Parker Česká republika

Snižování dopadu stavebních strojů na životní prostředí s inspirací z leteckého a kosmického průmyslu

Parker snižuje váhu lesních strojůKaždá stavební společnost by se měla během prací na projektu snažit o to, aby zanechala okolní prostředí v maximální možné míře nepoškozené. Pro některé průmyslové obory však tento cíl představuje velkou výzvu. Lesnictví je toho dobrým příkladem – veškeré náročné práce jsou prováděny v blízkosti živých ekosystémů. Zabránit v maximální možné míře dopadům na životní prostředí je zde obzvláště náročné s ohledem na velikost a hmotnost používaných strojů. Když těžké stroje stojí nebo pracují na měkkém podloží, hrozí velké riziko stlačení půdy, což může vést i k vyšší nehodovosti. Vyšší spotřeba paliva, která má za následek vyšší emise, je také dalším z problémů.

 

Když se podíváme na letecký a kosmický průmysl, je zřejmé, že ve výšce 10 000 metrů nejsou žádné čerpací stanice. Konstruktéři letadel musí hledat způsoby, jak eliminovat vliv „násobícího efektu“ hmotnosti letadla a hmotnosti paliva, které je nutné k udržení letadla ve vzduchu po mnoho hodin. Čím je letadlo lehčí, tím méně paliva spaluje a tím méně emisí produkuje.

 

Alternativní materiály

Alternativní materiály

 

Změna používaných materiálů a nová konfigurace rovnováhy jsou dvě oblasti, ve kterých si lze brát příklad z leteckého a kosmického průmyslu. Ve skutečnosti výrobci již dnes zahájili přechod z oceli na titan v mnoha oblastech konstrukce letadel. Jako prvotřídní kov je titan mnohem odolnější vůči korozi než ocel a rovněž je také odolnější proti zásaditým látkám a dalším nepříznivým podmínkám okolního prostředí. Pravděpodobně nejdůležitější je však fakt, že titan má hustotu o 56 % nižší než ocel a je proto značně lehčí (4,44 g/cm3 oproti 7,85 g/cm3). Má však i svoje nevýhody: titan je mnohem dražší než ocel, což znamená, že náklady mohou být příliš vysoké na to, aby bylo možné jednoduše použít titan všude jako jinak výhodnou náhradu.

Výrobci nyní používají ve větší míře kompozitní materiály, kromě jiného například epoxidové pryskyřice, skelná a uhlíková vlákna. Jejich použití je stejně vhodné pro celou řadu součástí od hlavních konstrukčních prvků, jako jsou křídla nebo trup, až po řádově menší součásti rozptýlené po celém letadle. I v případě malých součástí vede výsledný efekt k lehčí a palivově účinnější sestavě.

 

Pravděpodobně nejmodernější technologií všech dob je nyní aditivní výroba, u které jsou 3D součásti přesně vytištěny z různých materiálů. 3D tisk umožňuje technikům optimalizovat design každé části pro každé letadlo, což výrazně pomáhá při snižování celkové hmotnosti. Jedna případová studie ukazuje palivové trysky, které bývaly zhotoveny z 18 svařovaných součástí. Jakmile byly vytištěny jako jeden díl, bylo dosaženo 25% úspory hmotnosti. I když tato studie ukázala neuvěřitelný potenciál 3D tisku, je nutné poznamenat, že konečná úspora hmotnosti nemusí být tak vysoká. Je tomu tak v důsledku několika faktorů. Nejenom že se proces neustále rozvíjí s ohledem na vlastnosti materiálu, ale některé součásti jsou dobře optimalizovány a sladěny se stávajícími výrobními postupy. Proto nebude každá součást poskytovat stejnou příležitost k úspoře hmotnosti.

 

Metodologie pro lehčí, efektivnější letadlo

Aby bylo možné snížit zatížení u jakékoliv části letadla, zkoumají se tradiční i netradiční postupy, aby bylo dosaženo lepšího rozložení hmotnosti. Podobně jako když jsou na lesnické stroje přidávány další kola nebo přizpůsobovány pásy s cílem rovnoměrnějšího rozložení hmotnosti, aby nedocházelo ke zbytečnému poškození půdy, také letadla musí dodržovat předepsané normy pro zatížení asfaltové plochy letiště. Předpisy stanovují povolené zatížení přenášené každým kolem na povrch, aby letoun nepoškozoval důležitý povrch vzletové, pojížděcí a přistávací dráhy.

 

Metodologie pro lehčí a efektivnější letadloVe snaze o dosažení energeticky účinnější strategie jsou prověřovány konvenční přístupy ke konstrukci systému. Například starší typy letadel používaly centrální hydraulický systém k ovládání svých funkcí. Hydraulický rozvodný systém vedoucí z jednoho místa rozváděl kapalinu a jí přenášený výkon a pohyb do nejrůznějších míst po celém letadle.

Nové přístupy se však snaží rozdělit hydraulický systém do několika menších lokalizovaných okruhů, přičemž každý z nich zajišťuje dodávku výkonu k provádění různých činností v letadle. Okamžitým, avšak klíčovým efektem je odstranění nepotřebného potrubí, což vede ke značnému snížení hmotnosti. Typické letadlo používalo tradičně tři hlavní hydraulické systémy, dnes však můžeme pozorovat trend, kdy je jeden z nich odstraněn a nahrazen elektricky ovládanou pohonnou jednotkou (tzv. energetickým agregátem). To může opět přinést snížení hmotnosti zařízení a jakož i snížení množství používané hydraulické kapaliny, což odpovídajícím způsobem snižuje obavy o riziko úniku kapaliny. Je však nutné mít na paměti, že použití elektrického systému zase zvyšuje hmotnost letadla o hmotnost kabeláže.

 

V důsledku vysoce proměnlivého pracovního prostředí letadel oproti pozemnímu stavebnímu a strojnímu zařízení se nová technologická řešení používaná v leteckém a kosmickém průmyslu rozhodně nedrží univerzální metodologie „jedna velikost padne všem“. Nejlepší postupy používané pro nová letadla mohou být inspirací také pro použití ve stavebních strojích: lehké materiály použité pro určité součásti a přechod od hydraulických na elektrické systémy představují řešení, které může zásadním způsobem změnit a zajistit, aby budoucí stavební zařízení bylo lehčí a energeticky účinnější při současném zachování celkové odolnosti a výkonu.

 

Společnosti, jako je Parker Hannifin, podporují přenos know-how a technologií poskytujících řešení pro alternativní výrobní materiály a také inovací snižujících hmotnost stroje s cílem snížit náklady a ekologický dopad stavebního zařízení.

 

Andy Davis, vedoucí rozvoje trhu Mobile Hydraulic Systems Division, Evropa

 

Autorem článku je Andy Davis, vedoucí rozvoje trhu, Mobile Hydraulic Systems Division, Evropa

 

 

 

 

 

Stavební stroje zítřka

Vyhledejte řešení pro snížení spotřeby energie a ekologického otisku vašich stavebních strojů v našem novém technickém dokumentu.

Bílá kniha Snižování spotřeby energie a ekologické stopy ve stavebnictví

 

 

 

Související články:

Jak snížit hmotnost stavebních strojů?

Dvě řešení, díky kterým jsou stavební stroje účinnější

Může se lehčí, ekologičtější nákladní vozidlo stát realitou?

Jak inteligentní uživatelské rozhraní zlepšuje účinnost stroje?

 

 

Kategorie
Nedávné příspěvky podle autora

Společnost Parker pomáhá zvyšovat výkonnost v automobilovém průmyslu

Společnost Parker Hannifin, globální jednička v oblasti pohonných a řídicích technologií, zvyšuje výkonnost automobilů pomocí šroubení se zářezným prstenem pro chladicí systémy vozidel. Obchodní...

Vždy nad rámec očekávání

Vždy nad rámec očekávání V prodejní společnosti Parker CEE vládne silná motivace stát se firmou, která zákazníkům poskytuje hodnotu v podobě vysoce kvalitních produktových řešení, ziskového...

Parker CEE Region Launches New Vision

Parker's Central and Eastern Europe (CEE) region unveiled a new strategic direction to its team members through a special day of gratitude on December 17, 2018. Parker CEE employs more than 200 team...
Komentáře

Máte dotaz ohledně produktů či služeb společnosti Parker? Pomůžeme vám: Kontaktujte nás!

Note to Snižování dopadu stavebních strojů na životní prostředí s inspirací z leteckého a kosmického průmyslu


Upozorňujeme, že v rámci boje proti spamu nebudou zveřejněny komentáře sodkazy.

Zanechte komentář





Captcha