Stalowy kolos ze Stalowej Woli – spycharka gąsienicowa TD-40E

Dodano dnia: 23/05/2009

Przemysł maszyn budowlanych taki jaki znamy obecnie narodził się w USA na przełomie XIX i XX wieku. Istotnym czynnikiem jego rozwoju było ówczesne rolnictwo amerykańskie. W XIX wieku stało ono na znacznie wyższym poziomie niż europejskie, w którym panowały jeszcze późno feudalne stosunki własnościowe. Amerykańska ferma to nowoczesne gospodarstwo rolne o cechach przedsiębiorstwa prowadzonego na zasadach handlowych, opierającego się głównie na pracy właściciela, charakteryzujące się nastawieniem na wysoką towarowość i specjalizację produkcji. Przeciętny amerykański farmer gospodarował z reguły na kilkuset hektarach i żeby je obrobić w odpowiednim czasie, potrzebował mechanizacji niektórych prac rolniczych – orania, siania, koszenia, itp.  Aby sprostać tym zadaniom rodzimi konstruktorzy zabrali się do dzieła i sukcesywnie dostarczali potrzebnych maszyn – od kosiarki mechanicznej (1831 rok) obsługiwanej przez zaprzęg konny, poprzez młocarnie napędzane silnikiem parowym (1870 rok), aż po kołowy ciągnik rolniczy z własnym silnikiem spalinowym (1890 rok), z łacińska zwanym traktorem.

Spycharka TD-40.

Wersja TD-40B.

Traktor eksploatowano nie tylko na farmie, ale też zaprzęgnięto go do pracy przy budowie Kanału Panamskiego (1904-1914) oraz na europejskich frontach I wojny światowej, gdzie spełniał przede wszystkim funkcje holownika różnego rodzaju sprzętu wojskowego. Do tego celu wykorzystano głównie traktor o podwoziu gąsienicowym, który prawdopodobnie zainspirował angielskich konstruktorów do budowy czołgu. Pierwszy taki traktor, napędzany jeszcze silnikiem parowym, pojawił się w 1904 roku. Cztery lata później silnik parowy zastąpiono benzynowym silnikiem spalinowym. Przełomem dla tego typu konstrukcji okazało się umieszczenie w nim silnika wysokoprężnego, co nastąpiło dopiero w 1931 roku. Silnik tego typu oferował zdecydowanie lepsze parametry związane z lepszym wykorzystaniem jego mocy, co zwiększało siłę uciągu maszyny.

Kolejna odmiana – TD-40C.

Kiedy w 1913 roku Henry Ford rozpoczął masową produkcję swego najbardziej popularnego samochodu – modelu „T”, rząd USA stworzył program budowy dróg utwardzonych i autostrad w całym kraju. Do wieloletniej realizacji tego wielkiego przedsięwzięcia zaangażowano cały znany wówczas asortyment maszyn budowlanych i drogowych – koparki, spycharki, zgarniarki i równiarki.

W 1928 roku traktor gąsienicowy, z ciągnika holującego do tej pory różny sprzęt, przekształca się w nowoczesny buldożer i otrzymuje montowany z przodu lemiesz sterowany linową wciągarką bezpośrednio przez operatora. Od tego momentu zaczyna się wielka kariera tego typu konstrukcji, które wraz z dynamicznym rozwojem technologii po II wojnie światowej przybierają z wolna współczesny wygląd. Z czasem stalowe cięgna sterujące osprzętem roboczym buldożera zastąpiono chromowanymi cylindrami hydraulicznymi, zapewniającymi płynność ruchów lemiesza oraz zwielokratniającymi możliwości położenia lemiesza w różnych kierunkach. W nowoczesnych maszynach budowlanych to właśnie hydraulika zaczyna dominować nad mechaniką.

W Polsce produkcja nowoczesnych buldożerów, a poprawnie mówiąc spycharek gąsienicowych, rozpoczęła się w  latach siedemdziesiątych ubiegłego stulecia, gdy obecna grupa kapitałowa „Huta Stalowa Wola” (HSW) zakupiła i wdrożyła kilka zachodnich licencji na produkcję nowoczesnych maszyn budowlanych. Główną rolę odegrała licencja amerykańskiej firmy INTERNATIONAL HARVESTER (IH), znanego i uznanego na świecie producenta sprzętu rolniczego, ciężarówek i maszyn budowlanych. W latach 1981-1984 na skutek strajków załogi i innych trudności finansowych INTERNATIONAL HARVESTER bankrutuje, a jego majątek, know-how i znak towarowy przejmują inni inwestorzy z branży.

Pod koniec lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku pojawia się zapotrzebowanie światowego przemysłu wydobywczego na wielkie maszyny do usuwania nadkładu. Wobec tego HSW i IH podejmują to wyzwanie i powołują wspólny zespół konstruktorów do zaprojektowania spycharki gąsienicowej o mocy 400 KM. Po kilku latach wytężonej pracy w 1981 r. polscy i amerykańscy inżynierowie z dumą prezentują potencjalnym odbiorcom model TD-40 o mocy silnika 460 KM i pojemności lemiesza aż 19 m3!

TD-40E.

Tak narodził się pierwszy stalowy kolos ze Stalowej Woli…

Niedługo po jego narodzinach INTERNATIONAL HARVESTER przestaje funkcjonować. Ale akcji reklamowej w USA pod hasłem „The Best” i dalszej współpracy z HSW podejmuje się firma DRESSER INDUSTRIES. Tylko trzy firmy na świecie produkowały wówczas spycharki o mocy powyżej 450 KM – Caterpillar, Komatsu i Fiat-Allis. Czwartym była HSW. Pierwsze, a potem kolejne egzemplarze pożeracza nadkładu w kopalniach odkrywkowych trafiają przede wszystkim do USA. Tylko jeden egzemplarz TD-40 wyeksportowano do byłej Czechosłowacji. A wszystko to działo się w orwellowskim roku 1984…

Popyt na tę maszynę wzrasta z roku na rok. Równolegle z nim prowadzony jest proces stałej modernizacji i unowocześniania tejże konstrukcji. Parametry techniczne i poziom komfortu pracy operatora zadawalają nawet najwybredniejszych klientów. Po sukcesach modelu TD-40, w 1988 r. pojawia się model TD-40B o mocy silnika 520 KM! Ten z kolei zdobywa sobie uznanie użytkowników, nie tylko w Ameryce, ale także w Rosji oraz Iranie. Oprócz kopalni odkrywkowych, jego walory techniczne i odporność stali na ścieranie sprawdzane są w kamieniołomach.

Mijają kolejne lata, a Polska przechodzi zmiany ustrojowe i gospodarcze. W 1995 r. hale montażowe w Stalowej Woli opuszcza kolejna, gruntownie zmodernizowana wersja spycharki, oznaczona symbolem TD-40C. Od swoich poprzedników różni się nie tylko parametrami, ale i wyglądem. W nowym modelu zwiększono wydajność pracy maszyny, wzmocniono konstrukcję, usprawniono układ sterowania jazdą i osprzętem roboczym (lemieszem, zrywakiem), zmniejszono stopień zanieczyszczenia środowiska naturalnego (ograniczono emisję spalin) oraz usprawniono obsługę codzienną i serwisową. Jednak najważniejsze to podniesienie poziomu bezpieczeństwo i komfortu pracy operatora. Osiągnięto to poprzez zamianę dotychczasowej kabiny na sześciościenną, dodatkowo wzmocnioną dwupodporową osłoną ROPS (z ang. Roll Over Protection System), która zabezpieczała kruchą ludzką istotę przed zmiażdżeniem w sytuacji, gdyby maszyna przewróciła się na dach. Moc silnika tego kolosa pozostała niezmienna (tj. 520 KM), ale za to wzrosła pojemność lemiesza z 19 m3 na 21 m3! Model ten staje się bardzo popularny zwłaszcza w Rosji. Polscy konstruktorzy z HSW opracowują nawet jego wersję arktyczną, przeznaczoną do pracy na dalekiej Syberii. Dzięki zastosowaniu innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjnych spycharka spisuje się bez zarzutu w temperaturach od – 15°C do – 50°C.

To jednak nie koniec modyfikacji kolosa. Wraz z nadejściem nowego tysiąclecia i XXI wieku ze Stalowej Woli na podbój światowych rynków wyruszył model TD-40E. Miało to miejsce w październiku 2004 r. Jest to maszyna, która do tej pory skutecznie konkuruje ze spycharkami innych producentów w klasie mocy silnika ponad 500 KM i doskonale broni swojej pozycji rynkowej. To nic dziwnego, ponieważ stanowi rozwinięcie cenionego przez użytkowników poprzedniego modelu TD-40C, produkowanego prawie całą dekadę. Jej cechami charakterystycznymi jest nowy niskoemisyjny silnik wysokoprężny o mocy 545 KM, bardziej wydajny układ chłodzenia, zastosowanie joysticków do sterowania jazdą maszyny i jej osprzętem roboczym (zamiast dotychczasowych dźwigni) oraz zwiększenie pojemności lemiesza do 23 m3.

Spycharka TD-40E – „Coal King”.

Ciągle prowadzone specjalne testy laboratoryjne zespołów oraz kompletnych układów spycharki pozwoliły zrealizować kompleksowy programu badań, który zakończył się pełnym sukcesem. Również dotychczasowi klienci i operatorzy eksploatujący model TD-40E przekazali producentowi wiele swoich cennych uwag, co umożliwiło skonstruowanie spycharki TD-40E Extra, jako maszyny rzeczywiście niezawodnej, a także bardzo łatwej w obsłudze serwisowej. Łącząc wszystkie zalety swoich poprzednich modeli, ten najnowszy kolos jest znacznie ulepszoną  wersją  wyposażoną w  najnowsze rozwiązania techniczne. Oficjalnie został zaprezentowany w marcu 2008 r. w USA, podczas targów CONEXPO w Las Vegas.

Jedynym w swoim rodzaju rozwiązaniem konstrukcyjnym, które posiadają spycharki ze Stalowej Woli, jest dwubiegowy mechanizm skrętu. Zapewnia on łagodny skręt i wykorzystanie pełnej mocy maszyny w czasie pracy przez jednoczesny napęd obu gąsienic dwiema różnymi prędkościami. Dwubiegowy mechanizm skrętu połączony z trzybiegową, w pełni przełączalną pod obciążeniem  skrzynią biegów, umożliwia poruszanie się maszyny z sześcioma różnymi prędkościami zarówno do przodu, jak i do tyłu. Zastosowanie dwubiegowego mechanizmu skrętu pozwala na zwiększenie wydajności spycharki, lepsze sterowanie maszyną na pochyłym terenie, zmniejsza zużycie się układu jezdnego oraz zwiększa wydajność pracy zrywakiem.

Stalowe kolosy produkowane w Stalowej Woli posiadają modularną budowę, co oznacza, że podstawowe zespoły maszyny mogą być wymieniane lub instalowane bez potrzeby demontażu innych zespołów. Dotyczy to silnika, zmiennika momentu, skrzyni biegów, mechanizmu skrętu, przekładni bocznych, ram trakcyjnych i kabiny.

Kabina operatora została zaprojektowana z uwzględnieniem zasad ergonomii po to, aby ułatwić pracę operatorowi. Dostęp do mechanizmów sterowania jazdą jest możliwy bez konieczności demontażu kabiny, co przyczynia się do zmniejszenia kosztów i czasu przestoju. Bezpieczeństwo pracy gwarantuje operatorowi wspomniana przedtem dwusłupowa osłona ROPS. Sześciościenna, łatwo demontowana kabina, wyposażona w dwoje drzwi, została oddzielona od komory silnikowej w celu uzyskania lepszego wyciszenia. Duże okna w drzwiach kabiny zapewniają doskonałą widoczność przed maszyną, jak również obu naroży lemiesza Fotel operatora ma możliwość obrotu 15° w prawo, co zwiększa pole widzenia i wygodę obsługi maszyny. Operator siedząc w wygodnym amortyzowanym fotelu wyposażonym w podłokietniki i pas bezpieczeństwa ma w zasięgu rąk wszystkie elementy sterownia maszyną. Joystick sterowania skrzynią biegów i przepustnicą jest umieszczony z lewej strony, zaś joysticki (dwa) sterowania osprzętem znajdują się po prawej stronie. Prosty z logicznie rozmieszczonymi przyrządami kontrolnymi pulpit zapewnia operatorowi łatwą obserwację pracy głównych zespołów maszyny.

Łatwość obsługi codziennej jest kolejną cechą stalowych kolosów, którą uwzględniono już na etapie ich projektowania. Wziernik zbiornika hydraulicznego jest tak usytuowany, aby umożliwić obserwację poziomu oleju bez konieczności wchodzenia na maszynę. Listwę pomiaru ciśnień z sześcioma końcówkami do pomiaru ciśnienia w układzie napędowym maszyny umieszczono w komorze podestu za lewymi drzwiami kabiny. Konieczność dokonania obsługi filtrów (ich wymiany) sygnalizuje wskaźnik umieszczony na pulpicie operatora.

Jednak o przydatności kolosa stanowi jego osprzęt roboczy, czyli lemiesz i zrywak. Spycharka gąsienicowa TD-40E Extra może być wyposażana w trzy rodzaje lemieszy: lemiesz wklęsły, lemiesz półwklęsły i lemiesz do węgla. Każdy z nich ma różną pojemność, ale za to wszystkie posiadają optymalnie wyprofilowaną powierzchnię roboczą, co uniemożliwia obsuwanie się urobku na boki w czasie spychania. Natomiast zastosowanie zespołu przechyłu oraz pochylenia lemiesza, pozwala nie tylko na regulację położenia w płaszczyźnie pionowej, lecz również na zmianę kąta natarcia lemiesza, w celu lepszego wykorzystania jego krzywizny i uzyskania większej wydajności.

Dwa typy zrywaków, jednozębny oraz wielozębny, zostały zaprojektowane tak, aby maksymalnie wykorzystać silę uciągu spycharki. Maksymalnie zunifikowane, różnią się jedynie konstrukcją belki narzędziowej i oczywiście kształtem zębów. W zrywaku jednozębnym, który jest przeznaczony do pracy w ekstremalnych warunkach, można zastosować ząb standardowy lub ząb głęboki o maksymalnym zagłębieniu do ponad 1,5 metra! Ponadto każdy z nich może być mocowany w czterech różnych położeniach przez operatora siedzącego w kabinie i delikatnie manewrującego prostą dźwignią. Resztę wykonuje odpowiedni system hydrauliczny. Siła z jaką zęby zrywaka zagłębiają się w grunt wynosi 200 kN, co odpowiada naciskowi 20 tonowej prasy hydraulicznej. Z kolei siła z jaką zrywak kruszy podłoże wynosi ponad 600 kN. Stanowi to odpowiednik siły pociągowej jaką dysponują cztery uniwersalne lokomotywy elektryczne naraz!

Czy na świecie istnieją jeszcze większe kolosy od tych produkowanych w Stalowej Woli? Tak, istnieją. Produkują je Amerykanie (Caterpillar) i Japończycy (Komatsu). Ale to już inna historia…

Marek A. Stańkowski

Autor jest szefem reklamy w firmie DRESSTA ze Stalowej Woli, która eksportuje produkowane tam maszyny budowlane do wszystkich krajów świata. Powyższy fragment pochodzi z przygotowywanej do druku książki jego autorstwa pt. „Stalowe kolosy”. Tekst chroniony prawem autorskim. Wszelkie kopiowanie, powielanie lub wykorzystywanie niniejszego tekstu wymaga zgody Autora.