MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Zahradnická fakulta v Lednici Ústav zahradnické techniky
Dopravní a manipulační prostředky využívané při zakládání zeleně Bakalářská práce
Vedoucí bakalářské práce:
Vypracoval:
Doc. Ing. Pavel Zemánek, Ph.D.
Petr Březina
Lednice 2013
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma ‚,Dopravní a manipulační prostředky využívané při zakládání zeleně‘‘ vypracoval samostatně a použil pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu použité literatury. Souhlasím, aby byla práce uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům.
V Lednici dne 8. 5. 2013 ……………………………………. Podpis autora
PODĚKOVÁNÍ Tímto chci poděkovat všem, kteří mi svými připomínkami a cennými radami pomáhali při vypracování této bakalářské práce, zejména však vedoucímu bakalářské práce Doc. Ing. Pavlu Zemánkovi, Ph.D. za odbornou pomoc při realizaci této práce. Zvláštní poděkování patří mým rodičům a všem blízkým přátelům, kteří mě při této práci a po celou dobu studia velice podporovali a pomáhali.
OBSAH Prohlášení...................................................................................................................................... 2 Poděkování .................................................................................................................................... 3 OBSAH ........................................................................................................................................... 6 1 ÚVOD ........................................................................................................................................ 10 2 CÍL PRÁCE ................................................................................................................................. 12 3 LITERÁRNÍ ČÁST ........................................................................................................................ 13 3.1 Charakteristika mechanizačních prostředků pro dopravu a manipulaci .......................... 13 3.1.1 Využití manipulační a dopravní techniky v oblasti realizací zahradních úprav .......... 14 3.1.2 Problematika dopravy a manipulace v zahradnictví .................................................. 15 3.2 Mechanizační prostředky využívané pro nakládku ........................................................... 16 3.2.1 Mikrorypadla .............................................................................................................. 16 3.2.2 Čelní kolové a pásové mininakladače......................................................................... 17 3.2.3 Kompaktní smykem řízené nakladače........................................................................ 18 3.2.4 Čelní lopatové nakladače ........................................................................................... 19 3.2.5 Čelní kolové nakladače (UKN) .................................................................................... 19 3.2.6 Otočné lopatové nakladače (HON) ............................................................................ 20 3.2.7. Kompaktní čelní kloubové nakladače........................................................................ 20 3.2.8 Otočné nakladače....................................................................................................... 21 3.2.9 Traktorové čelní nakladače ........................................................................................ 21 3.2.10 Jeřábové nakladače .................................................................................................. 22 3.2.11 Hydraulické ruky....................................................................................................... 22 3.2.12 Teleskopické manipulátory (teleskopické nakladače) ............................................. 23 3.3 Mechanizační prostředky využívané pro dopravu ............................................................ 24 3.3.1 Dopravní vozíky .......................................................................................................... 24 3.3.2 Plošinové ruční vozíky ................................................................................................ 25 3.3.3 Korbové (sklopné) vozíky ........................................................................................... 25 3.3.4 Nízkozdvižné vozíky .................................................................................................... 25 3.3.5 Vysokozdvižné vozíky ................................................................................................. 26 3.3.6 Zahradní kolečka s elektromotorem .......................................................................... 26 3.3.7 Minidumpery.............................................................................................................. 27 3.4 Traktorové dopravní systémy v zahradnictví .................................................................... 27 3.4.1 Jednonápravové malotraktory ................................................................................... 28
3.4.2 Dvounápravové malotraktory .................................................................................... 29 3.4.3 Klasické zemědělské traktory ..................................................................................... 30 3.5 Automobily a automobilové dopravní soupravy............................................................... 30 3.5.1 Ramenové automobilové nakladače (RAN) ............................................................... 31 3.5.2 Hákové automobilové nakladače ............................................................................... 31 3.6 Kontejnerové dopravní systémy ....................................................................................... 31 3.7 Prostředky pro manipulaci a skladování - Přepravní prostředky ...................................... 33 3.7.1 Palety.......................................................................................................................... 33 3.7.2 Europalety .................................................................................................................. 33 3.7.3 Velkoobjemové vaky .................................................................................................. 34 4 VYPRACOVÁNÍ .......................................................................................................................... 35 4.1. Tabulkový přehled prostředků pro manipulaci a dopravu............................................... 35 4.2 Návrhy doporučených dopravních a manipulačních prostředků ...................................... 39 4.2.1 Modelový příklad č. 1 – zpevněná plocha .................................................................. 39 4.2.2 Modelový příklad č. 2 – schodiště a opěrná zídka ..................................................... 45 4.2.3 Modelový příklad č. 3 – květinový záhon ................................................................... 51 5 DISKUZE .................................................................................................................................... 53 6 ZÁVĚR ....................................................................................................................................... 54 7 SOUHRN ................................................................................................................................... 55 8 SUMMARY ................................................................................................................................ 56 9 POUŽITÁ LITERATURA .............................................................................................................. 57 10 PŘÍLOHY.................................................................................................................................. 60
SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek 1: Mikrorypadlo ............................................................................................... 17 Obrázek 2: Čelní pásový mininakladač .......................................................................... 18 Obrázek 3: Kompaktní smykem řízený nakladač ............................................................ 19 Obrázek 4: Schéma kloubového rámu nakladače, úhel zalomení .................................. 20 Obrázek 5: Čelní traktorový nakladač (Case) ................................................................ 22 Obrázek 6: Hydraulická ruka ......................................................................................... 23 Obrázek 7: Rozdíl mezi přívěsem a návěsem .................................................................. 28 Obrázek 8: Plošina na malotraktor nesená na tříbodovém závěsu ................................ 30 Obrázek 9: Schéma autotraktorového kontejnerového systému ................................. 32 Obrázek 10: Možnosti uchycení vaků při manipulaci .................................................... 34 Obrázek 11: Půdorys zpevněné plochy ........................................................................... 42 Obrázek 12: Řez zpevněnoou plochou ............................................................................ 42 Obrázek 13: Kladecí plán ............................................................................................... 42 Obrázek 14: Dlažba – detail ........................................................................................... 43 Obrázek 15: Zahradní obrubník - detail ......................................................................... 43 Obrázek 16: Řez - schodiště, dlažba, zídky ..................................................................... 47 Obrázek 17: Půdorys- schodiště, dlažba, zídky .............................................................. 48 Obrázek 18: Dlažba – detail ........................................................................................... 49 Obrázek 19: ztracené bednění - detail ............................................................................ 49 Obrázek 20: Čelní lopatový nakladač ............................................................................ 60 Obrázek 21: Otočný lopatový nakladač (HON 053) ...................................................... 60 Obrázek 22: Kompaktní čelní kloubový nakladač (Hoftrac – weidemann 1770 CX80) . 61 Obrázek 23: Kompaktní čelní kloubový nakladač (Ahlmann AX 70) ............................. 61 Obrázek 24: Traktorový čelní nakladač (CASE) ............................................................ 62 Obrázek 25: Hydraulická ruka ....................................................................................... 62 Obrázek 26: Teleskopický manipulátor – nakladače (Mecalac AS 900) ........................ 63 Obrázek 27: Ruční plošinový vozík ................................................................................. 63 Obrázek 28: Nízkozdvižný vozík s elektropohonem ........................................................ 64 Obrázek 29: Vysokozdvižný vozík se spalovacím motorem ............................................ 64 Obrázek 30: Zahradní kolečko s elektromotorem, tzv. motúčko (Isolit Bravo) .............. 64 Obrázek 31: Pásový minidumper WB02 ......................................................................... 64 Obrázek 32: Jednonápravový malotraktor (VARI s návěsem) ....................................... 65
Obrázek 33: Dvounápravový malotraktor (Iseki TH 4365 AHL) ................................... 65 Obrázek 34: Univerzální zemědělský traktor (CASE IH JXU) ....................................... 66 Obrázek 35: Ramenový automobilový nakladač ............................................................ 66 Obrázek 36: Hákový automobilový nakladač ................................................................. 66 Obrázek 37: MAN TGL 12.210s hydraulickou rukou ..................................................... 67
SEZNAM TABULEK Tabulka 1: Parametry jednotlivých typů palet ............................................................... 35 Tabulka 2: Parametry vybraných nízkozdvižných vozíků ............................................... 35 Tabulka 3: Parametry vybraných vysokozdvižných vozíků............................................. 36 Tabulka 4: Parametry vybraných minidumperů ............................................................. 36 Tabulka 5: Parametry vybraných mininakladačů .......................................................... 36 Tabulka 6: Parametry vybraných mikrorypadel ............................................................. 37 Tabulka 7: Parametry vybraných čelních lopatových nakladačů .................................. 37 Tabulka 8: Parametry vybraných čelních traktorových nakladačů................................ 37 Tabulka 9: Parametry vybraných kompaktních smykem řízených pásových nakladačů 38 Tabulka 10: Parametry vybraných kompaktních smykem řízených kolových nakladačů ........................................................................................................................................ 38 Tabulka 11: Parametry vybraných kompaktních čelních kloubových nakladačů .......... 38 Tabulka 12: Parametry vybraných samojízdných teleskopických nakladačů ................ 39 Tabulka 13: Technické údaje o vybrané dlažbě (data dle výrobce) ............................... 41 Tabulka 14: Technické údaje zahradních obrubníků (data dle výrobce) ....................... 41 Tabulka 15: Náklady na manipulaci a dopravu s materiálem při realizaci zpevněné plochy (dopravní vzdálenost 6 km) ................................................................................. 44 Tabulka 16: Technické údaje o vybraném ztraceném bednění (data dle výrobce) ......... 46 Tabulka 17: Technické údaje o vybrané dlažbě (data dle výrobce) ............................... 46 Tabulka 18: Technické údaje zahradních obrubníků (data dle výrobce) ....................... 46 Tabulka 19: Náklady na manipulaci a dopravu s materiálem při realizaci zídek, schodiště a chodníku (dopravní vzdálenost 10 km) ........................................................ 50 Tabulka 20: Náklady na manipulaci a dopravu s materiálem při realizaci květinového záhonu (dopravní vzdálenost 8 km) ................................................................................ 52
1 ÚVOD Lidé se vždy snažili svoji práci usnadnit. S postupem času tak vymýšleli a nacházeli různé nápady a alternativy, jak práci ulehčit, zjednodušit a zefektivnit. Takto se k nám postupně dostávalo mnoho cenných pokroků, které se dochovali v různých podobách až po současnost. V dnešní době se vše snažíme ulehčit či vytvořit pomocí mechanizace, nebo jiných obdobných zařízení. Dá se říci, že téměř v každém oboru se stále vyvíjejí nové a nové prostředky pro co největší záběr pracovních operací a tím i usnadnění lidské práce. Jinak tomu není ani v oblasti tak významného oboru - zahradnictví a činností s ním spojených. Manipulační a dopravní operace jsou nezbytné pro realizaci zahradních úprav při manipulaci se zeminou, ale i s ostatním materiálem. Manipulace je pracovní operace, kdy se přemisťuje materiál specifickým způsobem na určitou a předem stanovenou vzdálenost. Veškerá manipulace byla dříve závislá na lidské síle. S manipulační technikou se vyvíjela i doprava a manipulace. Jako počátek pomocných mechanických zařízení lze označit např. ruční vozíky. Mezníky ve vývoji dopravy byly vynález parního stroje a spalovacího motoru. V současné době je doprava různou měrou provázána se všemi odvětvími zahradnictví a zahradně krajinářské tvorby. Je to dáno zvláštnostmi zahradnického odvětví, množstvím druhů materiálů ve výrobním procesu, sezónností, různými přepravními podmínkami, často velkou vzdáleností mezi místem produkce a spotřeby apod. Doprava a manipulace v zahradnictví se také významně podílí na výrobních nákladech. Zvyšování technické a exploatační úrovně strojů a zařízení využívaných při realizacích zahrad a parků musí být doprovázeno i změnami ve struktuře a úrovni dopravní a manipulační techniky. V opačném případě by se mohla stát negativním faktorem výrobního procesu, zvyšujícím přímé náklady a tím i cenu pro zákazníka. Hovoříme-li o manipulaci s materiálem, je potřeba brát v úvahu nejen otázku vybavení firmy či podniku vhodnými dopravními prostředky a zařízeními, ale také problémy související s jejich využíváním. Jedná se především o problémy ekonomické, ekologické a energetické. Z uvedeného vyplývá, že dopravu a manipulační práce je potřeba efektivně naplánovat a organizovat.
10
S ohledem na rostoucí ceny pohonných hmot je však nutné zohlednit co nejkratší vzdálenost a co nejefektivnější využití mechanizace. Manipulaci s materiálem lze zjednodušeně označit i jako naložení určitého množství materiálu a jeho následné přemístění bez ztrát po stanovené dráze na stanovené místo. Pracovním procesem manipulace s materiálem ale nemusí být vždy jen naložení a přeprava, ale také např. hrnutí zeminy víceúčelovou lopatou univerzálního zemního stroje. Jedním z důležitých faktorů pro správnou manipulaci a dopravu materiálu je volba vhodné techniky. Manipulační technika se vybírá po zhodnocení prostředí, ve kterém bude manipulace probíhat. Především je to velikost a přístupnost prostoru. Technika ovlivní jak rychlost provedení, tak finanční náročnost. Proto je kladen vysoký požadavek na únosnost, průjezdnost, stabilitu a ovládání Účelné řešení manipulce a dopravy vede ke snižování nákladů, může pozitivně ovlivnit ekonomickou efektivnost výroby, a to především tehdy, je-li podíl nákladů na dopravu, popř. skladování materiálu, na celkových výrobních nákladech výrazný.
11
2 CÍL PRÁCE Cílem práce je zpracovat charakteristiku strojů používaných pro dopravní a manipulační operace při zakládání zeleně. Mechanizační prostředky budou posuzovány z hlediska druhu a množství přepravovaných materiálů, dopravní vzdálenosti, nosnosti, vhodnosti pro použití v zahradnické praxi. V části vypracování bude zpracován přehled vhodné dopravní a manipulační techniky uplatňované při operacích spojených se zakládáním zeleně. Pro 3 varianty modelových případů bude vypracován návrh doporučených dopravních a manipulačních prostředků doplněný kalkulací provozních nákladů navržených strojů.
12
3 LITERÁRNÍ ČÁST 3.1 Charakteristika mechanizačních prostředků pro dopravu a manipulaci Manipulační a dopravní operace tvoří ve všech procesech zahradnictví velmi významný podíl. Povaha těchto operací je dán charakterem nakládaných a přepravovaných materiálů, počtem obsluhovaných míst, ale i vzdáleností a terénními podmínkami stanoviště. Volba vhodné techniky pro tyto operace zásadním způsobem ovlivní rychlost a kvalitu provedené práce a tím zároveň také náklady. Manipulační a dopravní technika je široce zastoupená skupina strojů různých konstrukčních provedení, jejichž účelem je zjednodušit, zrychlit a zlevnit nakládku, převoz a následnou manipulaci se všemi materiály používanými při zahradnických realizacích. S ohledem na práci v terénu je kladen vyšší požadavek na řešení podvozků – nosnost, malý poloměr otáčení, reverzace pojezdu, nízko položené těžiště a s ním související stabilita a svahová dostupnost, ale současně také na jednoduché ovládání. Pro menší množství dopravovaných materiálů na krátké vzdálenosti se stále využívají rudly, ruční vozíky, zahradní plechová kolečka, zvedací zařízení a manipulátory. Nové trendy ve vývoji používané dopravní techniky lze spatřit ve využití pásových a kolových minidumperů či jednoduchých zahradnických kooleček s elektromotorem tzv. motúček (viz obrázek č. 30) Dopravu na střední vzdálenosti ideálně zajistí například nakladače, malotraktory s přípojným vozíkem, osobní automobily s přívěsem, malotraktory s přívěsem či dopravní plošiny nesené na tříbodovém závěsu. V dopravě zahradnických materiálů na dlouhé vzdálenosti najde své uplatnení například traktor s přívěsem či návěsem, nákladní automobil a další. Nejuniverzálnějšími stroji v zahradnické praxi ale stále zůstávají samojízdné nakladače, které se kromě nakládky a dopravy na kratší vzdálenosti (řádově stovky metrů) využívají také pro jednodušší zemní práce jako je urovnání povrchů, rozhrnování materiálu a čištění pozemků. Jejich univerzálnost může být umocněna využitím dalších
13
adaptérů, jako např. půdní vrtáky, paketovací vidle, prosévací lopaty na kompost, drapákové vidle, zimní kartáč, hydraulické kladivo a další. 3.1.1 Využití manipulační a dopravní techniky v oblasti realizací zahradních úprav Využití dopravní a manipulační techniky je vázáno na dopravní proces, který zahrnuje operace: •
přístavná jízda - dopravního prostředku na místo nakládky
•
nakládka
•
jízda s nákladem na místo vykládky
•
vykládka
•
jízda bez nákladu na místo další nakládky
Z hlediska charakteru přepravovaného materiálu v zahradnictví se jedná především o: •
sypký materiál – do této skupiny materiálu se řadí takový materiál, který lze přemisťovat sypáním. Při realizaci úprav se využívá především zemina, písek, štěrk nebo mulč. Manipulaci se sypkým materiálem zajišťují mininakladače, čelní nakladače, traktorové nakladače a teleskopické manipulátory. Přepravu sypkého materiálu obstarávají vozíky typu dumper, malotraktory s přívěsem, malotraktory s kontejnerem a multikáry.
•
kusový materiál – skládá se z jednoho nebo více kusů stejného nebo různého druhu. Tuto kategorii tvoří při realizaci úprav především sazenice rostlin, pytle s materiálem, tvárnice, dlažba a jiné. Pro manipulaci tohoto materiálu se využívají jeřábové nakladače, hydraulické ruky, ramenové automobilové nakládací manipulátory, teleskopické manipulátory a pásové mini malotraktory „železné koně“. Následnou dopravu obstarávají malotraktory a univerzální traktory s přívěsem, nákladní automobily a multikáry. Vlastnosti matriálu (tvar, velikost, hmotnost a počet kusů) významně ovlivňují manipulaci s nimi.
•
balený materiál – jde především o materiál, který je uložený na paletách. Jeho manipulaci
zajišťují
jeřábové
nakladače,
hydraulické
ruky,
ramenové
automobilové nakládací manipulátory, teleskopické manipulátory s příslušným adaptérem a vysokozdvižné terénní vozíky. Malotraktory a traktory s přívěsem a nákladní vozy obstarávají dopravu materiálu. 14
3.1.2 Problematika dopravy a manipulace v zahradnictví Zahradnictví se vyznačuje složitým časovým a prostorovým uspořádáním pracovních a dopravních operací ve výrobním procesu. Souhrn těchto postupů v zahradnictví se liší od procesů ve většině ostatních odvětví národního hospodářství především biologickou podstatou, závislostí na přírodních podmínkách, nesouvislostí pracovního procesu a nepřetržitostí technologického procesu, dlouhými výrobními cykly a plošným charakterem. Z toho vyplývají i specifika dopravy a manipulace. Mezi druhy dopravy, například ve spediční nebo průmyslové sféře, a dopravou v zahradnictví jsou znatelné rozdíly. Mezi hlavní patří délka přepravních vzdáleností, přepravní rychlost, vlastnosti přepravovaných materiálů, členitost a druh terénu apod. V zahradnictví se přepravuje velké množství různých druhů, které se výrazně liší svými vlastnostmi, většina z nich (např. mulčovací kůra, substráty, zemina, písek) má relativně nízkou objemovou hmotnost. Často je přepravován biologický materiál, proto je nutné přizpůsobit mu šetrnost a rychlost dopravy. Stroje se musí přizpůsobit jízdě v různých podmínkách – po silnici, polní cestě, v terénu, často i za nepříznivého počasí. Materiálové toky jsou často jednosměrné, je tedy velké procento neproduktivních jízd. (SYROVÝ, 2008) Při použití dopravních prostředků v zahradnictví je dosahováno mnohem menších rychlostí než u ostatních typů podnikání. I když jsou moderní stroje po technické stránce velmi dobře vybaveny, ať už se jedná o motory nebo ovládací prvky, rychlost je závislá především na typu terénu, přepravě z velké části prováděné po nezpevněných cestách a krátkými přepravními vzdálenostmi. Paradoxně se stoupající konstrukční rychlostí traktorů u moderních strojů jejich průměrná rychlost vzrůstá jen nepatrně. Nejdůležitější technickou specifikací traktoru není jeho výkon ani nejvyšší dosažitelná rychlost, ale průměrná rychlost, která přímo ovlivňuje jízdní a provozní podmínky. Dalším význačným charakterem dopravy v zahradnickém odvětví je velký podíl jízd ujetých v terénu. Dopravní prostředky v průběhu svého nasazení ujedou v terénu 40 % na zpevněných plochách, na nezpevněných cestách 20 % a na veřejných komunikacích 40 % z celkem ujeté vzdálenosti. (SYROVÝ, 2008)
15
3.2 Mechanizační prostředky využívané pro nakládku Pro nakládku materiálu lze využít mnoho mechanizačních prostředků, nejpoužívanější jsou však nakladače. Pro dosažení vysoké efektivnosti je důležitá dostatečná výkonnost nakládacích operací. Nakladače dělíme podle jejich uložení ramen a to na čelní (lopatové) a jeřábové. Dále je možno nakladače rozdělit podle druhu pohonu na samojízdné a traktorové. Při pracovním cyklu u nakladačů je pracovní cyklus téměř vždy stejný. Jedná se o náklad materiálu, jeho zvednutí, transport na určené místo a následné vyložení. Poté se pracovní stroj vrací zpět a celý cyklus se znovu opakuje. Obecná definice nakladačů říká, že nakladač je samohybný stroj na kolovém nebo pásovém podvozku s integrovanou, vpředu namontovanou nosnou konstrukcí lopaty a pákovou soustavou, který nabírá, těží nebo rýpe materiál prostřednictvím pohybu stroje dopředu, a který zdvihá, přepravuje a vysypává materiál. (CELJAK, 2008) První nakladače vznikly ve 20. a 30. letech dvacátého století ze zemědělských traktorů, které byly vybavené nakládacími lopatami poháněnými lanem. Z nich se vyvinuly ve 40. a 50. letech dvacátého století samostatné stavební stroje. (SYROVÝ, 2008) V dnešní době je mnoho různých velikostí a provedení nakladačů, jejichž výkon se pohybuje v rozmezí 20 až 590 kW a s objemem lopaty v rozmezí 0,8 až 10,5 m3. Jako pracovní zařízení může mít nakladač standardní lopatu pro sypké materiály, lopatu pro lehké materiály s velkým objemem nebo kombinovanou lopatu s hydraulicky ovládanou čelní částí pro snazší nabírání materiálu. (GROCH, 2012) 3.2.1 Mikrorypadla Mikrorypadla jsou určena k provádění zemních prací menšího rozsahu. Nejčastěji k hloubení drážek pro pokládání rozvodů vody, elektrokabelů, kanalizace, hloubení základů menších objektů, nakládání zeminy na dopravní prostředky, provádění parkových úprav apod. Jejich výhodou jsou malé rozměry. Díky nim má dobrou přístupnost do míst, kde není dostatek prostoru. (www.otas.cz, 2010)
16
Obr Obrázek 1: Mikrorypadlo 3.2.2 Čelní kolové a pásové mininakladače Jsou často označovány zkratkou UNC - univerzální nakladač čelní. Rozvor kol je u těchto prostředků menší. Pohybuje se v rozmezí 1,20 až 1,50 m. Objem lopat je v rozpětí 0,1 až 0,8 m3, maximální nosnost lopaty 250 - 1900 kg. Celková hmotnost stroje se pohybuje v rozmezí 1,0 až 6,0 t. Stroje jsou vybaveny motory s poměrně širokým instalovaným výkonem od 8 - 80 kW. (ZEMÁNEK, BURG, 2005) Pásové mininakladače se vyznačují dobrou manipulací v terénu díky pásovému podvozku. Kolem kabiny obsluhy prochází ramena dvouramenného výložníku obdobně jako u nakladačů kompaktních smykem řízených. (ZEMÁNEK, BURG, 2005)
17
Obrázek 2: Čelní pásový mininakladač 3.2.3 Kompaktní smykem řízené nakladače Ovládání pracovních funkcí smykem řízených modelů provádí prostřednictvím dvojice pák – joysticků, a to v různých modifikacích a provedeních, případně se využívá klasických pákových rozvaděčů u nejmenších modelů, které jsou konstruovány tak, že obsluha pouze stroj vede. Smykem řízené modely se dodávají v provedení bez kabiny, případně s ochranným rámem, další z možností představuje ocelová kabina klecové konstrukce, kde skleněná okna nahrazují mříže a vrcholové modely, a to nejen z pohledu výkonu, ale také výbavy se dodávají s plnohodnotnou prosklenou kabinou. (CELJAK, 2009) Vyrábějí se obvykle kategorie o nosnosti 400 až 4000 kg, největší výšce zdvihu 1,8 až 3,2 m a překládací (výsypné) výšce 1,3 až 2,5 m. Smykem řízené nakladače jsou vybavovány motory o jmenovitém výkonu motoru 4 až 70 kW, výjimečně i vyšším. (SYROVÝ, 2008) Pohon je zpravidla zajištěn hydraulicky, což umožňuje plynulou změnu pojezdové rychlosti, přičemž nejmenší modely s rychlostí do 5 km·h-1. U většiny smykem řízených nakladačů pak dosahuje maximální pojezdová rychlost 10-15 km·h-1 a výkonnější modely pak dosahují rychlosti až 20 km·h-1. Z hlediska rozměrů se můžeme opět orientovat podle údajů, které se týkají kompaktních kloubových nakladačů, kdy šířka u nejmenších modelů činí podle provedení asi 800-1000 mm, naopak u největších 1900-2200 mm. Vzhledem k tomu, že smykem řízené nakladače pocházejí ze 18
stavebnictví, pak se jedná také o různé podkopové nástavce nebo adaptéry pro hloubení výkopů pro pokládku kabelů či vodovodního potrubí. Nechybí půdní vrtáky, nástavce pro kultivační práce při terénních úpravách, existují štípačky dřeva a rovněž nabídka pro úklidové a odklízecí práce je široká. (CELJAK, 2009)
Obrázek 3: Kompaktní smykem řízený nakladač 3.2.4 Čelní lopatové nakladače Tyto stroje patří mezi nejpoužívanější manipulační prostředky. Pracují zpravidla cyklicky. Čelní lopatové nakladače se využívají hlavně tam, kde je potřeba manipulovat s větším množství materiálu. Tyto prostředky dosahují obvykle vyšších výkonností než například nakladače jeřábové. Čelní lopatové nakladače jsou však energeticky náročnější a vyžadují větší prostor pro svou pracovní činnost. Řidič je u nich také více zatěžován. (CELJAK, 2007) 3.2.5 Čelní kolové nakladače (UKN) Tyto kolové čelní nakladače lze označit za nejvíce využívané stroje pro zemní práce. Obsluha řídí stroj z kabiny, která je vybavena automatizačními prvky. Pohon kol je řešen hydrodynamicky. Výhodou těchto nakladačů je natáčení buď jedné nápravy, nebo i všech kol což zajišťuje lepší stabilitou při práci, nevýhodou je na druhou stranu schopnost zatáčet pouze za jízdy. (GROCH, 2012)
19
Využívají se pro cyklické nakládání sypkých a kusových materiálů. Čelní kolové nakladače uplatňují elektronické regulační systémy, které slouží k inteligentní volbě a přizpůsobení větší sily při menší rychlosti a naopak. (VANĚK, 1999)
Obrázek 4: Schéma kloubového rámu nakladače, úhel zalomení 3.2.6 Otočné lopatové nakladače (HON) Otočné lopatové nakladače lze najít i pod názvem HON, což znamená hydraulický otočný nakladač. Základem stroje je klasický obdélníkový tvarovaný rám, opatřený v přední časti otočným zařízením, které slouží jako platforma pro uchycení všech agregátů a častí. Tyto nakladače jsou vhodné pro nakládání materiálu, který už je rozpojený, bez pojíždění nakladače a prostředku pro odvoz. (VANĚK, 1999) 3.2.7. Kompaktní čelní kloubové nakladače Svým konstrukčním řešením se neliší od velkých kloubových nakladačů, mají pouze menší rozměry, zdvihovou sílu a překládací výšku. Pro tyto nakladače je charakteristické spojení přední a zadní části kloubem. Kloub umožňuje vzájemné natáčení přední a zadní
části nakladače kolem svislé osy pomocí dvojice přímočarých hydromotorů. Dobrá vlastnost těchto strojů je vynikající manévrovatelnost. Nosnost nakladačů se pohybuje v rozmezí 650 až 5000 kg, největší výška zdvihu je 2,5 - 3,7 m a výsypná výška je 1,6 až 2,8 m. (SYROVÝ, 2008) Tyto nakladače lze využít pro nakládky mulčovací kůry, písku, štěrku a dalších sypkých materiálů do dopravních prostředků. Na čelní nakladače je několik požadavků. Jedním ze základních požadavků je dobrá manévrovatelnost a nízká hodnota měrného tlaku na půdu. Většina čelních samojízdných nakladačů používaných v českých 20
zahradnických podnicích jsou stroje určené pro těžbu zeminy, písku a kamene a pro stavebnictví. 3.2.8 Otočné nakladače Bývají označovány termínem HON - hydraulický otočný nakladač. Konstrukčně jsou řešeny jako točna umístěná na kolovém podvozku. Na točně je výložník s lopatou s možností stranového natočení o ± 90°. Výhodou těchto strojů je mimo jiné možnost nakládání rozpojeného materiálu bez pojíždění nakladače a dopravního prostředku. Objem lopat se pohybuje běžně v rozpětí od 0,5 m3 do 2,0 m3, výkon motoru pak v rozpětí 30 - 120 kW. 3.2.9 Traktorové čelní nakladače Zařízení se skládá z konzoly připevněné k traktoru pro uchycení nakladače a vlastního nakladače tvořeného rameny (výložníkem). Jednotlivé typy se liší především velikostí nakladače, zdvihovou sílou. Čelní nakladač je uveden do pohybu hydraulickým zařízením příslušného traktoru. (CELJAK, 2013) Pro zvýšení efektivity práce s nakladačem se používají nejrůznější elektronické ovládací prvky, jako jsou pákové ovladače, elektrohydraulické ovládání apod. Moderní stroje jsou již vybaveny naprogramovanými systémy řízení. Jedná se především o funkce automatického nastavení lopaty po vyprázdnění do nakládací polohy. Pokud obsluha manipuluje s paletami, používá stroj s výkonným hydraulickým zařízením, a tím může dosáhnout pomalého a plynulého pohybu ramen nakladače. Výhoda traktorových čelních nakladačů při použití v zahradnickém podniku spočívá především ve snížení přímých nákladů na hodinu provozu. (BIŇOVSKÝ, 2009) Moderní traktorové čelní nakladače jsou vyráběny pro traktory se jmenovitým výkonem motoru od 20 až do 200 kW při zdvihové síle 5 až 33 kN. Výška zdvihu u těchto strojů se pohybuje v rozmezí od 2,2 až 4,6 m při překládací výšce 2 až 4,2 m. V závislosti na použití nakladače se odvíjí i jeho hmotnost, které se pohybuje mezi 150 až 1100 kg. Nejvýkonnější nakladače určené pro traktory s výkonem nad 100 kW jsou svými parametry již téměř srovnatelné se samojízdnými čelními nakladači. (SYROVÝ, 2008)
21
Obrázek 5: Čelní traktorový nakladač (Case) 3.2.10 Jeřábové nakladače Jeřábové nakladače se rozdělují na traktorové a samojízdné. Traktorové jeřábové nakladače jsou na dvoukolovém podvozku a je na nich umístěn otočný sloup s výložníkem. Na čtyřkolovém podvozku jsou samojízdné nakladače, na kterých je připevněna otočná nástavba s výložníkem. Výhodou je otáčení kolem vertikální osy a velký dosah výložníku. To umožňuje práci nakladače bez stálého přemisťování a zvyšuje jeho výkonnost. Pro bezpečnost při práci proti překlopení jsou opatřeny nakladače podpěrami, které jsou ovládány hydraulicky. Energii pro manipulaci získává pracovní nářadí u traktorových nakladačů z vývodového hřídele traktoru. U samojízdných nakladačů je zdroj energie naftový motor. (SYROVÝ, 2008) 3.2.11 Hydraulické ruky Hydraulické ruky různých nosností mohou být umístěny za kabinou vozidla na jeho zádi, nebo na kontejneru pro hákový nakladač. Vozidla osazená hydraulickou rukou s vyšší nosností jsou často vybavena výsuvnými opěrami, které stabilizují vozidlo při práci hydraulické ruky a chrání rám i pneumatiky před přetížením. Hydraulické ruky lze rozčlenit na lehké, střední a těžké. -
Lehké hydraulické ruky mají nosnost do 3,5 tun a mohou dosáhnout výšky vyložení 6 metrů.
-
Střední hydraulické ruky mají nosnost do 6 tun a mohou dosáhnout výšky vyložení 11 metrů. 22
-
Těžké hydraulické ruky mají nosnost do 20 t a mohou dosáhnout výšky vyložení až 20 m.
Tyto mechanizační prostředky se při doplnění vyměnitelného nářadí využívají při manipulaci s velkoobjemovými vaky nebo při nakládce a vykládce kusového materiálu. (VANĚK, 1999)
Obrázek 6: Hydraulická ruka 3.2.12 Teleskopické manipulátory (teleskopické nakladače) Tyto
nakladače
jsou
vybaveny
teleskopickým
stupňovitým
výložníkem
umožňujícím dosáhnout vysokých překládacích a především skladovacích výšek. Oproti čelním nakladačům mají manipulátory lepší manévrovatelnost, danou konstrukcí podvozku.
Snadno převáží a rychle manipulují s materiály, nahrazují funkci jeřábů, vysokozdvižných plošin a vozíků a dokáží uložit materiál na místa, která jsou například pro jeřáby nedostupná. (CELJAK, 2007) Výhodou díky konstrukci podvozku je lepší manévrovatelnost manipulátoru. Pro maximální bezpečnost jsou tyto stroje řešeny vyrovnáváním polohy pracovního nářadí hydraulicky. Hydromechanický pohon kol zajišťuje potřebný rozsah rychlostí i reverzaci pohybu, hydrostatické řízení umožňuje podle potřeby zapojit řízení jedné nápravy, řízení všech kol nebo využít tzv. ˝krabí chod˝, kdy všechna kola jsou natočena pod stejným úhlem, a manipulátor se pohybuje v šikmém směru. (ZEMÁNEK, 2005) Na teleskopické manipulátory lze připojit různé nářadí, například vidle, svěrací čelisti, lopaty a drapáky, jeřábové zařízení a vysokozdvižné montážní plošiny. Výška těchto manipulátoru se pohybuje v rozmezí 3 až 18 m. (VANĚK, 1999) 23
3.3 Mechanizační prostředky využívané pro dopravu Jak jsou rozmanité možnosti využití dopravní techniky, stejně rozmanitá je nabídka této techniky samotné. Od malé techniky jako jsou vozíky, rudly a kolečka přes minidumpery k jednonápravovým a dvounápravovým malotraktorům až po zemědělské kolové traktory a nákladní automobily různých nosností. Škála přepravovaných materiálů je v zahradnictví velmi široká, a to od stavebních materiálů, přes zeminu, substrát, písek, kamenná drť, štěrk a mnoho dalších až po rostlinný materiál jako jsou stromy, keře a jiné rostliny. Tento materiál je navíc třeba i několikrát naložit, přepravit, vyložit a uskladnit 3.3.1 Dopravní vozíky Dopravní vozíky jsou dostupné v široké škále mnoha účelových provedení a nacházejí tak velmi široké uplatnění. Nejjednodušší konstrukci představují lehké ruční vozíky, případně vozíky s pomocným motorem (spalovací, elektromotor), které jsou určeny k pohybu po rovinných zpevněných plochách. Těžší vozíky s vlastním spalovacím motorem jsou určeny pro pohyb ve ztížených podmínkách (např. staveniště). (ZEMÁNEK, BURG, 2005) Vozíky lze rozdělit podle několika kritérií: Podle síly způsobující pohyb: • ruční vozíky • tažené vozíky • tlačené vozíky • samojízdné vozíky Podle počtu náprav • jednonápravové vozíky • dvounápravové vozíky • jednonápravové vozíky s třetím kolem (JELÍNEK, 2000) Podle způsobu brzdění • brzděné vozíky • nebrzděné (JELÍNEK, 2000) 24
Podle výšky zdvihu • nízkozdvižné vozíky • vysokozdvižné vozíky (SYROVÝ, 2008)
Podle ložného prostoru • plošinové ruční vozíky • plošinové motorové vozíky • korbové (sklopné) vozíky • pásový MINI malotraktor "železné koně“ 3.3.2 Plošinové ruční vozíky Bývají řešeny jako čtyřkolové vozíky lehké konstrukce s bočnicemi. Kola jsou většinou bantamová. Využívají se pro převoz kusového materiálu především ve skladech a po zpevněných plochách. Ložná plocha malých plošinových vozíků se pohybuje od 1,0 x 0,6 m po 1,2 x 0,8 m, nosnost bývá od 300 do 600 kg. Velké plošinové vozíky mají ložnou plochu o velikosti 2,0 x 1,0 m a jsou schopny na krátké vzdálenosti převážet až 1500 kg nákladu. 3.3.3 Korbové (sklopné) vozíky Menší korbové vozíky bývají nejčastěji konstruované jako vedené s kráčející obsluhou a poháněné spalovacím motorem. Větší modely mohou být doplněny kabinou pro obsluhu. Materiál se transportuje na sklopné korbě umístněné vpředu nebo vzadu. 3.3.4 Nízkozdvižné vozíky Jsou ručně vedené dopravní prostředky poháněné lidskou silou nebo elektrickým pohonem. Používá se k manipulaci s paletami, bednami, ale i kusovým materiálem. Pojíždět s ním lze jen po rovných zpevněných plochách jako jsou výrobní a skladové haly nebo nakládací rampy. (ČERNOŠKOVÁ, 2012) Základem vozíku jsou dva ocelové nosníky (vidle). Nosníky jsou na jednom konci spojeny příčníkem, který se opírá o hydraulický válec. Na válci jsou upevněna také řídící kola. Volné konce nosníků se opírají o pojezdové válečky osazené na výkyvných ramenech. Pojezdové válečky jsou u vozíků vyšších nosností zdvojené. Zdvih 25
výkyvných ramen s válečky je odvozen pákovým převodem od zdvihu hydraulického válce. Na hydraulickém válci je u vozíků bez elektrického pohonu kyvně upevněna řídící oj. Pumpováním ojí tlačíme hydraulickou kapalinu pod píst a ten zvedá konstrukci vozíku. Ovládání přepouštěcího ventilu je páčkou na oji. (Wikipedia, 2013) Řízení elektricky poháněných vozíků je také ojí, na které jsou i základní ovládací prvky pojezdu a zdvihu. 3.3.5 Vysokozdvižné vozíky Vysokozdvižné vozíky jsou využívány pro manipulaci s materiálem ve vodorovném, ale i svislém směru. Především jsou vhodné pro materiál, který je uložen na paletách. Výškový zdvih vozíků je 1500 až 3000 mm. (SYROVÝ, 2008) Vysokozdvižné vozíky se rozlišují podle provedení na vozíky standardní, terénní a boční. Terénní vozíky se od standardních liší masivním podvozkem a vysokými koly. Boční vysokozdvižné vozíky jsou opatřeny speciální konstrukcí, která zajišťuje transport kusového materiálu dlouhých rozměrů. Zdvihací jednotka u vysokozdvižných vozíků je složená ze zdvihacího rámu a nosiče vidlí. K vysokozdvižným vozíkům lze doplnit různá příslušenství, například otočné vidle, hydraulicky ovládané svěrací čelisti. Dalším přídavným adaptérem můžou být lopaty pro přepravu sypkých hmot, jeřábové rameno umožňující manipulaci s břemeny zavěšenými na háku pomocí lan nebo řetězů a prodlužovací vidle, které se nasouvají na nosné vidle a umožňují zvedání a přemisťování břemen velkých rozměrů. Pohon zajišťují elektrické, spalovací nebo motory na LPG (příp. CNG). 3.3.6 Zahradní kolečka s elektromotorem Tyto kolečka mají v disku kola namontovaný akumulátorový elektropohon s planžetovou převodovkou (obdobný jako u elektromotocyklů), který táhne nebo tlačí kolečko i do značného stoupání, a ušetří tak obsluze značnou část námahy. Pojezdová rychlost (od 3 do 4,5 km/h) se řídí otočným držadlem na pravé rukojeti. Výměnný gelový akumulátor (12 V) je skryt pod korbou a plný náboj vystačí na ujetí asi 10 km se závažím 50 kg na korbě, protože výkon je prodlužován rekuperací. Při jízdě z kopce je kolečko bržděno elektromotorem přepnutým do role generátoru, energie z něho se vrací do akumulátoru. (Wikipedia, 2013) Použití plastové korby o objemu 120 nebo 180 litrů umožňuje naložit až 120 kg nákladu. Větší průměr pneumatiky s terénním vzorkem pláště umožňuje i jízdu po 26
schodech. Elektromotor i akumulátor jsou tak dobře chráněny před vodou a vlhkem, že motúčko lze po práci očistit vodou. Fotografie zahradního kolečka s elektromotorem – viz přílohy, obrázek č. 30. 3.3.7 Minidumpery Jsou kompaktní sklápěče umožňující manipulaci s materiálem i na velmi těžko dostupných místech. Stavby, stavební provozy, zemědělství, zahradnictví a všude tam, kde je kvůli ztíženým podmínkám obtížná bezpečná manipulace a přeprava jakýchkoliv těžkých nákladů. Šířka 70 cm umožňuje jízdu po úzkých cestách a prostupnost do většiny dveří či vrátek. Nakládací plošina může být rozšířena pomocí vyměnitelných bočních panelů. Tyto panely mohou být zcela odstraněny. Pohon je řešen od spalovacího nebo elektromotoru (akumulátorový). Výkonem motoru je rovněž dána pojezdová rychlost, nosnost se běžně pohybuje v rozmezí 350 – 600 kg, u výkoných typů až 1 t. Výkon motoru může u těchto typů dopravních prostředků dosáhnout až 4,8 kW. Stroje nabízí několik konstrukčních řešení, a to minidumpery s kráčející obsluhou, s platformou – stojící obsluha, či s malou kabinou. Přenos tlaku na povrch půdy je nejčastěji přes elastické pryžové pásy, ale existují i varianty strojů s pneumatikami a širokými trávníkovými pneumatikaim. Minidumpery mohou být doplněny širokou škálou příslušenství, jako jsou nakládací lopaty, vysokovýklopným hydraulickým zařízením, míchačkou na beton a další. Nevýhodou těchto strojů je jejich poměrně vysoká pořizovací cena, na českém trhu 50 000 – 200 000 Kč. Příklad minidumperu je uveden na obrázku 30 na str. 64.
3.4 Traktorové dopravní systémy v zahradnictví Traktory jsou předmětem stálého vývoje, jehož výsledkem jsou rozsáhlé možnosti nastavení a přizpůsobení funkčních skupin pro konkrétní pracovní nasazení, což má pozitivní dopad na spotřebu paliva a zvýšení kvality prováděných prací. U moderních konstrukcí traktorů dochází ke zvyšování jejich pojezdové rychlosti. To umožňuje nejen jejich nasazení pro tahové práce, ale s přípojnými vozidly také v dopravě. Traktory jsou v zahradnické praxi nepostradatelnými prostředky, nabízí se tedy i jejich využití k dopravě.
Z hlediska základní konstrukce podvozku lze přípojná vozidla rozdělit na návěsy a přívěsy. •
Návěs se liší od přívěsu tím, že část své hmotnosti přenáší na připojovací zařízení energetického prostředku. 27
•
Přívěs je vozidlo určené pro přepravu nákladů, které se připojuje k energetickému prostředku tak, že na něj nepřenáší část své hmotnosti.
Přívěs
Návěs
Obrázek 7: Rozdíl mezi přívěsem a návěsem Hlavní výhodou návěsů oproti přívěsům je, že přenosem části své hmotnosti na traktor umožňuje zvýšit zatížení hnací nápravy traktoru, a tím jeho trakční vlastnosti. Přenos hmotnosti návěsu na traktor je však omezen povoleným zatížením připojovacího zařízení traktoru. Nevýhodou je špatná manévrovatelnost. Návěsy mají také menší svahovou dostupnost. Musí mít také vůči přívěsům větší tuhost rámu.
3.4.1 Jednonápravové malotraktory Jednonápravové traktory se uplatňují všude tam, kde je třeba přepravovat malé objemy, dále v prostředí, kde se využívají jejich další možnosti, tzn., od zpracování půdy přes údržbu travních ploch až po zimní údržbu komunikací. A dalším velmi důležitým hlediskem je jejich široká nabídka v různých kategoriích včetně kategorií cenových. Přípojný vozík vykazuje jednoduchou konstrukci, kdy základem je zpravidla nosný rám, jehož nedílnou součástí je tažná oj. Podvozek je tvořen dvojicí pojezdových kol, která jsou brzděná, a to jak nožní, tak také parkovací brzdou, přičemž v rámci jednoduchosti nabízených řešení jsou oba typy brzd navzájem propojené jednoduchým mechanizmem. Další součástí rámu je nosič sedačky, která patří rovněž k základním prvkům vozíku. Můžeme se také setkat s tím, že místo samostatné sedačky je opatřena korba vozíku jakousi lavicí. Korba takovéhoto vozíku je zpravidla dodávána jako sklopná, a to směrem dozadu, přičemž součástí konstrukce je otevíratelné zadní čelo. Jako příslušenství pro ložný prostor dodávají výrobci různé typy nástavků, kdy je možné pak takto upravený vozík využívat zejména pro dopravu objemných materiálů, jakými jsou travní hmota, listí či jiné objemné zahradní odpady. (ZEMÁNEK, BURG, 28
2005) Korba samotná pak může mít různou polohu, a to z pohledu samotného těžiště celé soupravy, kdy může být usazena nad pojezdovými koly Konstrukce korby samotné, použitý materiál, ale také konstrukce rámu a celého přípojného vozíku rozhodují o celkové nosnosti, která činí zpravidla v této kategorii řádově 200 – 500 kg. O terénních a dopravních možnostech takovýchto souprav rozhoduje konstrukce taženého prostředku, přičemž rozhodujícími prvky jsou výkon pohonné jednotky, kterou představují zážehové a vznětové agregáty různých výkonových tříd, od zhruba 3,8 – 4,1 kW (5 – 5,5 k) výše. (ZEMÁNEK, VEVERKA, 2001) Příklad jednonápravového malotraktoru je uveden na obrázku č. 30 v přílohách 3.4.2 Dvounápravové malotraktory Pro všechna odvětví zahradnictví, kdy je často potřeba obdělávat menší, hůře dostupné, tvarově nepravidelné produkční plochy při současném využití širokého sortimentu přídavných strojů a nářadí, stejně jako při údržbě okrasných a komunálních ploch, je základem úspěchu kvalitní energetický prostředek, který zaručí požadovanou kvalitu provedené operace při dostatečné výkonnosti. Tyto požadavky splňují ve velké míře zejména dvounápravové malotraktory. Jsou za ně obvykle považovány traktory o šířce do 1,40 m, s výkonem motoru do cca 30 kW. (JELÍNEK, 2000) Ve zvláštních případech mohou být tyto kategorie vybaveny motory výkonnějšími (někdy až do výkonu 60 kW). Dvounápravové malotraktory jsou koncipovány na bázi klasické čtyřkolové konstrukce s pohonem jedné nebo dvou náprav. Všichni výrobci věnují velkou pozornost univerzálnosti použití traktorů. Proto se zavádějí rychlozávěsy, vývodové hřídele vzadu, vpředu, případně i mezi nápravami tak, aby nebylo problémem připojení jakéhokoli nářadí a stroje. Malotraktory bývají vybaveny vývodovými hřídeli se standardními otáčkami 540/1000 min.-1. (ZEMÁNEK, BURG, 2010) Konstrukce podvozku a řízení kol u těchto traktorů je řešeno 2 způsoby: •
řízení celou nápravou, která se otáčí kolem středového svislého čepu (tzv. lámavý typ) - toto řešení je sice konstrukčně jednoduché, ale nezajišťuje u malotraktoru potřebnou stabilitu a je pro obsluhu fyzicky namáhavé.
•
řízení jednotlivými koly, které se natáčejí kolem svislých čepů nápravy (tzv. tuhý rám). Toto řešení umožňuje lepší udržení malotraktoru ve směru jízdy a ovládání je fyzicky méně náročné. (ZEMÁNEK, BURG, MICHÁLEK, 2012) 29
Dvounápravové malotraktory lze pro potřeby dopravy agregovat s přívěsy, návěsy nebo dopravními plošinami. Transportní plošiny mohou být neseny vpředu, je-li traktor vybaven předním tříbodovým závěsem, vhodnější je však jejich připojení vzadu, díky protiváze traktoru. Nosnost je limitována výkonností hydraulického systému a může dosáhnout až 800 kg. Může se jednat o pouhé plošiny, lze se setkat i s plošinami s bočnicemi a zadním čelem. Tyto plošiny jsou vhodné pro dopravu kusového materiálu na krátké až střední vzdálenosti. (CAMPBELL, 1990)
Obrázek 8: Plošina na malotraktor nesená na tříbodovém závěsu 3.4.3 Klasické zemědělské traktory Klasické kolové traktory nacházejí uplatnění při zakládání zeleně, komunálním sektoru, ale rovněž v zemědělství a stavebnictví, je charakteristický kolový podvozek a různě výkonná pohonná jednotka reprezentovaná tří, čtyř a šestiválcovými motory s velmi širokým rozpětím výkonů od 44 kW (60 k) výše. (KRAUS, 1996) Pojezdová rychlost většiny kolových traktorů používaných v dopravě činí podle platné legislativy v jednotlivých zemích 30 – 50, případně 60 km/h.
3.5 Automobily a automobilové dopravní soupravy Vedle nákladních automobilů a automobilových přípojných vozidel určených především pro silniční dopravu se v zemědělství uplatňují především automobily, které
30
jsou svým konstrukčním provedením vhodné pro použití v terénu. Za hranici použitelnosti traktorové a vhodnější využitelnosti automobilové dopravy se považuje přepravní vzdálenost 8 až 12 km. Vzhledem k používaným pneumatikám, které mají velký kontaktní tlak na podložku a přispívají k devastaci půdy, neměly by být nákladní automobily používány pro dopravu, při které vjíždějí na pozemky. (TESAŘ, JÍLEK, 2012)
V současné době lze pozorovat tendence, které směřují k využití nákladních automobilů v zahradnické produkci a to jako především nosiče účelových nástaveb a kontejnerů. (SYROVÝ, 2008) 3.5.1 Ramenové automobilové nakladače (RAN) Umožňují nakládání, přepravu, vyprazdňování a vykládání tzv. vanových kontejnerů, určených k odvozu různých druhů materiálu. Ramenové manipulátory je možné montovat na jakékoliv užitkové vozidlo s odpovídajícím užitečným zatížením. Jsou vybaveny výsuvnými opěrami s pevnou nebo výkyvnou patou pro dobrou stabilitu a mohou být vybaveny i akcelerátorem hlavních ramen pro zkrácení pracovního času. (VANĚK, 1999) 3.5.2 Hákové automobilové nakladače Obdobné řešení jako ramenové automobilové nakladače nabízí hákové nakladače – nosiče kontejnerů. Oba tyto systémy nabízí obdobné výhody a možnosti využití. Liší se pouze stylem, jakým je kontejner na podvozek nakládán. U toho typu je pouze jedno hydraulicky ovládané rameno s hákem, které natáhne kontejner na podvozek. Hákový automobilový nakladač je zobrazen v příloze na Obrázku 36, str. 66.
3.6 Kontejnerové dopravní systémy Princip opakovaného použití kontejneru jako přepravně manipulační jednotky se uplatnil při vývoji autokontejnerových systémů, jejichž základním článkem je kontejnerový nosič, převážně na automobilovém podvozku. Manipulační kontejnerové zařízení namontované na tomto podvozku zabezpečuje přemístění speciálního kontejneru ze země na nosič, jeho upevnění na nosiči během přepravy a jeho vyprázdnění na místě vykládky zadním sklápěním nebo opětovným sundáním na zem. Nosičem kontejnerů může být i traktorový návěs v soupravě s výkonným kolovým
31
traktorem, speciální samojízdný nosič, ale i samojízdný sklizňový stroj. (SYROVÝ, 2008) Traktorové nosiče kontejnerů jsou dnes konstruovány k agregaci s moderními výkonnými kolovými traktory pro rychlost 40 km/h a celkovou hmotnost až 30 000 kg. Podvozek podle povolené celkové hmotnosti má jednu až tři nápravy, z nichž jedna až dvě jsou nuceně řiditelné. (TESAŘ, JÍLEK, 2012) Kontejnerové nosiče, které se dodávají zpravidla v jedno-, dvou- a tříosém provedení a liší se zejména konstrukcí systému pro natahování kontejnerů. Ten může mít podobu tzv. hákového nosiče s horním hákem nebo nosiče se spodním hákem. Systém natahování kontejnerů pak využívá hydraulického válce či válců a dodavateli těchto systémů mohou být taktéž externí výrobci, kteří dodávají natahovací systémy různé konstrukce a úrovně s tím, že tento konstrukční prvek pak poměrně výrazně ovlivňuje celkovou pořizovací cenu celého nosiče. Kontejnery samotné pak mohou být velmi jednoduché, s mechanicky otevíratelným zadním čelem, přes hydraulicky otevíratelné zadní čelo až po modely kontejnerů, které můžeme nazvat kontejnery pracovními, a může se jednat třeba o cisternové nástavby s vlastním hydraulickým okruhem. (SYROVÝ, 2008) Příklady autotraktorového kontejnerového systému využitelného zahradnictví jsou zobrazeny na obrázku 9.
Obrázek 9: Schéma autotraktorového kontejnerového systému (1 – základní kontejner, 2 – dozadu vyklápěcí kontejner, 3 – velkoobjemový kontejner)
32
3.7 Prostředky pro manipulaci a skladování - Přepravní prostředky Přepravní prostředky přispívají ke zlepšení bezpečnosti práce, hygieny a pracovních podmínek v celém postupu manipulace s materiálem. Mimo jiné slouží i k odstranění namáhavé práce a zvyšují výkonnost manipulačních zařízení a dopravních prostředků. Tím zlepšují ekonomické výsledky celého výrobního procesu. Do této skupiny prostředků využívaných v realizaci zahradních úprav se řadí palety a velkoobjemové vaky. Umožňují také komplexně mechanizovat ložné, přepravní i skladovací operace, podstatně zkrátit prostoje dopravních prostředků a snížit náklady na obaly. Při nákupu přepravních prostředků a jejich následném začlenění do manipulačního systému je třeba vytvořit fungující celek, ať už z pohledu technického, organizačního, ale také ekonomického. (SYROVÝ, 2008) 3.7.1 Palety Paleta je pevná horizontální plošina s minimální výškou vhodnou pro manipulaci vidlicovým nízkozdvižným vozíkem nebo vidlicovým vysokozdvižným vozíkem nebo jiným vhodným manipulačním zařízením, používaná jako základna pro kompletaci, stohování, skladování, manipulaci a přepravu zboží a nákladů. Palety jsou přepravní, skladovací a nosné prostředky určené pro vytvoření podložky pro manipulovaný a dopravovaný materiál, čímž se vytvoří manipulační jednotka. Plošně mají rozměry 800 x 1 200 mm, ložný objem může být až 1 m3. (CELJAK, 2010)
Palety se dělí např. podle materiálu, ze kterého jsou vyrobeny na: a) Dřevěné palety (na jednorázové použití a vícenásobné použití, resp. vratné a nevratné) b) Plastové palety c) Metalické palety (ocel, hliník) (CELJAK, 2010).
3.7.2 Europalety Jedná se o dřevěnou plochou paletu podléhající přísným normám na zpracování. Odpovídá nejrůznějším železničním předpisům jako je UIC (Mezinárodní železniční unie) a v neposlední řadě také normě EPAL (European Pallet Association). Míry europalety jsou 1200×800×144 mm (délka × šířka × výška). Vlastní váha palety je mezi 33
20–24 kg podle vlhkosti dřeva. Při výrobě je použito 78 speciálních hřebíků, které zaručují co nejdelší trvanlivost palety. (www.wikipedia.org, 2009) (SYROVÝ, 2008) Mezi hlavní přednosti europalety patří její schopnost oběhu ve spedičním systému. Prázdná paleta se nikdy nevrací zpět, ale transportuje se na ni další náklad nebo se předává spediční firmě, která ji do země určení dovezla. (JEŘÁBEK, 1989) 3.7.3 Velkoobjemové vaky Velkoobjemové vaky slouží pro přepravu a skladování sypkých nebo kapalných látek. Rozměry prostředků jsou volitelné, aby odpovídaly danému manipulovanému materiálu,
manipulaci
polypropylenových
a
skladování.
režných
tkanin.
Jsou
vyrobeny
Výrobky
z nich
převážně vyrobené
z technických jsou
100%
recyklovatelné. Na trhu se objevují i vaky z kašírovaných a vodivých tkanin, které zabraňují vzniku a působení elektrostatického náboje. Pro zvýšení tepelné vodivosti a snížení hořlavosti se velkoobjemové vaky speciálně upravují. Vaky mohou mít vnitřní polypropylenovou fólii. Pro jejich uchopení, zavěšení a manipulaci jsou vaky opatřeny čtyřmi popruhy. (CELJAK, 2010)
Obrázek 10: Možnosti uchycení vaků při manipulaci Pro manipulaci s velkoobjemovými vaky lze použít teleskopické nakladače, jeřábové nakladače, vysokozdvižné vozíky nebo mechanické ruce nesené na traktoru.
34
4 VYPRACOVÁNÍ 4.1. Tabulkový přehled prostředků pro manipulaci a dopravu V následujících tabulkách jsou do tabulek přehledně zpracovány základní technické parametry strojů, zařízení a prostředků využitelných pro dopravu a manipulaci při zahradnických realizacích. Tabulka 1: Parametry jednotlivých typů palet Druh palety Prostá paleta dřevěná Lisovaná dřevěná paleta Plastová paleta plná Plastová paleta odlehčená Plastová paleta roštová Ohradová paleta s kovovými nástavci
Vlastní hmotnost (kg) 25 7,5 23 20 20
Nosnost (kg) 1500 250 4500 500 1000
Půdorysné rozměry (mm) 1200 x 800 x 140 1200 x 800 x 140 1200 x 800 x 150 1200 x 800 x 130 1200 x 800 x 145
85
1500
970 x 1240 x 835
Tabulka 2: Parametry vybraných nízkozdvižných vozíků Výrobce Uni-max Uni-max FEBA FEBA Pramac Lifter Pramac Lifter
860
Maximální výška zdvihu (mm) 233
2 500
1 150
200
3 000 2 300
1 220 1150
200 200
QX22
2200
1150
200
QX20 AC
2000
1150
200
Typ TERAIN vozík s brzdou LHM300 LHM230
Nosnost (kg) 1 200
Délka vidlic (mm)
35
Tabulka 3: Parametry vybraných vysokozdvižných vozíků
MX 510 TX 12/25 G 50 DV 35 T4 K
Nosnost (kg) 500 1200 5000 3500
Délka vidlic (mm) 1150 1150 1200 1200
Maximální výška zdvihu (mm) 1000 2500 3300 3300
XG 20
1200
1810
3350
XD 15
1140
1795
3330
Výrobce Pramac Lifter Pramac Lifter Desta Desta OM Carrelli Elevatori OM Carrelli Elevatori
Typ
Tabulka 4: Parametry vybraných minidumperů Výrobce Wacker Neuson Wacker Neuson JCB Merlo Merlo Wacker Neuson Wacker Neuson Boels Rental Boels Rental
Označení výrobku
Nosnost (kg)
TD 9 TD 15 HTD5 CINGO M6 CINGO M8.2 1601 3001 14950 12451
900 1 500 500 600 800 1500 3000 1 000 2 300
Objem korby (l) 490 700 450 400 400 829 1 500 280 770
Rychlost pojezdu (km.hod-1) 4 7 6 5,2 5,2 14 21 12 22
Tabulka 5: Parametry vybraných mininakladačů Výrobce
JCB JCB AVANT AVANT Novotný Novotný
Označení výrobku JCB ROBOT 1100 JCB ROBOT 190 T AVANT 528 AVANT 635 Novotný B 861 Novotný B 961
Objem lopaty (m3)
Nosnost lopaty (kg)
0,52
1 100
3 725
2 423
0,6
1 320
4 400
2 439
0,285 0,685 0,53 0,6
1 400 1 250 1 000 1 090
1 100 1 380 3 350 3 580
2 820 2 820 2 674 2 719
36
Hmotnost Vykládací (kg) výška (mm)
Tabulka 6: Parametry vybraných mikrorypadel
Výrobce
Označení výrobku
Provozní hmotnost (kg)
WACKER-NEUSON ORTAS JCB Bobcat YANMAR
803 MD-14 Micro E 08 SV 05
1035 750 1 063 1 028 600
Max. Rychlost Max. výsypná pojezdu hloubkový výška (km.hod-1) dosah (mm) (mm) 5 1731 2035 4 2 000 1850 3,4 2 092 1 895 2,1 1 820 2 685 2 1200 1 410
Tabulka 7: Parametry vybraných čelních lopatových nakladačů Typ prostředku Liebherr L 508 Kramer 780 Caterpillar IT14G2 Paload-perkins PL 1105 Terex TL210
Objem lopaty (m3) 0,9 1,8 1,4
Nosnost lopaty (t)
Motor (kW)
Hmotnost (t)
Vykládací výška (m)
3,7 3,5 2,8
46 58 72
5,7 6,1 8,45
2,5 2,72 2,6
2,1
6,8
109
11,5
2,9
2,0
4,2
117
12,5
3,0
Tabulka 8: Parametry vybraných čelních traktorových nakladačů Výrobce John Deere John Deere John Deere MX Technik Trac-Lift Caterpillar Case
Typ 653 683 753 T10 TL 260 SLi 442E 590ST
Zdvihací výška (m) 4,05 4,40 4,34 3,75
Nosnost Těžební lopaty (kg) hloubka (m) 1810 1,71 2030 1,71 2195 1,81 2400 2,00
Záklopný úhel (°) 45 45 45 52
3,88
1850
2,50
55
3,34 3,46
3002 3450
0,91 1,20
39 43
37
Tabulka 9: Parametry vybraných kompaktních smykem řízených pásových nakladačů Výrobce Caterpillar Case JCB Bobcat Komatsu
Typ
Výkon motoru (kW)
277C 440 CT Série 3 Robot 190T T300 CK 35
61 67 62 58 62
Nosnost lopaty (kg) 1533 1361 1320 1461 1470
Maximální zdvih (m) 3,12 3,10 2,97 3,270 2,58
Tabulka 10: Parametry vybraných kompaktních smykem řízených kolových nakladačů Výrobce Caterpillar Case New Holland GEHL JCB
Typ 242B2 430 serie 3 L180 SL5240 E robot 180 serie II
Výkon motoru (kW) 42 61 55 47 45
Nosnost lopaty (kg) 953 907 998 862 820
Maximální zdvih (m) 3,05 2,90 3,17 3,10 2,93
Tabulka 11: Parametry vybraných kompaktních čelních kloubových nakladačů Výrobce
Typ
Caterpillar 908 H Case 221 E New Holland W70B TC Bobcat AL 440 JCB 406 JCB 416H HOFTRAC 1140 standard HOFTRAC 1160 CC30 HOFTRAC 1240 CX35LP HOFTRAC 1260 standard HOFTRAC 1280 standard HOFTRAC 1350 CC45 Ahlmann AX 70
Výkon motoru (kW) 58 55 55 54 46 97 18,5 18,5 24,4 24,4 24,6 31,4 45,5
Nosnost lopaty (kg) 2500 2048 2120 2200 2064 2450 664 905 1118 1108 1174 1689 1760
38
Objem lopaty (m3) 1,1 0,9 1,0 1,5 0,8 1,60 0,54 0,7 0,82 0,82 0,85 0,9 0,7
Maximální zdvih (m) 3,41 3,39 3,39 3,37 3,13 2,61 2,20 2,45 2,8 2,8 2,8 3,05 2,86
Tabulka 12: Parametry vybraných samojízdných teleskopických nakladačů
Výrobce
Typ
Výkon motoru (kW)
Caterpillar Case New Holland JCB Bobcat
TH414 TX140 L,1443 540-140 T40140
74 82 88 90 75
Zatížení při délkovém dosahu (kg) 1150 1500 1400 1250 1300
Délkový dosah (m)
9,225 9,33 9,33 9,25 9,7
Maximální zdvih (m)
13,70 13,55 13,50 13,80 13,43
4.2 Návrhy doporučených dopravních a manipulačních prostředků Pro zpracování návrhů doporučených dopravních a manipulačních prostředků budou zvoleny tři varianty modelových realizací. V prvním případě se jedná o realizaci zpevněné plochy ze zámkové dlažby, druhý modelový příklad se týká schodiště a opěrné zídky ze ztraceného bednění, třetí modelový příklad je zaměřen na manipulaci se zeminou a kompostem při zakládání květinového záhonu. Při manipulaci a dopravě je nutné brát ohled nejen na nosnost stroje, ale také na objem ložné plochy či lopaty. I tyto aspekty budou při výběru mechanizace zohledněny.
4.2.1 Modelový příklad č. 1 – zpevněná plocha V prním modelovém příkladu je řešena doprava a manipulace s materiálem na vzdálenost 6 km při realizaci zpevněné plochy o výměře 135,5 m2 a obvodu 51 m. Jedná se o zpevněnou plochu ze zámkové dlažby o výšce 60 mm ohraničenou obrubníky. Obrubníky se osazují dle normy ČSN 73 6131 s mezerou 5mm, která se nevyplňuje. Tato mezera je nutná především z důvodů objemových změn betonu při změnách teploty. Předpokladem správné funkčnosti zpevněné plochy je dokonale zhutněná spodní stavba a pláň, které svým složením a zpracováním musí odpovídat předpokládanému zatížení a geologickým poměrům. Podkladní vrstvy zde bude tvořit utužený štěrkopísek 8/16 o mocnosti 265 mm, na kterém bude 75mm vrstva písku, do kterého budou kladeny jednotlivé dlaždice (průřez je zobrazen na následující straně, obr. č. 12). 39
Dále musí být provedeno řádné vyrovnání dlažby za použití vhodné vibrační desky s plastovou podložkou (nesmí být použit hutnicí válec), aby došlo k vyrovnání povolených výškových tolerancí a tím bylo docíleno rovného povrchu dlážděné plochy. Pro hutnění dlažby jsou vhodné vibrační desky s vyšší frekvencí vibrace (50 - 100 Hz). Vyrovnání vibrační deskou je třeba provádět pouze na čisté a suché dlažbě a tak, aby nedošlo k poškození dlažby. Intenzitu hutnění je nutno přizpůsobit výšce dlažby dlažby o výšce 60 mm je nutné hutnit vibrační deskou s plastovou podložkou o hmotnosti nejvýše 130 kg. Na závěr pokládky, před provozním zatížením plochy, musí být opakovaně veškeré spáry zapískovány kvalitním suchým křemičitým pískem na celou výšku kamene, aby došlo k dokonalému zpevnění celé dlážděné plochy a zamezení odštípnutí rohů při vzájemném dotyku jednotlivých kamenů.
Manipulace a doprava s materiálem při realizace zpevněné plochy Odvoz zeminy Plocha: 135,5 m2 Hloubka 0,4 m 135,5 * 0,4 = 54,2 m3 (tzn. 113, 82 t při objemové hmotnosti zeminy 2100 kg·m3) (ŠIMEK, 1990) Dovoz štěrkopísku 135,5 * 0,265 = 35,90 m3 (tzn. 68,93 t při objemové hmotnosti štěrkopísku 1920 kg·m3) (ŠIMEK, 1990) Dovoz písku 135,5 * 0,075 = 10,16 m3 (tzn. 17,78 t při objemové hmotnosti písku 1750 kg·m3) (ŠIMEK, 1990) Dovoz palet s dlažbou 135,5 / 11,52 = 11,76
12 palet = 18,804 t
Dovoz obrubníků 51 m = 102 ks = 1 paleta = 1,213 t
40
Tabulka 13: Technické údaje o vybrané dlažbě (data dle výrobce) skladebné rozměry (mm) výška délka šířka 60 200 100
spotřeba ks/m2 50
množství (m2) vrstva paleta 0,96 11,52
hmotnost (kg) vrstva paleta 131 1567
Tabulka 14: Technické údaje zahradních obrubníků (data dle výrobce) rozměry (mm) výška délka šířka 200 500 50
spotřeba ks/bm 2
41
paleta ks 108
hmotnost (kg) ks paleta 11 1213
Obrázek 11: Půdorys zpevněné plochy
Obrázek 12: Řez zpevněnoou plochou
Obrázek 13: Kladecí plán
42
Obrázek 14: Dlažba – detail
Obrázek 15: Zahradní obrubník - detail Volba strojů Pro ložné operace (nakládání zeminy, rozvoz štěrkopísku) a manipulaci s paletami byl zvolen kompaktní čelní kloubový nakladač Ahlman AX 70 s lopatou o objemu 0,7 m3 a paletovacími vidlemi (viz obr. 23 na str. 61). Tento model splňuje požadavky na nosnost a během několika minut lze vyměnit nakládací lopatu za paletovací vidle, kterými lze vyložit palety s dlažbou či obrubníky. Čas využití nakladače bude počítán po celou dobu, budou tedy započítány i případné prostoje. V průběhu dopravy lze nakladač využít na přípravu realizace, rozvoz materiálu po ploše. Doprava veškerých materiálů bude zajištěna univerzálním zemědělským traktorem s přívěsem o nosnosti 12 t.
43
Tabulka 15: Náklady na manipulaci a dopravu s materiálem při realizaci zpevněné plochy (dopravní vzdálenost 6 km)
Operace
Nakládání zeminy Odvoz zeminy Dovoz obrubníků Dovoz štěrkopísku Dovoz písku Dovoz dlažby Další využití Náklady na dopravu Náklady na nakládku Jednotkové náklady na nakládku a dopravu při vzdálenosti 6 km CELKEM
Prostředek
Ahlmann AX 70 traktorem + přívěs 12 t traktorem + přívěs 12 t traktorem + přívěs 12 t traktorem + přívěs 12 t traktorem + přívěs 12 t Ahlmann AX 70 traktorem + přívěs 12 t Ahlmann AX 70 traktorem + přívěs 12 t Ahlmann AX 70
Čas nakládky tN
TP + jízda zpět (min.)
Čas vykládky tV
Celkov ý čas na operac i (min.)
Náklady (Kč·hod-1)
Náklady na operaci celkem
Celkové množství
Přepravované množství
Rychlost vp (km·hod-1)
113,82 t
12 t
-
10 * 30 min.
-
-
300
1050
5 250 Kč
113,82 t
12 t
24
10 * 30 min.
10 * 30 min. (1 cesta 15 min)
10 * 2 min.
620
850
8 783 Kč
1 paleta 1,213 t
1 paleta 1,213 t
24
1 * 10 min.
1 * 30 min.
1 * 10 min.
50
850
708 Kč
68,93 t
12 t
24
6 * 30 min.
6 * 30 min.
6 * 2 min.
372
850
5270 Kč
17,78 t
12 t
24
2 * 30 min.
2 * 30 min.
2 * 2 min.
124
850
1756 Kč
12 palet 18,804 t
6 palet 9,402 t
24
2 * 10 min.
2 * 30 min.
2 * 10 min.
100
850
1416 Kč
1266
1050
22 155 Kč
přejezdy, časy prostojů, rozvážení materiálu po ploše
17 933 Kč 27 405 Kč 205 Kč·t-1 45 338 Kč
44
4.2.2 Modelový příklad č. 2 – schodiště a opěrná zídka Druhý modelový příklad je zaměřen na dopravní a manipulační operace s materiálem na vzdálenost 10 km při realizaci opěrných zídek, chodníku a schodiště. Celková délka zídek bude 22,4 m. Zídky vysoké 1,2 m budou postaveny ze ztraceného bednění na betonových základech o šířce 500 mm a hloubce 800 mm. Chodníky budou široké 1,2 m, jejich délka bude 2 x 10m. plocha tedy bude činit 24 m2. Bude se jednat o standardní chodník ze zámkové dlažby o výšce 60 mm. Jednotlivé vrstvy a jejich mocnosti jsou zobrazeny na průřezu – obrázek 16. Schody budou vyrobeny z litého betonu, ten poslouží i jako výplyň ztraceného bednění. Celková spotřeba betonu bude 16,07 m3. Doprava bude řešena domíchávačem o objemu 8 m3. Výroba i doprava betonu bude zajištěna externí firmou.
Manipulace a doprava s materiálem při realizaci schodiště, zídek a chodníku Odvoz zeminy Pro základové patky na zídky a schody, příprava terénu pod chodníky (0,5*0,8*10*2)+(0,5*0,8*1,2*2)+(0,15*1,2*10*2)+(0,075*1,2*10*2)+(0,06*1,2*10*2) +(0,2*0,8*1,2)+(0,2*0,6*1,2) = 16,136 m3 (tzn. 33,886 při objemové hmotnosti zeminy 2100 kg·m3) (ŠIMEK, 1990) Dovoz štěrkopísku 10 * 1,2 * 0,15 * 2 = 3,6 m3 (tzn. 6,912 t při objemové hmotnosti štěrkopísku 1920 kg·m3) (ŠIMEK, 1990) Dovoz písku 10 * 1,2 * 0,075 * 2 = 1,8 m3 (tzn. 3,15 t při objemové hmotnosti písku 1750 kg·m3) (ŠIMEK, 1990) Dovoz ztraceného bednění 22,4 * 2 * 6 = 267 ks = 9 palet = 6,75 t
45
Dovoz palet s dlažbou 24 / 11,52 = 2,08 = 3,26 t (2 kompletní palety, zbytek dlažby se doloží volně) Dovoz obrubníků 20 m = 40 ks = 1 paleta = 1,288 t Tabulka 16: Technické údaje o vybraném ztraceném bednění (data dle výrobce) skladebné rozměry (mm) výška délka šířka 200 500 300
množství (ks) (paleta) 30
hmotnost (kg) ks paleta 25 750
Tabulka 17: Technické údaje o vybrané dlažbě (data dle výrobce) skladebné rozměry (mm) výška délka šířka 60 200 100
spotřeba ks/m2 50
množství (m2) vrstva paleta 0,96 11,52
hmotnost (kg) vrstva paleta 131 1567
Tabulka 18: Technické údaje zahradních obrubníků (data dle výrobce) rozměry (mm) výška délka šířka 200 500 60
spotřeba ks/bm 2
46
paleta ks 92
hmotnost (kg) ks paleta 14 1288
Obrázek 16: Řez - schodiště, dlažba, zídky
47
Obrázek 17: Půdorys- schodiště, dlažba, zídky
48
Obrázek 18: Dlažba – detail
Obrázek 19: ztracené bednění - detail Volba strojů Na hloubení základů pro zídky a pro ložné opetrace (nakládání zeminy) bylo vybráno mikrorypadlo YANMAR SV 15. Výhodou tohoto mikrorypala jsou kompaktní rozměry a možnost připojení různě širokých lopat od 250 do 900 mm. Stro je vybaven motorem o výkonu 12,1 kW, nosnost lopaty je až 780 kg. Pro dopravu byl za nejvhodnější zvolen nákladní automobil MAN TGL s hydraulickou rukou AMCO – VEBA V 808 N 2S (viz obrázek 37 v přílohách). Nosnost hydraulické ruky AMCO – VEBA V 808 N 2S do 2,5 m je 3,08 t a v 10m je to 800 kg, přepravní hmotnost je 6 950 kg. Ložná plocha o rozměrech 2,1 x 4,3 m umožní maximální využití nosnosti podvozku. Výhodou využití nákladních automobilů v zahradnictví je vyšší přepravní rychlost, což vede k úspoře nákladů, zejména při transportu an delší vzdálenosti.
49
Tabulka 19: Náklady na manipulaci a dopravu s materiálem při realizaci zídek, schodiště a chodníku (dopravní vzdálenost 10 km)
Operace
Prostředek
Čas nakládky tN
TP + jízda zpět (min.)
Čas vykládky tV
Celkový čas na operaci (min.)
Náklady (Kč·hod1 )
Náklady na operaci celkem
Celkové množství
Přepravované množství
Rychlost vp (km·hod-1)
33,89 t
6,95 t
-
5 * 60
-
-
300
875
4375
-
-
-
-
-
-
110
875
1604
Prostoje způsobené dopravou
YANMAR SV 15 YANMAR SV 15
Odvoz zeminy
MAN TGL
33,89 t
6,95 t
60
5 * 60
5 * 20 (1 cesta 10 min)
5*2
410
850
5808
Dovoz štěrkopísku
6,912 t
6,912 t
60
15
20
15
50
850
709
Dovoz písku
MAN TGL MAN TGL
3,15 t
3,15 t
60
15
20
15
50
850
709
Dovoz obrubníků
MAN TGL
1 paleta
1 paleta
60
10
20
10
40
850
MAN TGL
2 palety
2 palety
60
15
20
15
50
850
709
MAN TGL
9 palet
9 palet
60
2 * 20
2 * 20
2 * 20
120
850
1700
Nakládání zeminy
Dovoz palet s dlažbou Dovoz palet se ztraceným bedněním Náklady na dopravu Náklady na nakládku Jednotkové náklady na nakládku a dopravu při vzdálenosti 10 km CELKEM
MAN TGL YANMAR SV 15
566
10 201 Kč 5 979 Kč
MAN TGL + YANMAR SV 15
161,8 Kč·t-1 16 180Kč
50
4.2.3 Modelový příklad č. 3 – květinový záhon Třetí modelový příklad je zaměřen na dopravu a manipulaci se zeminou a kompostem. Jedná se o realizaci květinového záhonu, kde je nutná výměna vrstvy ornice o mocnosti 0,30 m. Tato vrstva bude nahrazena kvalitním zahradnickým kompostem. Výměra záhonu je 300 m2. Dopravní vzdálenost 8 km. Odvoz zeminy Plocha: 300 m2 Hloubka 0,3 m 300 * 0,30 = 90 m3 (tzn. 189 t při objemové hmotnosti zeminy 2100 kg·m3) Dovoz kompostu 300 * 0,30 = 90 m3 (tzn. 58,5 t při objemové hmotnosti kompostu 650 kg·m3) (ROY, 2010) Volba strojů Vhodným strojem pro nakládání zeminy a kompostu se jeví kompaktní smykem řízený pásový nakladač Bobcat T300. Mezi jeho přednosti patří malý poloměr otáčení, poměrně velký objem a nosnost lopaty a vysoká vyklápěcí výška. Z důvodu nízké objemové hmotnosti kompostu 0,50 – 0,80 t·m3 byl pro dopravu kompostu i zeminy přívěs se zvýšenými bočnicemi, aby byla využita maximální nosnost přívěsu – 15 t. Přívěs bude tažen univerzálním zemědělským traktorem. Pro snížení prostojů nakladače budou použity dvě shodné strojní linky na dopravu. Nakladač Bobcat bude využit jak pro nakládku zeminy, tak kompostu. Vyprazdňování přívěsu probíhá vyklopením – tedy pouze s využitím traktoru.
51
Tabulka 20: Náklady na manipulaci a dopravu s materiálem při realizaci květinového záhonu (dopravní vzdálenost 8 km)
Operace
Prostředek
Nakládání zeminy
Bobcat T300
Odvoz zeminy
2 x traktor + přívěs 15 t
Nakládání kompostu
Bobcat T300
Dovoz kompostu
2 x traktor + přívěs 15 t
Celkové množství 90 m3 189 t 90 m3 189 t 90 m3 58,5 t 90 m3 58,5 t
Přepravované množství
Rychlost vp (km·hod-1)
Čas nakládky tN
TP + jízda zpět (min.)
Čas vykládky tV
Celkový čas na operaci (min.)
Náklady (Kč·hod-1)
Náklady na operaci celkem
15 t
-
13*40
-
13 * 2
546
900
8 190 Kč
15 t
24
13*40
13 * 40 1 cesta 20 min
13 * 2
1066
850
15 101 Kč
15 t
-
4*40
-
4*2
168
900
2 520 Kč
15 t
24
4*40
4 * 40
4*2
328
850
4646 Kč
Náklady na dopravu Náklady na nakládku Jednotkové náklady na nakládku a dopravu při vzdálenosti 8 km
19 747 Kč 10 710 Kč
CELKEM
30 457 Kč
121 Kč·t-1
52
5 DISKUZE Pro každou dopravní a manipulační operaci v zahradnictví je nutné zvolit optimální dopravní a manipulační zařízení s vhodným nákladním prostorem a také s vhodným nakládacím a vykládacím manipulačním zařízením pro konkrétní práci. Výběr stroje může být ovlivněn manipulačním prostorem, povahou materiálu, povrchem plochy, dopravní vzdáleností a sjízdností. To potvrzuje i SOUČEK, 2009, který uvádí, že dopravní výkonnost zásadně ovlivňuje svou kapacita dopravního prostředku. Kapacitou je míněn komplex vlastností určující základní parametry stroje. Efektivitu dále ovlivňuje dopravní vzdálenost, způsob nakládání a vykládání materiálu a délka prostojů. Požadavky na volbu vhodného stroje popsal i SYROVÝ, 2008. Uvádí, že pro správnou volbu vhodného stroje je důležité vycházet z požadavků na dopravu a manipulaci, na přepravní podmínky (vzdálenost přepravy, terénní podmínky), na způsob nakládky (nakládací výška) a vykládky materiálu. Aby se dosáhlo co největší efektivity, musí se co nejvíce využít nosnost strojů. Při zahradnických realizacích je manipulace s materiálem a jeho následná doprava vnímána jako jeden proces. Protože nakládání materiálu je většinou časově náročnější než vykládka (často prováděná pouhým vysypáním), je výkonnost nakladačů velmi důležitá pro ovlivnění efektivity celého procesu. Pokud jsou stroje a strojní linky zvoleny správně, dosáhne obsluha minimálního opoždění, sníží se časové prostoje v celém procesu a tím zvýšení efektivity práce. (CELJAK, 2008) V současné době se v zahradnictví stále častěji uplatňují univerzální automobilové a traktorvé nosiče kontejnerů. Přednosti těchto systému vystihl SYROVÝ, 2008: výhodou transportních strojů je univerzálnost nástaveb. Tyto nástavby se připojují k nosičům, které mají charakter automobilového nebo traktorového podvozku. V oboru zahradnictví se využívá především traktorový podvozek. V budoucnu lze očekávat další vývoj moderních strojů a využívání dodnes méně známých strojů jako jsou minidumpery, které mohou výrazně ulehčit manipulaci a dopravu s materiálem na krátké vzdálenosti.
53
6 ZÁVĚR Bakalářská práce na téma Dopravní a manipulační prostředky využívané při zakládání zeleně vypracována v letech 2012/2013 na Ústavu zahradnické techniky Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně pod vedením doc. Ing. Pavla Zemánka Ph.D. V souvislosti s manipulací a dopravou při zakládání zeleně mluví především o zemině, substrátu a kompostu, stavebním materiálu, roslin, kamenů apod. V této bakalářské práci jsou popsány nejčastěji využívané mechanizační prostředky pro pro manipulaci a dopravu při zakládání zeleně. Jedná se především o malou mechanizaci typu nízkozdvižných vozíků, mininakladačů, mikrorypadel, minidumperů, dále o četné množství nakladačů až po zemědělské traktory a nákladní automobily. V literární části jsou popsány tyto typy mechanizačních prostředků spolu s jejich základní technickou charakteristikou. V části zpracování jsou tyto kategorie strojů setříděny v tabulkách a jednotlivé typy jsou porovnány z hlediska technickoekonomických parametrů, jako je např. výkon motoru, nosnost, objem lopaty, objem korby a výsypná výška. Další částí práce jsou tři varianty modelových případů zahradnických realizací, konkrétně zpevněná plocha, schody a opěrné zídky a květinový záhon. Jednotlivé modelové varianty se liší jak dopravní vzdáleností, množstvím přepravovaného materiálu tak jeho charakterem. Pro tyto příklady zahradnických realizací bylo spočítáno množství materiálu, a byly zvoleny nejvhodnější mechanizační prostředky z hlediska nosnosti, přepravní rychlosti, objemu lopat. Pro jednotlivé strojní linky byla také spočítána jejich ekonomická náročnost.
54
7 SOUHRN Tato bakalářská práce řeší problematiku manipulační a dopravní techniky využívané při realizaci zahradních úprav. Popisuje jednotlivé kategorie mechanizačních prostředků, jako jsou dopravní vozíky, zařízení pro ložné operace (nakladače, rypadla), a dopravní prostředky. Pro tyto popisované prostředky jsou v části vypracování zpracovány tabulky, které obsahují jejich technické parametry. Další částí práce jsou tři modelové příklady zahradnických realizací s vyčíslením množství materiálů, které je potřeba pro realizace naložit, dopravit a vyložit. Pro jednotlivé operace je doporučena nejvhodnější technika, zároveň je vyčíslena ekonomická náročnost na provedení operace. Bakalářskou práci doplňují obrazové přílohy popisovaných mechanizačních prostředků.
Klíčová slova: manipulace, doprava, nakladače, stroje
55
8 SUMMARY This bachelor thesis deals with the handling and transport machinery used in the realization of garden design. It describes the different categories of machinery, such as transport trucks, equipment for loading operations (loaders, excavators), mechanical equipment for loading operations and vehicles. For these described machinery are in the thesis processed tables with their technical parameters. Other parts of the thesis are three examples of horticultural realizations with quantifying the amount of materials that are needed for the implementation of load, transport and unload. For each type of operation is choosed the most appropriate machinery, and there are also calculated economic costs for the operation. Bachelor thesis is accompanied by illustrations of the described machinery.
Keywords: handling, transport, machinery, loaders
56
9 POUŽITÁ LITERATURA 1. BIŇOVSKÝ, Tomáš. Nové čelní nakladače New Holland řady 700 TL. In: Mechanizace zemědělství. 2009, 7, s. 6-7. ISSN 0373-6776 2. CAMPBELL, Joseph. Machines in crop production. Manila: International Rice Research Institute, 1990. ISBN 971-104-185-5. 3. CELJAK, Ivo. Čelní a teleskopické nakladače. Agroweb: internetový zemědělský portál
(online).
2007,
s.
2
(cit.
2013-04-29).
Dostupné
z:
http://www.agroweb.cz/Celni-a-teleskopicke-nakladace__s70x27538.html 4. CELJAK, Ivo. Dopravní a manipulační zařízení. ZF České Budějovice, 2010. 122 s. 5. CELJAK, Ivo. Malá farmářská, zahradní a komunální mechanizace: interní učební text. České Budějovice: Jihočeská univerzita, 2000. 221 s. 6. CELJAK, Ivo. Strojní zařízení potřebná k manipulaci. Agroweb: internetový zemědělský portál (online). 2013, s. 2 (cit. 2013-04-29). Dostupné z: http://www.agroweb.cz/Strojni-zarizeni-potrebna-kmanipulaci__s1742x63231.html 7. CELJAK, Ivo. Teleskopické a smykem řízené nakladače. Agroweb: internetový zemědělský portál (online). 2010, s. 2 (cit. 2013-04-30). Dostupné z: http://www.agroweb.cz/Teleskopicke-a-smykem-rizenenakladace__s1368x48318.html 8. CELJAK, Ivo. Univerzální čelní nakladače smykem řízené. In: Komunální technika. 2008, 6, s. 28-33. ISSN: 1802-2391. 9. CELJAK, Ivo.: Strojní zařízení pro realizaci stavebních prací, ZF České Budějovice, 2009, 133 s 10. ČERNOŠKOVÁ, Petra. Optimalizace materiálového toku AWT Čechofracht (středisko Slatiňany). Pardubice, 2012. Bakalářská práce. Univerzita Pardubice. 11. GROCH, Libor: Design stavebního nakladače. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inţenýrství, 2012. 73 s. Vedoucí diplomové práce doc. akad. soch. Ladislav Křenek, Ph.D. 12. JELÍNEK, Antonín. et al.: Malá mechanizace. Vyd.:1. Praha: Agrospoj, 2000. 267 s.
57
13. KRAUS, Zdeněk. Malá zemědělská mechanizace. Vyd.: 1. Praha: Institut výchovy a vzdělání Ministerstva zemědělství České republiky v Praze, 1996. 56 s. ISBN 80-7105-132-2. 14. Motúčko. In: Wikipedia: the free encyclopedia (online). 2013. vyd. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2013 (cit. 2013-05-06). Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Mot%C3%BA%C4%8Dko 15. Nízkozdvižný vozík. In: Wikipedia: the free encyclopedia (online). San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- (cit. 2013-05-06). Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADzkozdvi%C5%BEn%C3%BD_voz%C3 %ADk 16. ROY, Amitava, LAURIK Stanislav, a PLÍVA Petr. Výroba kompostů s různou objemovou hmotností. první. Praha: VÚZT, 2010. 17. SOUČEK, Jiří. Doprava rostlinné biomasy pro energetické využití. In: Komunální technika. 2009, 12, s. 30-33. ISSN 1802-2391. 18. SYROVÝ, Otakar. et al.: Doprava v zemědělství. Vyd.: 1. Praha: Profi Press, s.r.o., 2008. 248 s. ISBN 978-80-86726-30-4. 19. ŠIMEK, Jiří. A KOL. Mechanika zemin. Vyd. 1. Praha: SNTL, 1990, 387 s. ISBN 80-030-0428-4. 20. TESAŘ, Miroslav, JÍLEK Petr. Základy dopravní techniky a dopravní prostředky. první. Univerzita Pardubice: Pardubice, 2012. 21. VANĚK, Antonín. Strojní zařízení pro stavební práce. 2., přeprac. vyd. Praha: Sobotáles, 1999, 301 s. ISBN 80-859-2061-1. 22. ZEMÁNEK, Pavel, BURG Patrik. Vinohradnická mechanizace. 1. vyd. Olomouc: Vydavatelství Baštan, 2010. ISBN 978-80-87091-14-2. 23. ZEMÁNEK, Pavel, BURG, Patrik. Speciální mechanizace: mechanizační prostředky pro zakládání a údržbu okrasných porostů. Vyd.: 1. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2005. 169 s. ISBN 80-715-7919X. 24. ZEMÁNEK, Pavel, MICHÁLEK, Milan, BURG, Patrik. Mechanizace pro ZAKA: Mechanizační prostředky pro zakládání a údržbu zeleně (online). Lednice: MENDELU, 2010 (cit. 2013-04-25). Dostupné z: https://is.mendelu.cz/ 25. ZEMÁNEK, Pavel, Patrik BURG a Milan MICHÁLEK. Zahradnická mechanizace: malá mechanizace v zahradnictví. In: (online). 2012 (cit. 2013-0412). Dostupné z: https://is.mendelu.cz/ 58
26. ZEMÁNEK, Pavel, Patrik BURG. Speciální mechanizace: mechanizační prostředky pro zakládání a údržbu okrasných porostů. Vyd.: 1. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2005. 169 s. ISBN 80-715-7919X. 27. ZEMÁNEK, Pavel, VEVERKA, Vladimír. Speciální mechanizace: malá mechanizace v zahradnictví. Vyd.: 1. Brno: MZLU, 2001. 99 s. ISBN 80-7157511-9
59
10 PŘÍLOHY
Obrázek 20: Čelní lopatový nakladač
Obrázek 21: Otočný lopatový nakladač (HON 053)
60
Obrázek 22: Kompaktní čelní kloubový nakladač (Hoftrac – weidemann 1770 CX80)
Obrázek 23: Kompaktní čelní kloubový nakladač (Ahlmann AX 70)
61
Obrázek 24: Traktorový čelní nakladač (CASE)
Obrázek 25: Hydraulická ruka
62
Obrázek 26: Teleskopický manipulátor – nakladače (Mecalac AS 900)
Obrázek 27: Ruční plošinový vozík
63
Obrázek 28: Nízkozdvižný vozík s elektropohonem
Obrázek 29: Vysokozdvižný vozík se spalovacím motorem
Obrázek 30: Zahradní kolečko s elektromotorem, tzv. motúčko (Isolit Bravo)
Obrázek 31: Pásový minidumper WB02 64
Obrázek 32: Jednonápravový malotraktor (VARI s návěsem)
Obrázek 33: Dvounápravový malotraktor (Iseki TH 4365 AHL)
65
Obrázek 34: Univerzální zemědělský traktor (CASE IH JXU)
Obrázek 35: Ramenový automobilový nakladač
Obrázek 36: Hákový automobilový nakladač
66
Obrázek 37: MAN TGL 12.210s hydraulickou rukou
67
