Wywrotkowe kompendium

(fot. Renault Trucks)

Wytrzymała, bezpieczna, szybka. Także w wywrotkach coraz większą rolę zaczyna odgrywać nowoczesna technologia. Klienci mają ogromny wybór i muszą decydować o odpowiednich grubościach ścian, urządzeniach zamykających czy instalacjach hydraulicznych. Równie zasadne jest zwrócenie uwagi na dostępność sieci serwisowych.

Cel w branży budowlanej jest podstawowy i prosty. Trzeba dotransportowany na miejsce przeznaczenia ładunek uzdatnić do dalszego wykorzystania tak szybko jak to możliwe i przy jak najmniejszym nakładzie pracy. Fizycznie rzecz ujmując, przy użyciu jak najmniejszej siły konieczne jest przemieszczenie dużego ciężaru – jest to nic innego jak wykonanie pracy.

Już na początku XX w. bracia Franz Xaver i Josef Meiller wpadli na pomysł, że rozładunek luźnych materiałów sypkich przebiegać będzie znacznie szybciej, gdy skrzynia z ładunkiem zostanie uniesiona do góry i przechylona. Pierwsze modele wywrotek powstały już w początkach istnienia samochodów ciężarowych, w 1904 r. pojawiły się np. konstrukcje braci Meiller i Karla Heinricha Kässbohrera.

Nadwozia wywrotek mają różne kształty i rozmiary. W przeszłości zdecydowana większość producentów rozwijała swoje własne projekty i konstrukcje, aby produkowane pojazdy były jak najbardziej wytrzymałe, niezawodne i ekonomiczne w eksploatacji. Obecnie wyprodukowanie najlepszego nadwozia wywrotki jest uzależnione najpierw od wyboru właściwego materiału konstrukcyjnego, a potem od optymalnego dopasowania konstrukcji zabudowy do właściwości zastosowanych w nim materiałów.

Typowa stalowa wywrotka tylnozsypowa z muldą półokrągłą – tu model Meiller P436 (dmc. 36 t) (fot. © Meiller Kipper)
Typowa stalowa wywrotka tylnozsypowa z muldą półokrągłą – tu model Meiller P436 (dmc. 36 t) (fot. Meiller Kipper)

Technika wywrotu

Budowlane pojazdy samowyładowcze – wywrotki mają unoszoną skrzynię ładunkową. Za jej unoszenie odpowiada siłownik hydrauliczny – czołowy (przedni) lub podskrzyniowy (centralny). Kierunek wysypywania określają otwierane ściany – najprostszą formą są wywrotki tylnozsypowe wyposażone w tylko jedną uchylną ścianę (klapę tylną), najbardziej złożone to wywrotki trójstronne, w których uchylne ściany boczne i ściana tylna pozwalają na rozładunek na boki i do tyłu. Ze względu na kształt skrzyni wyróżniamy wywrotki prostokątne oraz półokrągłe (tzw. half-pipe).

Unoszona platforma ze ścianami, czyli skrzynia wywrotki, określana jest typowo jako mulda lub koleba. Podczas podnoszenia siły przenoszone są na konstrukcję podwozia jedynie w kilku punktach.

Skrzynia spoczywa zazwyczaj płasko na ramie pomocniczej zamocowanej do podwozia samochodu ciężarowego lub bezpośrednio na ramie głównej naczepy, lub w przypadku wywrotek dwu- lub trójstronnych podparta jest na dwóch wysięgnikach wywrotu. O ile w wywrotkach tylnozsypowych kierunek podnoszenia skrzyni określony jest przez ułożyskowaną ślizgowo oś wywrotu (wał wywrotu), o tyle w przypadku wywrotek dwu- lub trójstronnych kierunek wywrotu musi być określony wcześniej przez kierowcę. Zazwyczaj służą do tego przekładane sworznie – wkładane w odpowiednie otwory w wysięgnikach wywrotu z tyłu lub po jednej ze stron skrzyni. Obecnie sworznie konstruowane są w ten sposób, iż możliwe jest ich włożenie tylko po jednej stronie lub tylko z tyłu.

W charakterystyce konstrukcyjnej skrzyń ładunkowych występują duże różnice. Dotyczy to zarówno założeń konstrukcyjnych, użytych materiałów, jak i technologii wykonania. W zależności od wersji pojemność muldy może wynosić od 20 do 80 (90) m3. Muldy powstają zazwyczaj w systemie modułowym, wykorzystuje się zunifikowane komponenty konstrukcyjne, zatem zmiana objętości nie stanowi zbyt dużego wyzwania.

Przy zachowaniu stałej szerokości wewnętrznej w skrzyniach o przekroju prostokątnym (min. 2440 mm) zróżnicowanie objętości uzyskuje się, modyfikując długość skrzyni lub wysokość burt bocznych. Skrzynia w ogólnym ujęciu jest konstrukcją o charakterze wręgowym. Muldy stalowe i aluminiowe konstruuje się praktycznie według identycznych zasad.

Trójwymiarowy model kompletnej zabudowy wywrotki tylnozsypowej KH-kipper W1U wraz z ramą pośrednią (z lewej) oraz model 2-osiowej naczepy samowyładowczej Schmitz Cargobull S.KI Light (z prawej) (fot. © KH-kipper, © Schmitz Cargobull)
Trójwymiarowy model kompletnej zabudowy wywrotki tylnozsypowej KH-kipper W1U wraz z ramą pośrednią (z lewej) oraz model 2-osiowej naczepy samowyładowczej Schmitz Cargobull S.KI Light (z prawej) (fot. KH-kipper,  Schmitz Cargobull)

Skrzynia ładunkowa

Początkowo podłogę wywrotek konstruowano z pojedynczego arkusza blachy, w niektórych odmianach wzmocnionego w części tylnej. Od spodu podłogę wzmacniano, stosując poprzeczki lub profile wzdłużne (podłużnice). Grubość blachy i rozkład profili wzmacniających określały, jak szybko i w jakim zakresie arkusz ulegnie pofałdowaniu. Przyczyną tych deformacji jest zazwyczaj to, że do wnętrza muldy materiał sypki dość często bywa bezceremonialnie wrzucany z dużej wysokości z taśmociągów, łyżek koparek czy ładowarek. Podobnym deformacjom podlegają ściany boczne. Podłogi zabudów, w których siłownik hydrauliczny znajduje się centralnie pod skrzynią, mają dodatkowe wzmocnienie, tam gdzie umieszczona jest głowica siłownika. W ramie podwozia mocowana jest specjalna wahliwa kołyska, na której wspiera się siłownik.

Podłoga skrzyni od spodu jest wzmacniana poprzeczkami z profili typu U, w miejscu mocowania głowicy siłownika potrzebne są dodatkowe wzmocnienia (fot. © D. Piernikarski)
Podłoga skrzyni od spodu jest wzmacniana poprzeczkami z profili typu U, w miejscu mocowania głowicy siłownika potrzebne są dodatkowe wzmocnienia (fot. D. Piernikarski)

Połączenie skrzyni wywrotki z ramą pomocniczą (pośrednią) samochodu ciężarowego lub ramą główną w naczepach w przypadku wywrotek tylnozsypowych następuje za pośrednictwem wału wywrotu w części tylnej. W wywrotkach dwu- lub trójstronnych do ramy mocowane są centralnie rozmieszczone wsporniki (poprzeczki) ze specjalnymi łącznikami.

Oś wywrotu umieszczona w tylnej części pojazdu jest trwale połączona z podłużnicami poprzez spawanie lub połączenia gwintowe. Oś wywrotu typowo podparta jest w łożyskach ślizgowych, które wymagają regularnego smarowania. Gdy uzupełnianie smaru w łożyskach nie odbywa się regularnie, zwiększa się luz między ramą a zabudową. To w ekstremalnych przypadkach może prowadzić do obniżenia stabilności poprzecznej podczas operacji wywrotu lub wydłużenia czasu opuszczania skrzyni. Połączenia obrotowe to przeguby kulowe lub rzadziej– sprzęgła kłowe.