Výroba vlastnej hydraulickej ruky

Vyrábame vlastnú hydraulickou ruku

Hydraulická ruka je dodatočná výbava pre dodávku, štvorkolku, vozíky či malotraktory. Slúžia na manipuláciu s materiálom rôznych druhov. Hydraulická ruka je namontovaná na pojazdné vozidlo a môže nakladať s materiálom sypkým alebo aj kusovým. Využitie nájde ako v lestnictví, tak aj v stavebníctve, špedíciu i doprave. Pomocou hydraulickej ruky sa dajú dvíhať naozaj ťažké bremená, a to bez podpory akýchkoľvek lán, kladiek, navijakov, ako je to u autožeriavov. Nespornou výhodou je určite mobilita a nízka cena v porovnaní s autožeriavom.

Hlavnou časťou hydraulickej ruky je stĺp, ktorý sa otáča na stabilnom základu. Ten je navrhnutý tak, aby odolával zaťaženie pri prevádzke a nebránil pohybu vozidla. Vedľa toho sú dôležité aj systém výložníkov a stabilizačné podpery. Čo je však najdôležitejšie, sú hydraulické valce, bez ktorých pomoci by sa nemohla hydraulická ruka pohybovať.

Musíte počítať so zvýšenou záťažou náprav pri montáži hydraulickej ruky, ktorá môže negatívne ovplyvniť stabilitu vozidla. Vozidlo by malo byť vybavené pružinami, stabilizátory a tlmičmi v závislosti na polohe hydraulickej ruky a jej veľkosti. Ak by sa prekročilo prípustné zaťaženie, musel by sa obmedziť rozsah otáčania hydraulickej ruky.

Montáž je vykonávaná na rám vozidla s prihliadnutím na vyvolané zaťaženie a únosnosť danú výrobcom vozidla. Pokiaľ sa jedná o montáž na podvozok vozidla, je nutné použiť pomocného rámu. Montáž sa dá rozdeliť na tri druhy:

• Montáž za kabínou
• Zadná montáž
• Stredná montáž

Pomocný rám

U nadstavby hydraulickej ruky je nutné použitie pomocného rámu. V priestore hydraulickej ruky sa použije prídavný horný pás, ktorý zabraňuje stabilizačné nohe zalícovanie sa do pomocného rámu. Priečky by mali byť z otvorených „U“ profilov, aby bol rám pružný a absorboval vzniknuté sily. Voľba pomocného rámu je závislá na tom, ako sa bude podieľať na pevnosti a tuhosti. Pomocný rám má niekoľko účelov:

• Ochraňuje rám podvozku
• Poskytuje tuhosť a znižuje napätie
• Rovnomerne zaťažuje rám podvozku
• Poskytuje vôľu pre kolesá a ďalšie diely
• Pripája nadstavbu k podvozku vozidla

Nosnosť

Nosnosť možno charakterizovať ako vzdor daného predmetu proti pôsobeniu vonkajších vplyvov. U hydraulickej ruky možno nosnosť chápať ako hmotnosť bremena, pre ktorého zdvihnutie je ruka konštruovaná a nakonfigurované. Pre výber vhodných komponentov je práve nosnosť určujúcim parametrom. Rozdelenie nosnosti pre hydraulické ruky je vykonané do 3 základných typov:

• Odľahčený rad
• Stredný rad
• Ťažký rad

Dosah

Za maximálny dosah u hydraulickej ruky je považovaná vzdialenosť medzi osou otočenia stĺpu a bodom zavesenie bremena. Hodnota dosahu je však ovplyvňovaná niekoľkými faktormi, predovšetkým hmotnosťou bremena, ktorú budeme zdvíhať hydraulickou rukou. Dosah sa musí prispôsobiť hmotnosti zdvíhaného bremena, aby nedošlo k nežiaducemu preťaženiu a v najhoršom prípade ničeniu konštrukcie vozidla.

Medzi ďalšie faktory, ktoré sa podieľajú na veľkosti dosahu, patrí konštrukcia hydraulickej ruky, jej umiestnenie na vozidle alebo šírky výložníkov. Dosah hydraulickej ruky je priamo závislý na nosnosti, tzn. že čím bude väčší nosnosť hydraulickej ruky, tým bude mať ruka väčší dosah. Typ výložníkov a ich počet je možné zvoliť podľa typu vozidla a podľa toho, aký dosah potrebujeme.

Podľa niekoľkých štatistických meraní bolo zistené, že hydraulické ruky, umiestnené za kabínou vozidla, umožňujú ďaleko väčšie dosahy ako pri montáži vzadu. Rozdiel je daný predovšetkým vďaka tomu, že hydraulické ruky, umiestnené v zadnej časti, zaťažujú podvozok v bodovej zadnej časti, čo má za následok nestabilitu vozidla oproti umiestnenie ruky vpredu. Výhoda zadnej montáže je zase v tom, že nakládka a vykládka je možná do prívesu.

Tretím umiestnením je stredová montáž. Jedná sa o veľmi špecifický typ umiestnenia, ktorý nie je celkom bežný. Podľa meraní má ďaleko nižší dosah než u ostatných umiestnenie. Aj napriek tomu je toto umiestnenie efektívne, pretože má ďaleko väčší pracovný priestor pre manipuláciu s hydraulickou rukou, predovšetkým vďaka pohybu po návesu. Stredové umiestnenie pokrýva priestor okolo celej súpravy vozidla a je vďaka tomu najefektívnejším riešením.

Ak si chcete vyrobiť svoju vlastnú hydraulickú ruku pre hobby použitie napr. na záhrade, nie je to zase taký problém, ako sa zdá. Ale všetko má svoje úskalia – tak ako si budete chcieť vyrobiť vlastné auto, podarí sa vám to, ale nikdy to nebude celkom podľa vašich predstáv. Ak sa teda už rozhodnete pre stavbu hydraulickej ruky, budete nutne potrebovať súčasti, bez ktorých sa pri stavbe nezaobídete. Čo budete musieť v prvom rade zakúpiť, sú hydraulické valce.

Hydraulické válce

Výber hydraulického valca resp. veľkosti objemu závisí na tom, ako si hydraulický valec navrhnete a prepočítate. Predovšetkým sa jedná o už spomínanú nosnosť a dosah hydraulickej ruky. Hydraulických valcov existuje mnoho variantov, ale nie každá sa hodí práve pre vašu hydraulickú ruku.

Medzi najviac používané hydraulické valce patrí dvojčinné priamočiare, ktoré sa využívajú ako pre vysúvanie, tak aj pre zasúvanie. Ďalším typom sú jednočinné hydraulické valce určené pre vysúvanie a zasúvanie s riešením buď ako dvojcestný vzduchový ventil, alebo ako hydraulický valec s piestom, ktorý slúži pre lepšie vedenie piestnice.

Ďalšou možnosťou sú tandemové priamočiare hydromotory, ktoré prepájajú vzájomne hydromotory a pôsobí na seba vzájomne sa zdvihom až 8 000 mm. Pre cyklicky namáhaná zariadení a rýchlu údržbu sa hodia zase skrutkované priamočiare hydromotory.

Ďalšie komponenty

Medzi ďalšie komponenty pre vlastnú výrobu hydraulickej ruky patrí hydraulické hadice, hydraulický olej a hydraulické čerpadlo.

Hydraulické hadice

Hydraulické hadice vyberajte radšej od osvedčených výrobcov, ktoré sa vyznačujú kvalitou. Sú vyrobené z olejuvzdorné syntetickej gumy s niekoľkými oceľovými oplety. Obal je odolný proti oderu, teplote i ozónu. Rozsah prevádzkových teplôt je od – 40 ° C až do 100 ° C. Tie najlepšie dokážu pracovať aj v teplotách do 125 °C. Podľa typu hadice dokážu zniesť tlak až 1 200 bar. Hydraulické hadice sa líšia predovšetkým počtom kovových oplet:

• S jedným kovovým opletením
• S dvoma kovovými oplety
• So štyrmi kovovými oplety
• So šiestimi kovovými oplety

Hydraulický olej

Jedným z najviac používaných hydraulicých olejov je trieda HVLP, ktorá sa využíva pre moderné priemyselné stroje a zariadenia, taktiež aj v stavebníctve a poľnohospodárstve. Predovšetkým musíme zohľadniť kvalitu mazacích schopností, ľahké studené štarty a stálosť kvality hydraulického oleja. Na tú má vplyv predovšetkým viskozitný index (miera vnútorného trenia). Žiaduce je stav, aby sa pri zmenách teploty a tlaku menila viskozita čo najmenej. Čím je index vyšší, tým sú zmeny menšie. Dôležitý je tiež bod tuhnutia, pri triede HVLP je okolo – 39 °C, čo umožňuje aj štarty pri – 30 °C.

Hydraulické čerpadlo

Ako základný prvok hydraulickej sústavy zabezpečuje obeh oleja a pohyb hydraulických valcov. Jednotlivé hydraulické čerpadlá sa líšia predovšetkým veľkosťou a obsahom, ktorý dáva potom výkon čerpadla v podobe čerpaného oleja. Pre rôzne výkony potrebuje hydraulické čerpadlo rôzne objemy čerpaného oleja za minútu.

Pre správny výber čerpadla je dôležité spočítať prietok, ktorý udáva, koľko čerpadlo čerpá do obehu oleja. Tento údaj sa udáva pri 1 500 otáčkach za minútu, čo sú práve ideálne otáčky pre hydraulické čerpadlo. Ak si vyberiete nesprávne čerpadlo, môže to v konečnom dôsledku znamenať zlú funkčnosť hydraulickej ruky. Preto je určite naporúdzi sa poradiť s odborníkom.

U týchto súčastí dbajte na zvýšenú pozornosť pri výbere, pretože práve na nich záleží budúce kvalita, životnosť a odolnosť hydraulickej ruky.

Nevyhnutné súčasti hydraulickej ruky

Ďalšími z mnohých súčastí, ktoré sú potrebné na výrobu vlastnej hydraulickej ruky, sú rotátory a kliešte, ktoré vyberáme vždy podľa požadovanej a plánovanej nosnosti, alebo v druhom prípade podľa manipulovaného bremená.

Rotátory

Ďalší z dôležité časti hydraulickej ruky je rotátor. Jedná sa o zariadenie, ktoré umožňuje rotáciu 360 stupňov okolo svojej osi s možnosťou aj naklopenia. Umožňuje teda neobmedzenú rotáciu a nakláňanie. Vďaka tomu hydraulická ruka môže vykonávať rôzne pohyby ľahšie a rýchlejšie. Tieto rotátory sú vyrábané z kvalitných materiálov, vynikajú svojou kompaktnosťou a robustným tvarom. Majú vysokú prevádzkovú životnosť. Hriadele sú vyrábané z kvalitnej oceľovej zliatiny, spolu so spoľahlivými ložiskami a hydraulikou zvyšujú prevádzkovú schopnosť rotátora.

Typov rotátorov je veľké množstvo, pre menšie lesná a priemyselná hydraulická ramená, pre stredné veľkosti či pre manipuláciu pre tovar. Dôležitá je u rotátorov veľkosť ložísk, napr. masívne ložiská pre vysoké radiálne a osové zaťaženie.

Všetky rotátory sa vyznačujú vysokým krútiacim momentom a kompaktnými rozmermi. Ak sa budeme rozhodovať pre určitý typ rotátora, tak by nás predovšetkým malo zaujímať:

• Točivý moment
• Typ ložiska
• Nosnosť
• Rozmery

Rotátory môžeme nájsť u mnohých hydraulických priemyselných strojov. Neslúži len ako spojovací časť medzi hydraulikou a mechanickou rukou v podobe klieští, drapákov či hákov, ale aj k naklápanie a neobmedzenú rotáciu.

Rotátory majú lícované vnútorné súčasti, a vďaka tomu nehrozí strata oleja a tým i výkonu hydraulickej ruky. Bezproblémovú prevádzku s dlhou životnosťou rotátora možno využiť ako v lesníctve pre zdvíhanie ťažkých stromov, tak aj k manipulácii v sklade a s ťažkými bremenami.

Kliešte

Kliešte môžeme využiť pre rôzne typy dodávok či vozíkov. Malé kliešte sú určené pre prácu s narezaným drevom alebo tenšími kmeňmi. Veľké kliešte alebo drapák možno využiť pre manipuláciu s kmeňmi a guľatinou priamo na skládkach, na pílach, pri nakládke či vykládke. Možno ich využiť aj pre nakladanie kovového odpadu či sutiny.

Využitie nie je samozrejme len na drevo, ale pomocou klieští možno nakladať dlhý a pevný materiál akéhokoľvek druhu – tyče, rúrky a pod. Možno využiť aj hákov, ktoré zaháknu požadovaný materiál a ťahajú ho po celej dĺžke trasy.

Pohon hydraulickej ruky

Teraz už zostáva vyriešiť len pohon vašej hydraulickej ruky. Máme dve možnosti – buď využiť poháňanie hydraulickým olejom dávkovaným hydraulickým čerpadlom ťažného vozidla, alebo druhou možnosťou je využitie benzínového agregátu pre potrebnú silu.

Hydraulické dávkovacie čerpadlo

Dávkovacie čerpadlo je zostavené z troch častí: riadiaca elektronická jednotka, elektromagnet a hydraulická časť. Hydraulická časť je v neustálom kontakte s dávkovanú tekutinou. Jedná sa o membránové čerpadlá, ktoré využívajú spoľahlivých konštrukčných dielov a výhod hydraulického prenosu pohybu na membránu. Bezpečnosť pri prevádzke je zaistená pomocou vnútorného bezpečnostného ventilu olejového okruhu. K tomu ešte slúži kontrolka porušenie membrány. Membrána môže byť jednoduchá alebo dvojitá.

Čepadlo je osadené LED diódami, ktoré indikujú maximálnu frekvenciu dávkovania. Vďaka funkcii zmeny si môžete nastaviť maximálnu alebo zníženú funkciu dávkovanie. Dôležitým faktorom je tiež prítomnosť alarmu hladiny dávkované látky v nádrži. Indikátor sa ihneď rozsvieti a čerpadlo automaticky vypne.

Hlavné výhody:

• Jednoduchý mechanizmus, vďaka ktorému je čerpadlo cenovo dostupné
• Nároky na údržbu sú minimálne
• Možnosť zostavenia čerpadlá s viacerými hlavami
• Mazanie prevodového mechanizmu je vykonávané ponorením do olejového kúpeľa
• Liatinové teleso prevodovky

Tento typ čerpadla je navrhnutý na extrémne zaťaženie a maximálne využíva prevádzkové podmienky. Je vhodný na akýkoľvek typ pracoviska pri 24-hodinovom prevádzke. Dávkovanie je možné jednoducho nastaviť reguláciu pomocou potenciometra, a to prietok od minima do 100%. Presnosť dávkovania je v tolerancii +/- 1%.

Benzínový agregát

Benzínové hydraulické agregáty je možné využiť v podstate kdekoľvek. Sú osadené kolesami a rukoväťami. Vďaka tomu je s nimi ľahká manipulácia na akomkoľvek mieste. Najnovšia verzia vykazujú veľmi nízku hlučnosť pri spúšťaní aj samotnom chode. Ich veľkosť sa odvíja od výkonu, ale sú natoľko veľkostne malé, že sa dajú uložiť kamkoľvek. Pre jednoduchú manipuláciu postačí dve osoby, ktoré za rukoväte prenesú agregát kamkoľvek, napr. Do pristavenej dodávky. Niektoré verzie sú vybavené systémom pre reguláciu výkonu. Čo si pod tým predstaviť? Motor je automaticky prevedený na voľnobežné otáčky v prípade, že sa nástroj nepoužíva. Kedykoľvek je prístroj aktivovaný, systém znovu automaticky zvyšuje otáčky. Šetrí sa tak palivo na minimum.

Medzi hlavné výhody využitia práve benzínového agregátu patrí presnosť, kompaktnosť a nízka hmotnosť. Tieto agregáty sa vyznačujú dlhou životnosťou a nízkymi nárokmi na údržbu. Pohyblivé časti sú totiž v uzavretom mazacom okruhu.

Vďaka termostatickému regulátora olejového chladiča možno hydraulický agregátor využiť bezproblémovo aj v zime. Zabezpečí dokonalé rozohriatie a zabráni škodlivému prehriatiu hydraulického oleja. Prevádzková teplota je nastavená v priebehu niekoľkých minút.
Výhody:

• Skvelé riešenie na stavbách vďaka efektívnemu zaobchádzanie s palivom
• Vďaka ochrannému oceľovému rámu nedochádza ku korózii
• Žiadne emisie z poháňaných hydraulických nástrojov – agregát možno umiestniť ďalej od nástroja
• Agregáty majú štandardne kolieska, zdvíhacie tyč a oko pre ľahkú manipuláciu
• Obsahuje vratný filter a indikátor výmeny filtra
• Termostatický olejový chladič
• Príslušenstvo je chránené kontrolným vypínačom pre nízky stav hladiny hydraulického oleja
• Využitie nielen pre hydraulickú ruku, ale aj pre ďalšie hydraulické nástroje ako sú píly, čerpadlá či búracie kladivá

Všeobecne platí pravidlo, že pre menšie hydraulické ruky je vhodnejšie benzínový hydraulický agregát a opačne.