ZESPÓŁ AUTORSKI

Politechnika Wrocławska

Prof. dr hab. inż. Piotr Dudziński
Dr inż. Andrzej Kosiara

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

W trakcie eksploatacji mobilnych maszyn lub pojazdów istnieje realne ryzyko ich wywrócenia się, tzn. utraty stateczności wywrotnej. Na wywrócenie w szczególny sposób narażone są mobilne maszyny wyposażone w manipulator i/lub przemieszczające się lub pracujące na pochyłym podłożu. Opracowany wynalazek, nie posiadający swego odpowiednika w stanie wiedzy i techniki na świecie, pozwala z wykrywanie z wyprzedzeniem tego typu zagrożeń dla mobilnych maszyn poruszających się na podwoziach gąsienicowych. Po wykryciu niebezpieczeństwa system może podjąć następujące czynności: ostrzec operatora (kierowcę) o zaistnieniu niebezpieczeństwa, skorygować nastawy napędów zadawane przez operatora (kierowcę) tak aby były one bezpieczne, całkowicie zablokować możliwość wykonania przez maszynę niebezpiecznych ruchów osprzętem lub podwoziem.

Opracowany innowacyjny system potrafi ponadto wykrywać zagrożenia związane z utratą stateczności powstałe w wyniku rozpoczęcia osuwania się skarpy, na której stoi maszyna.

ISTOTA WYNALAZKU

Komputer pokładowy systemu będącego przedmiotem wynalazku, na podstawie sygnałów z przetworników pomiarowych, wyznacza w sposób ciągły wartość współczynnika będącego miarą zapasu stateczności wywrotnej pojazdu. Przez zapas stateczności rozumie się tu wielkość, która wyraża o ile w danych warunkach eksploatacji mogą zostać maksymalnie zwiększone obciążenia dążące do wywrócenia pojazdu, aby nie doszło jednak przy tym do wypadku. Osiągnięcie przez wyznaczany współczynnik niebezpiecznie małego poziomu powoduje uruchomienie sygnału ostrzegawczego lub ewentualną automatyczną modyfikację nastaw zadawanych przez operatora w celu uniknięcia niebezpiecznych ruchów maszyną lub pojazdem. Sposób zdefiniowania współczynnika zapasu stateczności możne być różny i powinien on być dostosowany do konstrukcji pojazdu. Istotą wynalazku jest to, że w celu określenia współczynnika zapasu stateczności mierzone są obciążenia normalne na wszystkich lub wybranych kołach jezdnych pojazdu, kąty pochylenia wzdłużnego i poprzecznego pojazdu, siły naciągu gąsienic oraz odległości wybranych kół jezdnych od gąsienicy. W przypadku mobilnych maszyn wyposażonych w wieloczłonowy manipulator oraz obrotowe nadwozie, aby system mógł poprawnie działać występuje dodatkowo konieczność pomiaru względnych położeń i prędkości współpracujących ze sobą ruchomych członów tej maszyny.

W celu zwiększenia dokładności przewidywania stanów dynamicznych pojazdu komputer pokładowy może także mierzyć prędkości jazdy poszczególnych wózków gąsienicowych.

Niektóre z gąsienicowych maszyn w czasie pracy zwiększają swój zapas stateczności poprzez podparcie się np. lemieszem. W przypadku takich maszyn, aby opracowany system mógł prawidłowo działać konieczny jest pomiar siły oddziaływania lemiesza na podłoże oraz pozycji lemiesza względem ramy pojazdu.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Wynalazek powinien być wdrażany w szerokim spektrum maszyn na podwoziu gąsienicowym z manipulatorem, np. w różnorodnych koparkach jednonaczyniowych, w celu zapewnienia aktywnego bezpieczeństwa w eksploatacji tej klasy maszyn i podniesienia ich produktywności. Takiego sytemu obecnie nie ma na świecie a rejestrowane są liczne wypadki, w tym śmiertelne, utraty stateczności tych maszyn. System ma budowę modułową i może być, w sposób prosty, montowany w nowych maszynach jak również w maszynach będących już w eksploatacji. O potrzebie systemu możne zatem zadecydować sam właściciel maszyny. Przewidywany jest bardzo krótki czas montażu wynalazku na istniejącej maszynie, tak aby uniknąć wyłączenia jej z eksploatacji.