivá většina je osazena spalovacím motorem.

1.2 Přehled uţíváných pohonů a způsobů přenosu práce na pojezd

1.2

K pohonu stroje a pojezdu bývá používáno spalovacího motoru, elektromotoru a u lehkých zařízení slouží k pohonu lidská síla. Pokud není pohonná jednotka samostatná (např. elektromotor), je práce z pohonné jednotky přenášena mechanicky nebo hydraulicky. Následující členění je dle přenosu práce na samotný pojezd či dle samotné pohonné jednotky pojezdu. 1.2.1 Mechanický převod Mechanický převod je nejčastěji užívaným řešením přenosu práce z pohonné jednotky na samotný pojezd. Je užíván u nožových a bubnových sekaček, zahradních traktorů a riderů. Mechanický převod se uplatňuje u sekaček a žacích strojů všech velikostí, druhů i cenových kategorií. Tato zařízení mohou být osazena elektromotorem nebo spalovacím motorem.

1.2.1

strana

15


1.2.2

1.2.2 Hydraulický převod Užívání hydraulického převodu u zahradní techniky není zcela běžné. Uplatňuje se především u velkých a silných strojů, které nejsou určeny k domácímu použití, ale nacházejí uplatnění v komerční sféře. Těchto výrobků není na trhu mnoho a jedním z nich je svahová sekačka Spider ILD02 (Obr. 1.1). Spider je dálkově řízená sekačka určená pro členitý a nepřístupný terén, kde sklon svahu může dosáhnout až 40°. Je poháněna spalovacím motorem, vybavena hydrostatickým pojezdem. Kola jsou řízena a poháněna nezávisle, což umožňuje dobrou pohyblivost stroje a snadné ovládání. Výkon motoru je 17 kW a tato sekačka poseče až 7 tisíc čtverečních metrů za hodinu.

Obr. 1.1 Svahová sekačka Spider ILD02 [15]

1.2.3

1.2.3 Elektromotor Jeden z běžných elektrických pohonů, který se používá u sekaček určených k domácí spotřebě, je asynchronní motor napájený z běžné rozvodné sítě. Tyto sekačky jsou určeny k údržbě menších ploch. U některých zařízení je absence pojezdu a k pohonu slouží lidská práce. Jejich předností je nízká cena a malé nároky na údržbu. Nevýhodou je nepraktická manipulace s přívodní šňůrou a nebezpečí úrazu střídavým elektrickým proudem. V současné době se uplatňuje trend akumulátorových sekaček. Škála těchto produktů se neustále rozšiřuje. Rozmach tohoto typu sekaček je způsoben tím, že v posledních letech došlo ke značenému pokroku v oblasti akumulátorů. Rozvoj vedl ke snížení hmotnosti, ceny, času nabíjení a zvýšení kapacity akumulátorů. Změna těchto parametrů a masová produkce vede k jejich širokému využití. Hlavní výhodou elektrických sekaček je absence nepříjemné hlučnosti a nenáročná údržba. Novým produktem jsou robotické sekačky určené k mulčování travního porostu. Dále jsou uvedeny možnosti vyžití stejnosměrných elektromotorů u sekaček. 

strana

16

Konstrukce akumulátorové sekačky vychází z nožové sekačky a je pouze osazena stejnosměrným motorem a akumulátorem. Oproti sekačce napájené ze sítě zde odpadá nepraktická manipulace s přívodní šňůrou. Tyto sekačky


jsou určeny pro domácí využití a k obhospodařování malých ploch, především zahrad. Na obrázku je znázorněna sekačka GARDENA 42 A Li PowerMax (Obr. 1.3). Hmotnost toho stroje je 16,8 kg, což je podstatně více, než je hmotnost sekačky s asynchronním motorem napájené přímo z rozvodné sítě. Vyšší hmotnost způsobují akumulátory.

Obr. 1.2 Gardena 42 A Li PowerMax [11]



Robotická sekačka je samočinné zařízení, které je napájeno akumulátorem. Má řídící jednotku a zabudované senzory, jenž jí umožňují pohyb v terénu. Její pohyb je náhodný. Pokud narazí na překážku, otočí se a pokračuje dále v jiném směru. Má napájecí stanici, do které přijede za účelem dobití baterií. Vyžaduje malou údržbu a může pracovat nepřetržitě. Je určena k domácímu použití. Vyrábí se v mnoha typech a velikostech a díky tomu může být

Obr. 1.3 Husqvarna Automower 260ACX [13]

většina zahrad udržována touto technikou. Na níže uvedeném obrázku je robotická sekačka HUSQVARNA AUTOMOWER 260ACX (Obr. 1.2) jejíž pracovní plocha dosahuje až 5500 m2. 

Elektrický rider vychází z principu běžného rideru. Kola a nože sekačky jsou poháněny stejnosměrným elektromotorem. Jako zdroj energie slouží strana

17


akumulátory. Zařízení je vybaveno dvěma motory s převodovou skříní, které jsou ovládány nezávisle, a diference otáček slouží k řízení směru. Nebo jsou ovládány jedním motorem s převodovou skříní a směr je určován natočením předních kol. V porovnání s riderem, který je poháněn spalovacím motorem, má elektrický rider menší hlučnost a nižší nároky na údržbu. V průběhu vypracování práce byli nalezeni pouze dva výrobci elektrických riderů ve Spojených Státech Amerických. Jako příklad je zde uveden elektrický rider ZEON (Obr. 1.4) od společnosti HUSTLER, jehož hmotnost je 335 kg, rychlost vpřed 0 – 12,9 km h-1 a rychlost zpět 0 – 8 km h-1. Zeon má dva nezávisle řízené motory a ovládá se pákami u posedu, což umožňuje snadné ovládání stroje.

Obr. 1.4 Rider Zeon od společnosti Hustler [6]

1.3

1.3 Principy konstrukce jednotek eletrického pohonu V současnosti zažívají stroje a dopravní zařízení poháněné energií z akumulátorů velký rozmach. Na trhu jsou dostupné elektromobily, elektrické skútry a různé akumulátorové ruční nářadí. Většina těchto zařízení využívá stejnosměrné motory, a to ve dvou konstrukčních provedeních. Motory opatřené převodovkou, která slouží ke snížení otáček, a dále motory speciálně konstruované do kol.

strana

18


1.3.1 Elektromotor s externí převodovkou Toto řešení je v současné době nejrozšířenější. Zejména u zařízení s velkým rozsahem otáček (např. u automobilů), kde je použita vícestupňová převodovka, a dále tam, kde je zapotřebí nízkých otáček jako u výše uvedených riderů, u kterých je použita jednostupňová převodovka. Samostatně použité elektromotory většinou nevyhovují těmto technickým a také ekonomickým parametrům. Jedním z vyspělých akumulátorových zařízení je elektromobil MODEL S (Obr. 1.5,1.6) od automobilky Tesla Motors. Tato společnost vznikla pouze za účelem vývoje a výroby elektromobilů.

1.3.1

Pohonná jednotka Modelu S je složena z asynchronního elektromotoru, dvou převodovek a generátoru k rekuperaci. Uložení kol vychází ze současné konstrukce automobilů, baterie je zabudovaná do spodní části podvozku. Na fotografii je znázorněna konstrukce pohonu v zadní části automobilu. Jednotlivé části pohonu tvoří kompaktní celek a pohání zadní nápravu. Model S má dojezd 480 km na jedno nabití a zrychlení na 96 km h-1 za 5,6 s a maximální rychlost je 193 km h-1.

Obr. 1.5 Tesla Motors Model S [16]

strana

19


Obr. 1.6 Tesla Motors Model S pohonná jednotka [16] 1.3.2

1.3.2 Motor zabudovaný v kole Toto technické řešení se používá u elektrických skútrů. Skútry mají malá kola, menší rozsah požadovaných rychlostí, a tudíž i otáček, což umožňuje použití motorů v kolech. Zabudované či nábojové motory nejsou zatím tak vyspělé, aby splnily požadavky automobilového průmyslu na efektivitu a bezpečnost. Automobilový průmysl je v dnešní době hlavní inovační silou v oblasti využití elektromotorů v osobní přepravě. Dále se motory v kolech uplatňují u pojízdných zařízení, která mají malá kolečka.

1.4

1.4 Vize výrobců zahradní techniky V následujících letech se předpokládá masový nástup elektricky poháněných zařízení, na který se již v současné době připravují společnosti zabývající se produkcí zahradní techniky. Společnost Husqvarna představila koncept rideru Panthera Leo (Obr 7.1), jenž by měl být napájen akumulátory. V předních kolech jsou umístěny motory, které jsou nezávisle ovládány, a tím je umožněno řízení stroje. Panthera Leo je pouze desénovou studií.

strana

20


Obr. 1.7 Husqvarna koncept Panthera Leo [17]

strana

21

FORMULACE ŘEŠENÉHO PROBLÉMU A JEHO TECHNICKÁ A VÝVOJOVÁ ANALÝZA

2

2 FORMULACE ŘEŠENÉHO PROBLÉMU A JEHO TECHNICKÁ A VÝVOJOVÁ ANALÝZA Současná žací jednotka DAKR Panter FD-3 (Obr. 2.1) je určena pro práci s obsluhou, která stroj ručně řídí a ovládá. V náročném terénu (převážně ve svahu) je produktivita stroje omezena pohyblivostí obsluhy. Běžná lidská chůze se pohybuje mezi 4 až 5 km h-1, při chůzi po nakloněném svahu je rychlost ještě menší. Maximální rychlost pohonné jednotky Panter FD-3 je však 10 km h-1 , což vede k neoptimálnímu využití zařízení a přibližně třetinové produktivitě, než jaká by mohla být, kdyby obsluha nemusela být se strojem v kontaktu. Za účelem zvýšení produktivity a snížení fyzických nároků na obsluhu vznikl požadavek na dálkové ovládání. Současný pojezd je osazen hydraulickou převodovkou a obě kola se otáčejí rovnoměrně, což vyžaduje přítomnost obsluhy k řízení směru jízdy. Určování směru dálkově řízeného stroje je možné natočením celé nápravy či nezávislým pohonem kol. K natočení nápravy je třeba dalšího pohonu. Nezávislý pohon kol je volen z důvodu jednoduchosti konstrukce a snadnější ovladatelnosti. K pohonu je zapotřebí použít dvě nezávisle řízené pohonné jednotky. Dle požadavků firmy Dakr se má jednat o elektrické jednotky.

Obr. 2.1 Pohonná jednotka Panter FD-3 [9]

Konstrukce má vycházet z již zmiňované pohonné jednotky Panter FD-3 s plynulou regulací rychlosti vpřed i vzad, a to v rozmezí 0 – 10 km h-1, o hmotnosti 118 kg, s vnějším obrysem kol 740 mm, s pneumatikami o průměru 460 mm a s výkonem spalovacího motoru 8,5 kW. Nové zařízení má být osazeno stejným spalovacím motorem, jednotka bude opatřena silnějším generátorem. Zařízení s požadovanými parametry v nabídce firmy chybí. Cílem práce je tedy návrh pojezdu pohonné jednotky. Jedná se především o určení možných elektrických jednotek, které by mohly být k danému účelu použity, dále výběr vhodné jednotky a konstrukční návrh pojezdu.

strana

22

VYMEZENÍ CÍLŮ PRÁCE

3 VYMEZENÍ CÍLŮ PRÁCE

3

Cílem práce je návrh elektrického pojezdu univerzální pohonné jednotky žacího stroje. Řešení bude zahrnovat volbu vhodného elektrického pohonu umožňujícího nezávislé ovládaní kol, jenž umožní v navazujícím vývoji osazení dálkovým ovládáním. Konstrukční řešení bude respektovat zachování pohonné jednotky Briggs&Stratton o výkonu 8,5 kW. Řešení pojezdu musí zabezpečit možnost připojení standardního příslušenství a stabilitu stroje při pohybu bez obsluhy. Požadované parametry pojezdu: 

Maximální šířka pojezdu 800 mm.



Běžný pohyb v terénu se sklonem 10°, výjimečně 30°.



Plynulá regulace rychlosti 0 až 10 km h-1 vpřed i vzad.



Nezávislé ovládání kol.



Použití stejnosměrného napětí.



Odolnost proti poškození vodou dané charakterem pracovního prostředí.

Dílčí cíle práce jsou: 

Stanovení parametrů pojezdu.



Návrh variant pohonné jednotky.



Návrh konstrukčních variant pojezdu.



Konstrukční provedení návrhu elektrického pojezdu.



Vytvoření virtuálního modelu pojezdu pohonné jednotky.

strana

23

NÁVRH METODICKÉHO PŘÍSTUPU K ŘEŠENÍ

4

4 NÁVRH METODICKÉHO PŘÍSTUPU K ŘEŠENÍ 

Seznámení se se současnými typy žacích strojů, jejich konstrukcí a pracovním určením. Dále se seznámit se současnou konstrukcí pojezdů žacích strojů a s konstrukcí elektrických pohonů strojů a dopravních zařízení. Prostudovat literaturu zabývající se výběrem a instalací motorů.



Vymezení parametrů, které by měl pojezd splňovat, a to vzhledem k práci, kterou má nová jednotka vykonávat, a charakteru prostředí,v němž se bude pohybovat.



Návrh jednotlivých konstrukčních provedení pohonné jednotky pojezdu, tedy motoru a případně převodové skříně a jejich stručný rozbor. Dále výběr varianty, která bude zpracovaná v konstrukčním řešení.



Návrh možných konstrukcí pojezdu vzhledem k zajištění stability stroje. Výběr varianty, která bude zpracována v konstrukčním řešení.



Konstrukční zpracování elektrického pojezdu univerzální pohonné jednotky žacího stroje a vytvoření jeho 3D modelu.



Rozbor daného řešení doplněný o technologický a ekonomický rozbor.

strana

24

NÁVRH VARIANT ŘEŠENÍ A VÝBĚR OPTIMÁLNÍ VARIANTY

5 NÁVRH VARIANT ŘEŠENÍ A VÝBĚR OPTIMÁLNÍ VARIANTY

5

V rámci konstrukčního řešení jsou zpracovány dvě oblasti, které nabízejí více variant, a to výběr pohonné jednotky a uspořádání pojezdu.

5.1 Konstrukce pohonu

5.1

Pohon je koncipován tak, že bude použito dvou nezávisle řízených elektrických motorů, jež budou napájeny stejnosměrným proudem o napětí do 48 V. Při návrhu pohonu je podstatným parametrem požadovaný výkon motoru. Dle níže uvedených výpočtů je určen požadovaný výkon 3,4 kW pro jízdu do svahu se sklonem 30° a při maximální hmotnosti 250 kg. Potřebný výkon pro pohon pojezdu žacího stroje nebyl firmou Dakr změřen a nebyl proveden ani jeho výpočet. Dle informací poskytnutých společností Dakr je přibližně 20% výkonu stávajícího spalovacího motoru použito k pohonu pojezdu, což je 1,7 kW. Dále jsou brány v potaz možné ztráty v převodovce a požadovaný výkon motoru je určen v rozmezí 2 až 3 kW. Potřebný výkon pro jízdu do svahu se sklonem 30° a s rychlostí 10 km h-1

kde: P [W] α [°] g [N kg-1] v [m s-1]

- výkon motoru - sklon svahu - gravitační zrychlení - rychlost jednotky

Potřebný výkon pro jízdu do svahu se sklonem 10° a s rychlostí 10 km h-1

kde: P [W] α [°] g [N kg-1] v [m s-1]

- výkon motoru - sklon svahu - gravitační zrychlení - rychlost jednotky

Dalším parametrem potřebným pro výběr motoru jsou požadované maximální otáčky kola. Je předpokládáno zachovaní současného průměru kola, a to 460 mm. Dle níže uvedeného výpočtu pro kolo s průměrem 460 mm jsou otáčky 60 ≅ 115 min-1. Je zapotřebí, aby se kolo otáčelo maximálně 115 otáček za minutu pro rychlost 10 km h-1. Maximální otáčky kola

strana

25


kde: f [s-1] r [m] v [m s-1]

- otáčky kola - poloměr kola - rychlost jednotky

Důležitými parametry k určení vlastností motoru jsou také způsob zatěžování S a krytí IP. Jako parametr zatěžování je volen S1. Je to trvalé zatížení s dobou chodu, která je dostatečně dlouhá, aby došlo k ustálení teplot částí motoru, především vinutí. U žacího stroje jsou předpokládány dlouhé pracovní intervaly. Parametr IP volíme vzhledem k bezpečnosti a ochraně motoru před poškozením. Motor může být poškozen vodou z vlhké trávy či vodou při čištění stroje. Také je třeba zabránit vniknutí trávy či jiných předmětů, se kterými může stroj v běžném provozu přijít do kontaktu. S ohledem na tyto parametry je voleno IP 54. První číslice 5 znamená chráněno před prachem a před dotykem nebezpečných částí drátem, číslice 4 chráněno před vniknutím vody stříkající z libovolného směru proti krytu. [1] K pohonu pojezdu lze použít jak motor na střídavé napětí, tak stejnosměrný motor. Střídavé motory s požadovanými parametry jsou v současné době sériově vyráběny především pro napětí 230 V a vyšší. Takové hodnoty však nejsou pro daný pohon vhodné. Taktéž servomotory s požadovanými parametry jsou určeny pro vyšší napětí, a to jak synchronní, asynchronní, tak stejnosměrné servomotory. Motory pro nižší napětí uvedla v dubnu tohoto roku na trh slovinská společnost Iskra. Motor, který se nejvíce blíží daným požadavkům, je Iskra AML7107 s výkonem 2,5 kW a napájecím napětím 15 V. Cena tohoto motoru se pohybuje kolem 12 500 Kč. Motor vyhovuje napájecím napětím, ale výkon je zbytečně velký a cena také není příznivá. Asynchronní a synchronní motor je vhodné ovládat měničem frekvence. Tento způsob je optimální pro řízení otáček. Vzhledem k užití dvou motorů je třeba použít dva frekvenční měniče. Vzhledem k požadavku firmy Dakr na použití stejnosměrných motorů a dále v souvislosti s absencí střídavých motorů s požadovanými parametry na trhu a nemalými náklady na frekvenční měniče, budou pro pohon pojezdu žacího stroje použity stejnosměrné motory. Konstrukce pohonu nabízí tři varianty. První z nich je motor v kole, jenž by byl umístěn uvnitř disku kola. V tomto případě by se jednalo o speciálně zkonstruovaný motor, který by mohl pracovat i při nízkých otáčkách. Druhou variantou je taktéž vestavěný motor v kole, ale běžné konstrukce, která v kombinaci s planetovou převodovkou tvoří jeden celek. Poslední variantou je použití běžného motoru a redukce otáček pomocí převodovky. 5.1.1

5.1.1 Eletrický motor v kolech Elektrický motor zabudovaný v disku kola je z konstrukčního hlediska nejjednodušší variantou. Jedná se o motor, který se skládá pouze ze statoru a rotoru a neobsahuje mechanické převody. Nabídka těchto motorů je velmi omezená. Motory s parametry 1 až 1,5 kW a 115 otáčkami za minutu jsou atypické a nebyla nalezena firma, jež by tyto motory vyráběla sériově. Na trhu jsou dostupné motory, které mají výrazně vyšší

strana

26


otáčky a jsou určeny do elektrických skútrů či elektrických kol. Jedním z výrobců je německá společnost Heizmann. Tyto motory nemůžeme vzhledem k požadovaným nízkým otáčkám použít. Vzhledem k absenci těchto motorů na trhu byla snaha najít společnost, která by se zabývala výrobou tohoto typu motorů. Nakonec byl navázán kontakt s britskou společností Printed Motor Works, jež se zabývá výrobou a vývojem speciálních motorů a motorů v kolech. Printed Motor Works nemá katalogový sortiment a zabývá se výrobou dle specifických požadavků zákazníka. Společně s britskou firmou byly stanoveny tyto požadavky na stejnosměrný motor, a to napětí 48 V, IP 54, výkon 1,5 kW, maximální šířka motoru 150 mm a vnější průměr 200 mm. V případě vývoje motoru by musely být tyto parametry rozšířeny a upřesněny. Za vývoj a výrobu čtyř prototypů požaduje Printed Motor Works 17 tisíc britských liber, což je zhruba 470 tisíc Kč. Výroba prototypu trvá přibližně 17 týdnů. Při sérii 100 ks ročně by se cena jednoho motoru pohybovala okolo 27 tisíc Kč a při sérii 2000 ks ročně by byla cena přibližně 12,5 tisíc Kč. Samotný motor by byl pevně připevněn k rámu stroje a na motor by byl přišroubován disk kola. Kabely od motoru by byly vedeny chráničkou. Všechny připojovací rozměry by byly konzultovány s výrobcem motoru. Toto konstrukční řešení je z hlediska uspořádání jednoduché, ale jeho nevýhodou je vysoká cena a nemalé náklady na vývoj. 5.1.2 Motor s implementovanou planetovou převodovkou Motor s integrovanou planetovou převodovkou se skládá z motoru běžné konstrukce. Má tedy podstatně vyšší otáčky, než je u pohonu pojezdu požadováno. K redukci otáček slouží planetová převodovka, která je spojená s motorem v jeden celek. Tyto motory se v současné době používají jako motorová kola pro úklidové stroje a pro dopravní zařízení pracující v průmyslových provozech a logistice.

5.1.2

Tyto motory vyrábí italská firma Amer, jejíž produkty jsou blízko daným požadavkům. S firmou Amer byla navázána emailová komunikace, ale konstrukce motoru neumožňuje užití v požadovaných podmínkách. Motory jsou určeny pro použití na rovném povrchu a pro vnitřní prostory. Úprava konstrukce by si vyžádala vývoj nového zařízení. Vzhledem k absenci pohonu s požadovanými vlastnostmi byl proveden návrh kinematiky planetové převodovky, která by byla integrovaná do disku kola společně s motorem. Byl vybrán motor české společnosti Atas P2ZX525, jenž slouží jako předloha pro určení parametrů motoru. Jedná se o motor s permanentními magnety, má menší hmotnost a rozměry než motor s vinutím. Motory s permanentními magnety používá i firma Amer. Elektrotechnická konstrukce by byla zachována, ale pouzdro a uložení rotoru by bylo integrováno do jednoho celku s planetovou převodovkou. Planetová převodovka je navržena tak, aby měla vnější průměr přibližně 180 mm a bylo ji možné zabudovat

strana

27


do disku kola. Délka by měla být co nejmenší, optimálně do 150 mm. Vetší rozměry však nejsou konstrukční překážkou, pouze estetickou. Tento problém by šlo částečně řešit úpravou disku kola. Pro přenos radiální a axiální síly z rámu stroje na kolo by bylo použito dvouřádkové ložisko s kosoúhlým stykem. Bylo provedeno několik návrhů kinematiky planetové převodovky. U jednostupňového provedení bylo centrální kolo tak malé, že tato konstrukce byla neproveditelná. Níže je uveden kinematický návrh vícestupňové planetové převodovky (Obr. 5.1), která je konstrukčně proveditelná v požadovaných rozměrech a splňuje požadovaný převodový stupeň. Na hřídeli motoru je nasazeno centrální kolo (1). Okolo centrálního kola obíhá oběžné kolo (2). Pohyb je přenášen ze středu oběžného kola (2) na centrální kolo druhého převodového stupně (4). Oběžné kolo druhého převodového stupně (5) je ve středu pěvně přichyceno k rámu a pohání vnitřní ozubení vnějšího kola (6), což zapříčiňuje rotační pohyb vnějšího pláště vůči statoru motor, jenž je přichycen k rámu.

Obr. 5.1 Kinematický návrh planetové převodovky 1 centrální kolo, 2 oběžné kolo, 4 centrální kolo druhého stupně, 5 oběžné kolo druhého stupně, 6 vnější kolo druhého stupně

strana

28


Je stanovena soustava lineárních rovnic s výchozími parametry a jsou zde uvedeny vypočtené poloměry kol. Výchozí parametry:

Soustava rovnic:

kde: v [m s-1] r [m] ω [s-1]

- rychlost - poloměr kola - úhlová rychlost

Navržené konstrukční řešení by mělo být proveditelné. Ale vzhledem k požadavku součinnosti výrobců motorů a převodovek, vysokým nákladům na vývoj a také vysoké ceně, není toto konstrukční řešení vhodné. 5.1.3 Běţný elektromotor s externí převodovkou Dle výše vymezených parametrů je zapotřebí k pohonu pojezdu stejnosměrného motoru o výkonu 1 až 1,5 kW. Výkon motoru bude snížen o účinnost převodovky, zvláště pokud se bude jednat o převodovku šnekovou.

5.1.3

Pro trakci jsou vhodné motory se sériovým buzením, protože mají velký záběrný moment. Motory o výkonu 1 kW dosahují hmotnosti přibližně 20 kg a hmotnost s výkonem roste. Výrobců těchto motorů není mnoho. Trakční stejnosměrné motory vyrábí slovinská společnost Iskra, jejíž motory jsou především určeny pro pomocné pohony v nákladních a osobních automobilech. Tyto motory vyrábí i česká firma EM Brno, kde při požadavku vyšší IP ochrany roste hmotnost motoru a snižuje se jeho výkon.

strana

29


Další variantou je použití motorů s permanentními magnety, které v posledních letech zažívají značný rozmach. Výhodou těchto motorů je jejich nižší hmotnost a menší zahřívání, které je zapříčiněné absencí části vinutí, a v důsledku toho jsou i snížené nároky na chlazení motoru. Jak již bylo zmíněno, tak výrobců motorů s požadovanými parametry není mnoho. Česká firma Atas vyrábí motor, který takřka splňuje požadavky a je vyráběn sériově. Jedná se o P2ZX525 (Obr. 5.2), jenž má výkon 1,1 kW, napájecí napětí 24 V, jmenovité otáčky 2800 a hmotnost 12 kg. Sériově vyráběný motor však nemá požadované krytí a dosahuje pouze IP 20. Avšak firma Atas je schopna dodat motor v požadovaném krytí IP 54. Byly by možné i další úpravy motoru, jako je změna velikosti výstupní hřídele a osazení ventilátorem. Cena se pohybuje okolo 4 000 Kč. V současném modelu je prostor pro umístění dvou pohonných jednotek o šířce 366 mm. Proto jsou zvoleny převodové skříně, které mají mezi vstupní a výstupní hřídelí úhel 90°. Na jednu pohonnou jednotku připadá prostor o velikosti 182 mm. Pro motor P2ZX525 byl určen převodový poměr 24,28 a kroutící moment 91 Nm při 115 otáčkách za minutu. Určení převodového poměru

kde: i [-] nk [min-1] nm [min-1]

strana

30

- převodový poměr - otáčky kola - otáčky motoru


Obr. 5.2 Nákres rozměrů motoru Atas P2Z525 [28]

Určení kroutící momentu

kde: P [W] f [s-1] M [N m-1]

- výkon motoru - otáčky kola - kroutící moment

strana

31


Vzhledem k požadovaným parametrům jsou vhodné převodovky šnekové nebo kuželočelní. Na trh tyto převodovky s potřebnými parametry dodává několik výrobců. Vhodný sortiment nabízí italské firmy Varver a Transtecno. V České republice je to firma TOS Znojmo. Šnekové převodovky jsou jednodužší a dosahují menší hmotnosti, zato však mají nižší účinnost, a to okolo 80%. Kuželočelní převodovky jsou dvoustupňové, konstrukčně složitější, a mají tudíž větší hmotnost a hlavní výhodou je vyšší účinnost. Hmotnostní rozdíl mezi šnekovou a kuželočelní převodovkou je vzhledem k cca 20 % ztrátě výkonu zanedbatelný. Proto je volena kuželočelní převodovka. Při volbě šnekové převodovky by bylo zapotřebí silnějšího motoru i většího generátoru a hmotnost pohonné jednotky jako celku by byla nakonec větší. Při výběru převodovky bylo bráno v potaz ekonomické kritérium a převodový poměr. Nejvhodnější převodový poměr vyrábí společnost TOS Znojmo, která má i výhodnější ceny než italská konkurence. Jedná se o převodovku TOS Znojmo KTM 25A-71-115, jejíž převodová skříň vyrobená z hliníku má hmotnost pouze 9,5 kg. Dosahuje tedy přibližně poloviční hmotnosti oproti litinovým převodovým skříním, které se hmotnostně pohybují kolem 20 kg. Pro toto konstrukční řešení je vhodné použít převodovku osazenou výstupní přírubou. Avšak pro převodovou skříň KMT 25A prozatím TOS Znojmo příruby nevyrábí. Rozšíření sortimentu o tuto přírubu je plánováno. Společností TOS byl poskytnut nákres příruby v provedení FF. Na obrázku 5.3 je uveden nákres motoru s převodovou skříní KTM 25A-71-115-FF. Převodový poměr je 24,68. Cena převodovky se pohybuje okolo 10 tisíc Kč.

Obr. 5.3 Rozměry motoru Atas P2ZX525 s převodovkou TOS Znojmo 25A-71-115-FF

Na obrázku 5.3 je nákres převodové skříně vpravo a motoru vlevo. Hlavní rozměry této sestavy jsou délka 541,5 mm, šířka 173 mm a hloubka 178 mm, která na obrázku není uvedena.

strana

32


5.2 Uspořádání pojezdu

5.2

Absence kontaktu obsluhy se strojem klade požadavky na řízení a zajištění stability žacího stroje. Řízení je řešeno nezávislým pohonem kol, což umožňuje velkou variabilitu ovládání. Při otáčení kol vzájemně proti sobě je možné se se strojem otočit na místě, což zjednodušuje ovládání a zvyšuje produktivitu práce. K zajištění stability a dobrých pojezdových vlastností je třeba doplnit zařízení o další kolo či kola. Kola mohou být umístěna buď na příslušenství žacího stroje, nebo na kostře žacího stroje. 5.2.1 Kola umístěná na příslušenství Toto konstrukční řešení by nevyžadovalo zásadní konstrukční změny pohonné jednotky, pokud by si je však nevyžádalo umístění elektrického pohonu. Přídavná kola by byla umístěna na boku či na přední části příslušenství. Vzhledem k pohybu stroje v nerovném terénu by bylo zapotřebí použít kola o průměru přibližně 260 mm a o šířce 80 mm.

5.2.1

Kola by musela být uchycena tak, aby se mohla volně natáčet a neomezovala tak pohyblivost stroje. Tím se zmenší rádius potřebný pro snadné otočení stroje. Pohonná jednotka je určena převážně ke žnutí trávy a její kola umístěná v přední části či z boku trávu polámou a pojezdí. Tím je zhoršena účinnost sečení, protože ležící tráva není při dalším průjezdu posečena. 5.2.2 Kola umístěná na kostře pojezdu Při umístění kol na kostru je optimální umístění kol na zadní část pojezdu, čímž se zabrání poškození porostu před jeho posečením. Vzhledem k požadavku na maximální stabilitu je vhodné umísit do zadní části dvě kola o průměru přibližně 260mm a šířce 80 mm. Kola budou uložena stejně jako v předcházející variantě a to tak, aby se mohla samovolně otáčet a neomezovala pohyblivost stroje. Při tomto uspořádání je stroj schopen otočit se na místě. Ale toto řešení vyžaduje změnu konstrukce celé stávající pohonné jednotky.

5.2.2

5.3 Výběr optimální varianty

5.3

Jako konstrukční řešení je zvolen běžný motor s externí převodovkou a kola umístěná na kostře pojezdu. S předpokladem využití nové jednotky komerční sférou (tj. 245 pracovních dnů v roce, 8 pracovních hodin denně a náklady na pracovníka 150 Kč za hodinu) jsou celkové náklady na obsluhu stroje 294 tisíc Kč ročně. Uvažuje se využívání tohoto stroje po jednu třetinu roku, a tím se náklady na obsluhu sníží o třetinu, tj. přibližně na 100 tisíc Kč za rok. Dále jsou uvažovány přípravné časy a prostoje, kdy stroj nepracuje, které tvoří přibližně pětinu pracovní doby, a očištěné náklady na obsluhu stroje dosahují 80 tisíc Kč ročně. Nová jednotka má přibližně dvakrát vyšší výkon než stávající jednotka Panter FD-3, jejíž cena je 48 tisíc Kč. Při pořízení nové jednotky může tedy uživatel ušetřit na pracovní síle přibližně 80 tisíc Kč ročně. Kolem této částky by se měla přibližně

strana

33


pohybovat konečná cena nového zařízení. Poté bude nová jednotka dobře prodejná, a to díky svojí krátké návratnosti. V ceně nového zařízení je třeba brát v potaz elektroniku a elektrotechniku, která bude sloužit k dálkovému řízení a ovládání stroje. Cenu dále tvoří elektrický pohon a ostatní komponenty jako motor a kola, která se neliší od stávající jednotky Panter FD-3. Výroba nebude dosahovat sérií o tisících kusů. Náklady na vývoj inovovaného zařízení se tedy rozprostřou do několika desítek či stovek kusů výrobků. Při použití motoru v kolech a výrobě 50 ks ročně jsou náklady na elektrický pohon 63 tisíc korun. Motor s integrovanou planetovou převodovkou je určen pro velké série a náklady na tento pohon jsou větší než při užití běžného motoru s externí převodovkou. Při výrobě 50 ks ročně a užití motoru Atas P2ZX525 s převodovkou KTM 25A-71-115-FF jsou náklady na elektrický pohon 25 tisíc korun. Komponenty jsou sériově vyráběny. Dále je možno vyrobit několik kusů bez potřeby velkých investic do vývoje pohonu a inovovanou jednotku otestovat na trhu. Nižší náklady jsou hlavní důvody volby elektromotoru s externí převodovkou. Malé náklady byly také jedním z hlavních požadavků firmy Dakr. Požadavky na kompatibilitu se stávajícím příslušenstvím a na vysokou produktivitu práce vedly k výběru varianty s umístěním kol na kostře pojezdu. Zařízení se tak může neustále samo pohybovat, což zrychluje a usnadňuje přemísťování zařízení, případně se dá použít k jiným účelům. Umístění kol na kostře by také mělo zajistit vetší obratnost stroje a usnadnit vyrovnávaní se s obtížným terénem. Není ani zapotřebí konstrukčně upravovat příslušenství. Uživatelům vlastnícím stávající pohonnou jednotku Panter FD-3 i novou dálkově řízenou jednotku to umožňuje maximální variabilitu využití příslušenství.

strana

34

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ

6 KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ

6

Byl vytvořen návrh elektrického pojezdu univerzální pohonné jednotky žacího stroje s rozměry o šířce 799 mm, výšce 460 mm, délce 1220 mm, rozvoru kol 700 mm, hmotnosti 86 kg, příkonu 2200 W a jmenovitého napětí 24 V. Pojezd je osazen dvěma komutátorovými motory s permanentními magnety. Reverze chodu je prováděna přepólováním. Brzdění je prováděno prostřednictvím motoru. Otáčky motorů jsou ovládány změnou napětí a maximální rychlost pojezdu je 9,8 km h-1. Změna směru je uskutečňována odlišnou rychlostí a směrem pohybu kol. Zadní kola jsou umístěna tak, aby se mohla volně otáčet dle vertikální osy.

Obr. 6.1 Základní pohledy na návrh elektrického pojezdu

strana

35


Maximální rychlost pojezdu

≅ kde: fk,max [s-1] fm,j [s-1] i [-] vmax [m s-1] r [m]

- maximální otáčky kola - jmenovité otáčky motoru - převodový poměr - maximální rychlost jednotky - poloměr kola

Kde to konstrukce umožnila, byla volena stejná velikost šroubů a dalšího spojovací materiál. A to šroub s válcovou hlavou s vnitřním šestihranem pro snadné zajištění a rychlou montáž a údržbu. Jako materiál kovových součástí jsou použity oceli obvyklých jakostí, pokud není uvedeno jinak. Konkrétně plechy S235JR (1.0038), trubky S23JRH (1.0039) a tyče válcované za tepla S355J0 (1.0553). Dále je popsána konstrukce jednotlivých částí pojezdu (Obr. 6.2). Členění je převážně dle montážních sestav, a to přední kolo (1), zadní kolo (2), uložení předního kola (3), pohonná jednotka (4) a kostra (5).

Obr. 6.2 Návrh pojezdu, 1 přední kolo, 2 zadní kolo, 3 uložení předního kola, 4 pohonná jednotka, 5 kostra

strana

36


6.1 Přední kolo

6.1

Obr. 6.3 Řez předním kolem pojezdu, 1 pneumatika, 2 disk kola, 3 hřídel, 4 disk svařence, 5 šroub se šestihrannou hlavou, 6 pouzdro, 7 připojovací šroub, 8 matice

Přední kolo se skládá z disku kola (2), který je osazen foukanou pneumatikou (1). Kolo je totožné s kolem jednotky Panter FD-3 a u výrobce nedochází k navyšování

strana

37


typů nakupovaných součástí. Kolo s diskem je nakupované jako celek od firmy VZD Vizovice. Model předního kola a disku byl poskytnut firmou Dakr. Disk kola (2) je spojen s hnací hřídelí (3) pomocí svařence, který je tvořen diskem (4), šrouby se šestihrannou hlavou (5) a pouzdrem (6). Zajištění kola na hřídeli je provedeno pomocí kužele a pera. Axiální zajištění svařence k hřídeli je provedeno pomocí šroubu M12 se šestihrannou hlavou (7). Zajištění šroubu v hřídeli je provedeno pomocí lepidla Loctite 243, které je určeno k zajištění závitových spojů střední pevnosti. K povolení šroubu stačí běžné ruční nářadí. Disk kola je připevněn pomocí čtyř šestihranných matic M12 s nekovovou vložkou (8). Pouzdro (6) je vzhledem k většímu namáhání vyrobeno z oceli 1.5122.

6.2

6.2 Zadní kolo Zadní kolo slouží k zajištění stability pojezdu. Je připevněno k rámu prostřednictvím otočného uložení (2). Samotné kolo, tedy plášť (8), disk (9), jehlové ložisko (12), prachovka (13), jsou nakupovány jako celek od firmy VZD Vizovice. Model kola byl poskytnut firmou Dakr. Kolo se otáčí okolo hřídele (14), která tvoří s ohýbaným plechem (7) a s čepem (5) svařenec, jenž je vsazen do otočného uložení (2) a umožňuje natočení kola dle směru jízdy.

Obr. 6.4 Řez zadním kolem, 5 čep, 7 ohýbaný plech, 8 plášť, 9 disk, 14 hřídel

Čep (5) se otáčí v otočném uložení (2). Axiální síly se přenášejí přes axiální kuličkové ložisko ZKL 51100 (4). Radiální síly jsou přenášeny kluzně přes stěny čepu a kluzného uložení (2). Ložisko je mazáno plastickým mazivem, k utěsnění slouží O-kroužek (6) a na horní straně slouží k utěsnění zátka Moss 12089 (1) vyrobená z LDPE. Model je zátky je stažen ze stránek společnosti Moss.

strana

38


Obr. 6.6 Vertikální uložení zadního kola, 1 zátka, 2 kluzné uložení, 3 spojovací šroub, 4 ložisko, 5 čep, 6 O-kroužek, 7 ohýbaný plech

K upevnění čepu (5) slouží šroub s válcovou hlavou a vnitřním šestihranem M5 (3). Proti samovolnému vyšroubování je šroub zajištěn lepidlem na utěsňování závitových spojů se střední pevností Loctite 243. Minimální trvanlivost ložiska byla stanovena na pět let, ložisko ji ale značně převyšuje. K mazaní je použito plastického maziva s viskozitou při 40°C 500 mm2s-1. Výpočet byl proveden na stránkách společnosti ZKL. Součástí nakupovaného kola je jehlové ložisko (12) a prachovka (11). Dále je součástí kola vyráběná hřídel (14), která je opatřena drážkou pro pojistný kroužek a je přivařena k plechu (7). K zajištění axiální polohy slouží pojistný kroužek pro hřídel. Vzájemné dosedání ploch je zajištěno podložkami (10).

Obr. 6.5 Náboj zadního kola, 7 plech, 10 dorazová podložka, 11 jehlové ložisko, 13 pojistný hřídelní kroužek, 14 hřídel zadního kola

strana

39


6.3

6.3 Uloţení předního kola Přední kolo je prostřednictvím příruby (2) připevněno ke kostře pojezdu čtyřmi šrouby se šestihrannou hlavou s nákružkem M10 a šestihranné matice s nekovovou vložkou M10. Kolo je připevněno na pravou stranu hřídele. Druhý konec hřídele je opatřen drážkou pro pero a společně s perem je zasunut do převodovky. Kroutící moment je přenášen přes celou hřídel, síly působící na kolo jsou přenášeny skrz ložisko do kostry pojezdu.Hřídel je vzhledem k jejímu značnému namáhání vyrobena z materiálu o vyšší jakosti, a to z oceli 1.5122. K přenosu axiální i radiální síly slouží dvouřádkové kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem a s trvalou náplní maziva ZKL 3205-2RS NF. Ložisko by mělo být společností ZKL v nejbližší době uvedeno na trh, případně lze použít ložisko FAG 3205-BD-TVH. Dvouřádkové kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem bylo vybráno pro jeho schopnost přenášet moment a značnou axiální sílu a není zapotřebí použít dvě ložiska. Pro výpočet trvanlivosti ložiska je uvažován krajní případ pohybu po vrstevnici na svahu se sklonem 30° a síly jsou přenášeny pouze jedním kolem. Stejně jako u zadního kola je zde požadována minimální trvanlivosti pět let, tedy 9800 hodin což je 67,62 milionů otáček, spolehlivost 97%. Zatížení na ložisko je 1226 N v axiálním směru a 2124 N v radiálním směru. Dále byl výpočet proveden na stránkách společnosti ZKL. Při uvedených parametrech je životnost ložiska 79,9 milionů otáček, což je více než minimální požadovaná hodnota. Je velmi málo pravděpodobné, že stroj budu pracovat celých pět let v těchto podmínkách. Běžná trvanlivost bude tedy pravděpodobně delší. Axiální zatížení ložiska při jízdě na svahu a záběru jednoho kola

kde: Fa [N] Fg [N] α [°] g [N kg-1] m [kg]

- axiální síla - gravitační síla - sklon svahu - gravitační zrychlení - hmotnost

Radiální zatížení ložiska při jízdě na svahu a záběru jednoho kola

kde: Fr [N] Fg [N] α [°] g [N kg-1] m [kg]

strana

40

- axiální síla - gravitační síla - sklon svahu - gravitační zrychlení - hmotnost


Obr. 6.7 Řez uložením předního kola, 1 hřídel, 2 příruba, 3 pouzdro, 4 víko, 5 šroub s válcovou hlavou, 6 ložisko, 7 plstěný těsnící kroužek, 8 pojistná podložka s ozubem, 9 matice se čtyřmi drážkami, 10 dorazový kroužek, 11 plstěný těsnící kroužek

Příruba (2) je přivařena k tělu pouzdra (3). Dosedací plocha příruby je obráběna po svaření. K axiálnímu zajištění a uzavření pouzdra slouží víko (4), jenž je spojeno s pouzdrem (3) čtyřmi šrouby s válcovou hlavou a vnitřním šestihranem M8 (5). Axiální zajištění ložiska (6) na hřídeli je zajištěno pomocí pojistné matice se čtyřmi drážkami (9) a pojistné podložky s přímým ozubem (8). Axiální zajištění v pouzdře (3) je provedeno pomocí dorazového kroužku (10) a víka (4). Utěsnění pouzdra je provedeno pomocí plstěných těsnících kroužků (7), (11).

strana

41


6.4

6.4 Pohonná jednotka Pohonná jednotka (Obr. 6.8 a 6.9) je připojena skrze výstupní přírubu (4) ke kostře pojezdu, a to stejnými šrouby jako uložení předního kola. Jednotka se skládá ze stejnosměrného motoru P2ZX525 vyráběného společností Atas. Motor má příkon 1,1 kW, jmenovité otáčky 2800 otáček za minutu, IP 54 a průměr hřídele motoru je přizpůsoben převodovce. Model motoru byl poskytnut firmou Atas elektromotory Náchod. Dále se jednotka skládá z převodovky KTM 25A-71-115-FF s převodovým poměrem 24,68, kterou vyrábí TOS Znojmo. Model převodové skříně byl stažen ze stránek společnosti TOS Znojmo. Motor (1) je připojen k převodové skříni pomocí příruby a čtyř šroubů s válcovou hlavou a vnitřním šestihranem M8 (3). Ke spojení pohonné jednotky s kostrou je použita příruba (4), a to z důvodu odsazení převodovky (2) a motoru od vnitřní stěny kostry.

Obr. 6.8 Pohled na pohonnou jednotku, 1 motor, 2 převodová skříň, 3 spojovací šroub, 4 příruba

Převodová skříň je opatřena dutou hřídelí s výstupem na obou stranách a k uzavření druhé strany je použita zátka (5), jež je připevněna čtyřmi šrouby s válcovou hlavou a vnitřním šestihranem a M8 (6). Při větších sériích by byla použita zátka vyráběna tlakovým litím z plastu. Převodovka může pracovat v různých polohách, vzhledem k naklánění pojezdu je určená náplň oleje do převodové skříně o objemu 1 l. Vzhledem k požadavku měnit olej minimálně jednou za 24 měsíců, je vhodné použít minerální olej, který má kratší výměnný interval, ale při provozu osm hodin denně je dostačující. Výrobce doporučuje olej CLG VG100.

strana

42


Obr. 6.9 Pohonná jednotka, 1 motor, 2 převodová skříň, 3 spojovací šroub, 5 zátka, 6 šroub zátky

6.5 Kostra pojezdu

6.5

Ke kostře pojezdu (Obr. 6.10, 6.11) jsou připevněny všechny výše uvedené montážní sestavy. Na kostru budou dále připevněny další komponenty stroje, jako jsou motor, generátor, baterie, elektronika a elektrotechnika. Na přední stranu stroje bude přichyceno příslušenství.

Obr. 6.10 Kostra pojezdu, 1 tenkostěnný profil, 2 přední plech, 3 čtvercový profil, 4 zadní plech, 5 kluzné uložení, 8 plech motoru

strana

43


Tenkostěnný uzavřený obdélníkový profil (1) je přivařen k plechu (2) a je určen k přichycení příslušenství univerzální pohonné jednotky žacího stroje. Otvorem v předním plechu prochází hnací hřídel, z vnitřní strany plechu je umístěná pohonná jednotka a z vnější strany je umístěno uložení předního kola. Tenkostěnný profil čtvercového čtvercového průřezu (3) spojují přední plech se zadním plechem (4). Plech motoru (8) vyztužuje stroj v horní části a slouží k umístění motoru. K zadnímu plechu je přivařeno kluzné uložení zadního kola (5) a skrze něj je přichyceno zadní kolo. Na zadním plechu je dále přivařen plech pro závaží (6), ke kterému jsou přivařeny tyče (7), jenž slouží k přidělání závaží. Sklon tyčí je 35° a to z důvodu zabránění samovolného uvolnění závaží při jízdě do svahu se sklonem 30°.

Obr. 6.11 Kostra pojezdu, 1 uzavřený profil, 2 přední plech, 3 čtvercový profil, 4 zadní plech, 5 kluzné uložení, 6 plech pro závaží, 7 tyč, 8 plech motoru

6.5

6.5 Rozměry a zajištění stability na svahu Dle požadavků firmy Dakr má být stroj schopen pohybovat se v terénu se sklonem až 30°. Je třeba zabránit tomu, aby těžiště leželo v takové poloze, ve které by mohl při pohybu na svahu začít působit moment, který by stroj převrátil. Z důvodu zajištěný stability stroje musí těžiště ležet vlevo od přímky v (Obr. 6.12). U nového zařízení nejsou známy všechny komponenty a jejich hmotnost, které budou na stroji umístěny. Avšak rozmístění komponentů, co se týče výšky, je podobné jako u stávající jednotky Panter FD-3. K návrhu rozměrů je tedy použita výška těžiště současné jednotky a to 465 mm. Hmotnost jednotky Panter FD-3 je 120 kg. Konstrukce nového zařízení je těžší přibližně o 40 kg, což je hmotnost elektrických strojů. Hmotnost samotné jednotky by tedy měla být 160 kg.

strana

44


Obr. 6.12 Nákres stroje při jízdě ze svahu, v je vertikální přímka, p je minimální vzdálenost těžiště od osy kola, h je výška těžiště a β je sklon svahu

Úhel β je úhel naklonění svahu vůči vodorovné hladině, h je výška těžiště, v je přímka kolmá k vodorovnému povrchu a p je minimální vzdálenost těžiště od osy kol. Minimální vzdálenost těžiště od osy kol je 268 mm. Tato vzdálenost určuje polohu těžiště od osy kola, platí pro přední i zadní část stroje. Minimální rozvor kol je tedy 536 mm. Určení minimální vzdálenosti osy od těžiště

kde: p [mm] β [°] h [mm]

- minimální vzdálenost těžiště od osy - sklon terénu od vodorovné hladiny - výška těžiště

Stabilita musí být zajištěna i při jízdě na šikmém svahu, což bude častý způsob pohybu jednotky. Platí stejná podmínka jako pří jízdě do svahu a ze svahu, tedy rozchod musí být minimálně 536 mm. Navržený rozchod předních kol je 585 mm a zadních 536 mm.

strana

45


Stroj je určen k práci s příslušenstvím, jež je umístěno na přední části stoje, což posunuje polohu těžiště. Příslušenství je symetrické, takže nedojde k posunutí těžiště na pravou či levou stranu stroje. Při připojení příslušenství vznikne celkové těžiště, pro které platí stejná podmínka jako pro samotný stroj. Těžiště musí ležet 268mm od osy kol.

Obr. 6.13 Nákres stroje při jízdě po vrstevnici po svahu, v je vertikální přímka, p je minimální vzdálenost těžiště od osy kola, h je výška těžiště a β je sklon svahu

Čtyřdisková sekačka DZS 125 je v současnosti nejtěžším nabízeným příslušenstvím. Má hmotnost 62 kg a její těžiště je vzdáleno od osy předního kola 600 mm. Níže uvedený výpočet určuje rozvor pro DZS 125 na 873 mm. Stroj je určen pro práci s různým příslušenstvím o nižší hmotnosti než DZS 125. Výpočet rozvoru pro bubnovou sekačku RZS 70, která má hmotnost 20 kg, je 645 mm. Těžiště pojezdu je vzdálené od osy předního kola 113 mm a hmotnost pojezdu je 86 kg. Umístění zbývajících komponent tak, aby se těžiště stroje posunulo do vzdálenosti 605 mm od osy předního kola, uspořádání neumožňuje. Stabilita stroje je zajištěna tím, že při práci s těžším příslušenstvím se na zadní stranu pojezdu přidá závaží. S lehčím příslušenstvím a na rovině může stroj pracovat bez vyvažovacího závaží. Rozvor kol je 700 mm.

strana

46


Obr. 6.14 Jednotka Panter FD-2 se čtyřdiskovou sekačkou DZS 125 [9]

Na obrázku 6.15 je Tp poloha těžiště příslušenství, Tc poloha společného těžiště stroje a příslušenství a Ts poloha těžiště stroje. Výpočet vzdálenosti os kol s DZS 125 (62 kg) mm

kde: xs [mm] xc [mm] xp [mm] rk [mm] mo [kg] ms [kg] p [mm]

- vzdálenost těžiště stroje od těžiště příslušenství - vzdálenost celkového těžiště od těžiště příslušenství - vzdálenost osy předního kola od těžiště příslušenství - rozvor kol - hmotnost příslušenství - hmotnost stroje - minimální vzdálenost těžiště od osy

strana

47


Obr. 6.15 Nákres rozložení hmoty, Tc poloha celkového těžiště, Tp poloha těžiště příslušenství, Ts poloha těžiště stroje, xc vzdálenost těžiště osy od těžiště příslušenství, xo vzdálenost těžiště příslušenství od osy předního kola, xs vzdálenost těžiště stroje od těžiště příslušenství

Výpočet vzdálenosti os kol s RZS 70 (20 kg)

kde: xs [mm] xc [mm] xo [mm] rk [mm] mp [kg] ms [kg] p [mm]

- vzdálenost těžiště stroje od těžiště příslušenství - vzdálenost celkového těžiště od těžiště příslušenství - vzdálenost osy předního kola od těžiště příslušenství - rozvor kol - hmotnost příslušenství - hmotnost stroje - minimální vzdálenost těžiště od osy

Při návrhu pojezdu nejsou známy všechny parametry stroje, které mají vliv na polohu těžiště, což je převážně hmotnost a rozmístění dílů, jako je motor, alternátor a další. Přesný rozvor zajišťující stabilitu stroje na svahu, bude určen až při návrhu celého stroje. Aby se pojezd mohl použít s navrženým rozvorem 700 mm, tak musí těžiště celého zařízení ležet uvnitř pětistěnu. Tento pětistěn vznikne průmětem vodorovné roviny a rovin, jež procházejí body dotyku sousedních kol s vodorovnou rovinou a svírají s vodorovnou rovinou úhel 60°. Pětistěn je znázorněn na obrázku 6.16. Návrh těžiště je vzhledem neznalosti všech potřebných parametrů stroje a rozsahu práce proveden pouze pro statickou situace, pro konečný návrh stroje je třeba provést i dynamické zajištění stability.

strana

48


Obr. 6.16 Pětistěn vymezující polohu těžiště stroje

strana

49


6.6

6.6 Kompatibilita Byl kladen požadavek na možnost připojení stávajícího příslušenství, které je v současnosti určeno pro jednotku Panter FD-3. Připojení je uskutečněno pomocí profilu v přední části pojezdu. Na obrázku 6.17 je pojezd znázorněn s dvoububnovou sekačkou RZD 121. Jednotka bude dále osazena dalšími komponenty, jako je motor, alternátor, baterie, elektrotechnika a elektronika. Pro osazení dalšími komponenty, jako je spalovací motor a další zařízení, je určen prostor v horní části pojezdu. Vnitřní prostor mezi předními koly je o 40 mm větší než u stávající jednotky Panter FD-3, a to 380 mm. Délka prostoru pro umístění komponent je 950 mm. Byl vytvořen návrh, na kterém je připevněn motor se základním příslušenstvím. Motor je přichycen k plechu, který je přišroubován ke kostře a slouží k jejímu zpevnění. Dále je součástí motoru alternátor, jehož výkon je nutno přizpůsobit příkonu motorů. Model motoru a sekačky RDZ byl poskytnut společností Dakr.

Obr. 6.17 Návrh umístění dalších komponent a osazení sekačkou RDZ 121

strana

50


Obr. 6.18 Návrh umístění dalších komponent a osazení sekačkou RDZ 121

strana

51

ZÁVĚR

7

7 ZÁVĚR Cíle práce byly splněny. Dle zadaných parametrů byl vytvořen návrh elektrického pojezdu univerzální pohonné jednotky žacího stroje o následujících parametrech délka 1220 mm, šířka 799 mm, výška 460 mm, váha 86 kg, příkon 2200 W , rozvor 700 mm a maximální rychlost 9,84 km h-1. Rychlost stroje je plynule regulovatelná v obou směrech, a to v rozmezí 0 - 9,84 km h-1. Pojezd je navržen pro pohyb ve členitém terénu, a to se sklonem svahu, který může dosahovat až 30°. V přední části jsou umístěna hnaná kola o průměru 460 mm a šířce 200 mm. Kola jsou poháněna nezávisle pomocí pohonných jednotek, skládajících se ze stejnosměrného elektromotoru Atas P2ZX525 a převodovky TOS Znojmo KTM 25A-71-115-FF. Nezávislý pohon kol umožňuje snadnou a dobrou ovladatelnost stroje, který se tak může otočit i na místě. Dobrá pohyblivost je zajištěna uložením zadních kol, jenž umožňuje otáčení kolem vertikální osy. Zadní kola mají průměr 260 mm a šířku 80 mm a samovolně se přizpůsobují směru pohybu. Jednotlivé díly stroje se vyrábějí řezáním, plošným tvářením či obráběním a svařováním.. Díly byly navrženy tak, aby bylo možno využít stávající technologie firmy Dakr. Při návrhu tvaru a velikosti součástí byl brán ohled na malosériovou výrobu a vysoký podíl lidské práce, tím je zajištěna snadná a rychlá montáž a údržba stroje. Pro snížení pracnosti při montáži byla volena stejná velikost šroubů a dalšího spojovacího materiálu. Vzhledem k rozsahu práce, jež se nezabývá návrhem celého stroje, je proveden ekonomický rozbor pro hlavní nakupované součásti, které nejsou součástí stávajícího stroje, jehož prodejní cena je 48 tisíc Kč, a to motoru Atas P2ZX525 a převodové skříně TOS Znojmo KTM 25A-71-115-FF, ložisek ZKL 51100 a FAG 3205-BH-TVH. Motor a převodovka byly poptány přímo u výrobců, a to pro množství 100 ks ročně. Ložiska byla poptána u společnosti ZPV Group. Cena nakupovaných součástí je přibližně 26 tisíc Kč. Cena stávající jednotky doplněné o elektrický pohon je zhruba 74 tisíc Kč, cena bude dále navýšena o cenu dálkového ovládání a dalších komponent. Tab. 7.1 Ceny hlavních nakupovaných komponent

Poloţka Motor Převodová skříň Dvouřádkové kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem Axiální kuličkové ložisko Celkem

strana

52

Označení poloţky Atas P2ZX525 KTM 25A-71-115-FF FAG 3205-BD-TVH

Kusů 2 2 2

ZKL 51100

2

Cena za kus 4 554,00 Kč 7 910,00 Kč 372,00 Kč 39,50 Kč 25 751,00 Kč

ZÁVĚR

V rámci možných konstrukčního řešení jsou zpracovány tři varianty, prvním je motor vestavěný v kole, druhým motor s integrovanou planetovou převodovkou a třetím běžný stejnosměrný motor s externí převodovkou. Vestavěný motor v kolech s požadovanými parametry, který by bylo možné zabudovat do kol, se sériově nevyrábí. V rámci řešení práce byl navázán kontakt s britskou společností, která by motor mohla vyvinout a vyrobit, ale náklady na vývoj by dosahovaly 500 tisíc Kč. Při výrobě 50 ks ročně a při návratnosti prostředků investovaných do vývoje pohonné jednotky za jeden rok, by náklady pohonné jednotky do jednoho stroje byly ve výši 63 tisíc Kč. Druhá varianta se zabývala motorem s integrovanou planetovou převodovkou, která nebyla vybrána pro dlouhý vývojový interval, vhodnost pro velké série a vysoké náklady na vývoj. Třetí varianta, a to stejnosměrný motor s externí převodovkou má oproti ostatním variantám uvedené výhody. A to že se komponenty sériově vyrábí, není tedy třeba investovat značné částky do vývoje a náklady na pohonnou jednotku jsou příznivé i při malých sérií. Pří výrobě 50 ks ročně jsou náklady na pohonné jednotky 25 tisíc Kč na stroj. Třetí varianta byla tedy zvolena pro její ekonomické výhody jako vhodné konstrukční řešení pohonné jednotky. Pro zajištění stability stroje byl pojezd osazen čtyřmi koly, což umožňuje pohyb stroje na svahu se standardním příslušenstvím. Zajištění stability se projevilo jako konstrukční problém. Stabilitu bylo možné řešit umístěním kol na příslušenství stroje, což by ale omezilo kompatibilitu a byl by poškozen sečený porost. Jako konstrukční řešení bylo vybráno umístění kol na kostře pojezdu, a to z důvodu lepší pohyblivosti stroje a možnosti užití dnes vyráběného příslušenství. Bylo také zapotřebí zajistit stroj proti převrácení při jízdě po svahu. Společně s určením rozvoru kol byl proveden statický návrh polohy těžiště a byla vymezena oblast, kde musí těžiště ležet, aby nedošlo k převrácení stroje při jízdně na svahu. Nová pohonná jednotka, jejíž součástí bude navrhovaný pojezd, je určena k práci s příslušenstvím, které slouží převážně k úklidu sněhu a sečení vysoké trávy, kterou je poté možno dále zpracovávat. Možností zpracování sečeného porostu a větší variabilitou příslušenství se nová pohonná jednotka odlišuje od konkurenčního produktu Spider ILD. Na trhu by si tyto stroje neměly přímo konkurovat. Dálkové ovládání umožní dvojnásobné až trojnásobné zvýšení produktivity práce a snížení fyzických nároků na obsluhu, což je hlavním vylepšením oproti stávající jednotce. Dalším krokem řešení je návrh dálkového ovládání stroje, dimenzování alternátoru, návrh modulu dálkového ovládání a elektrického řízení otáček stejnosměrného motoru. Motor je ovládaný změnou napětí. Vzhledem k faktu, že se otáčky přizpůsobí zatížení, není možno ručním analogovým ovládáním zajistit v nerovném terénu rovnou jízdu stroje. Je tedy vhodné použít digitální ovládaní se zpětnou vazbou, a k zajištění rovné jízdy použít automatickou regulaci. Jako ovládací zařízení je vhodné použít rádiově řízený modul, který se v současné době používá v podobné aplikaci. Také se nabízí použití tabletu jako ovládacího modulu, jenž by nabízel multifunkční ovládání. Pomocí tabletu a GPS modulu by bylo možné nechat stroj na určitých úsecích pracovat zcela automaticky.

strana

53

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ

SEZNAM POUŢITÝCH ZDROJŮ [1] Roubíček, Ota. ELETRICKÉ MOTORY A POHONY. Praha : BEN - technická literatura , 2008. ISBN 80-7300-092-X. [2] Svoboda, Pavel, Brandejs, Jan a Prokeš, František. Výběry z norem. Brno : CERM AKADEMICKÉ NAKLADATELSTVÍ, 2007. ISBN 978-80-7204-4341. [3] Řasa, Jaroslav a Švěrcl, Josef. Strojírenské tabulky 2. Praha : Scientia, 2007. ISBN 978-80-86960-20-3. [4] AMP. [Online] 2011. [Citace: 26. 3 2011.] http://www.ampbyariens.com/Electric-Lawn-Mower/default.aspx. [5] Česká národní banka. [Online] 2011. [Citace: 3. 4 2011.] http://www.cnb.cz/. [6] HUSTLER. [Online] [Citace: 26. 3 2011.] http://www.hustlerturf.com/products/zeon.html. [7] ERSICO s.r.o. Akumoto. [Online] [Citace: 3. 4 2011.] http://www.akumoto.com/technologie. [8] A.M.E.R. S.p.A. Amer. [Online] [Citace: 9. 4 2011.] http://www.amer.it/. [9] Dakr spol. s r.o. Stroje Dakr. [Online] 2007. [Citace: 26. 3 2011.] http://www.dakr.com/panter.html. [10] Direct industry. The Virtual Industrial Exhibition. [Online] 2011. [Citace: 3. 4 2011.] http://www.directindustry.com/. [11] GARDENA Manufacturing GmbH . Gardena Zahrada pro radost. [Online] 2011. [Citace: 26. 3 2011.] http://www.gardena.com/cz/lawn-care/. [12] HEINZMANN GmbH & Co. KG. [Online] 2011. [Citace: 3. 4 2011.] http://www.heinzmann.com/en/electric-drives. [13] Husqvarna AB. [Online] 2011. [Citace: 26. 3 2011.] http://www.husqvarna.com/cz/homeowner/home/. [14] Printed Motor Works Limited. [Online] 2011. [Citace: 3. 4 2011.] http://www.printedmotorworks.com/in-wheel-motors/. [15] DVOŘÁK - svahové sekačky, s. r. o. Spider. [Online] 2008. [Citace: 26. 3 2011.] http://www.svahova-sekacka.cz/produkty/ild-02/. [16] Tesla Motors. Tesla. [Online] [Citace: 26. 3 2011.] http://www.teslamotors.com/models. [17] Tuvie. Tuvie desing of the future. [Online] 2011. [Citace: 26. 3 2011.] http://www.tuvie.com/panthera-leo-concept-electric-mower-from-husqvarna/. [18] Iskra Avtoelektrika dd. Iskra. [Online] 2011. [Citace: 9. 4 2011.] http://www.iskra-ae.com/eng/products.php. [19] EM Brno. [Online] 2011. [Citace: 9. 4 2011.] http://www.embrno.cz/sortiment.phtml?k=1. [20] Varvel SpA. [Online] [Citace: 9. 4 2011.] http://www.varvel.com/en/products/. [21] TRANSTECNO s.r.l. . [Online] 2010. [Citace: 9. 4 2011.] http://www.transtecno.com/en/products/. [22] TOS Znojmo. [Online] 2011. [Citace: 9. 4 2011.] http://www.tos-znojmo.cz/. [23] Hoňka s.r.o. Loctite. [Online] 2011. [Citace: 9. 4 2011.] http://www.loctite.as/. [24] Moss Česká republika s.r.o. Moss. [Online] 2011. [Citace: 30. 4 2011.] http://www.mossplastics.cz/mss/mss-pc.nsf/WebEngine?OpenAgent. [25] ZKL, a.s. ZKL Group. [Online] 2010. [Citace: 30. 4 2011.] http://www.zkl.cz/cs/katalog/loziska.

strana

54

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ

[26] Schaeffler Group. FAG . [Online] 2011. [Citace: 30. 4 2011.] http://www.fag.cz/content.schaeffler.cz/cs/products/index.jsp. [27] Shigley, Joseph E., Mischke, Chatles R. a Budynas, Richard G. KONSTRUOVÁNÍ STROJNÍCH SOUČÁSTÍ. místo neznámé : VUTIUM, 2010. ISBN 978-80-214-2629-0. [28] ATAS elektromotory Náchod a.s. Atas. [Online] 2009. [Citace: 9. 4 2011.] http://www.atas.cz/page.php?sekce=2&lng=cz.

strana

55

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK, SYMBOLŮ A VELIČIN

SEZNAM POUŢITÝCH ZKRATEK, SYMBOLŮ A VELIČIN f Fa Fg fk,max fm,j g h i m M mo ms nk nm p P r rk v vmax xc xp xs α β ω

strana

56

[s-1] [N] [N] [s-1] [s-1] [N kg-1] [mm] [-] [kg] [N m-1] [kg] [kg] [min-1] [min-1] [mm] [W] [m] [mm] [m s-1] [m s-1] [mm] [mm] [mm] [°] [°] [s-1]

- otáčky kola - axiální síla - gravitační síla - maximální otáčky kola - jmenovité otáčky motoru - gravitační zrychlení - výška těžiště - převodový poměr - hmotnost - kroutící moment - hmotnost příslušenství - hmotnost stroje - otáčky kola - otáčky motoru - minimální vzdálenost těžiště od osy - výkon motoru - poloměr kola - rozvor kol - rychlost - maximální rychlost jednotky - vzdálenost celkového těžiště od těžiště příslušenství - vzdálenost osy předního kola od těžiště příslušenství - vzdálenost těžiště stroje od těžiště příslušenství - sklon svahu - sklon terénu od vodorovné hladiny - úhlová rychlost

SEZNAM PŘÍLOH

SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1. 1 Svahová sekačka Spider ILD02 [15] Obr. 1. 2 Husqvarna Automower 260ACX [13] Obr. 1. 3 Gardena 42A Li PowerMax [11] Obr. 1. 4 Rider Zeon od společnosti Hustler [6] Obr. 1. 5 Tesla Motors Model S [16] Obr. 1. 6 Tesla Motors Model S pohonná jednotka [16] Obr. 1. 7 Husqvarna koncept Panthera Leo [17]

16 17 17 18 19 20 21

Obr. 2.1 Pohonná jednotka Panter FD-3 [9]

22

Obr. 5.1 Kinematický návrh planetové převodovky 28 Obr. 5.2 Nákres rozměrů motoru Atas P2Z525 [28] 31 Obr. 5.3 Rozměry motoru Atas P2ZX525 s převodovkou TOS Znojmo 25A-71-115FF 32 Obr. 6. 1 Základní pohledy na návrh elektrického pojezdu Obr. 6. 2 Návrh pojezdu Obr. 6. 3 Řez předním kolem pojezdu Obr. 6. 4 Řez zadním kolem Obr. 6. 5 Náboj zadního kola Obr. 6. 6 Vertikální uložení zadního kola Obr. 6. 7 Řez uložením předního kola Obr. 6. 8 Pohled na pohonnou jednotku Obr. 6. 9 Pohonná jednotka Obr. 6. 10 Kostra pojezdu Obr. 6. 11 Kostra pojezdu Obr. 6. 12 Nákres stroje při jízdě ze svahu Obr. 6. 13 Nákres stroje při jízdě po vrstevnici po svahu Obr. 6. 14 Jednotka Panter FD-2 se čtyřdiskovou sekačkou DZS 125 Obr. 6. 15 Nákres rozložení hmoty Obr. 6. 16 Pětistěn vymezující polohu těžiště stroje Obr. 6. 17 Návrh umístění dalších komponent a osazení sekačkou RDZ 121 Obr. 6. 18 Návrh umístění dalších komponent a osazení sekačkou RDZ 121

35 36 37 38 39 39 41 42 43 43 44 45 46 47 48 49 50 51

strana

57

SEZNAM TABULEK

SEZNAM TABULEK Tab. 7. 1 Ceny hlavních nakupovaných komponent

strana

58

52

SEZNAM PŘÍLOH

SEZNAM PŘÍLOH VÝKRES SESTAVY

strana

59

KLÍČOVÁ SLOVA dálkové ovládaní, elektrický pojezd, motor v kolech, nezávislý pohon kol, převodová skříň, stabilita, stejnosměrný motor, žací stroj

Recommend Documents