krotka_historia_spycharek.pdf

Maszyny

Krótka historia spycharek

Historia spycharek jest rzeczywiście

dość krótka, bo zaczyna się w 1923 r.,

a miejscem narodzin tych maszyn bu-

dowlanych jest amerykański stan Kan-

sas. James Cummings z miejscowości

Morrowville, obserwując przebieg budo-

wy rurociągu w sąsiedztwie stwierdził, że

o ile kopanie rowów uległo zmechanizo-

waniu, to ich zasypywanie nadal było

wykonywane najczęściej ręcznie i warto

by stworzyć konstrukcję wspomagającą

człowieka podczas tej czynności. W tam-

tych czasach był pewien sposób wspo-

możenia „kopaczy” za pomocą pary mu-

łów, które ustawiano wewnątrz ramy noś-

nej podtrzymującej prymitywny lemiesz,

tak by pchając ramę spychały urobek.

Największy problem występował, gdy

trzeba było nakłonić uparte zwierzęta do

cofnięcia się i rozpoczęcia kolejnego

przesuwania zwałów gruntu.

Przy pomocy kreślarza J. Earl McLe-

oda postała maszyna, której głównymi

elementami były: ciągnik, rama od sa-

mochodu Ford T, sprężyny pochodzą-

ce z wiatraka i lemiesz z desek (sic!).

Wierna replika oryginału nawet dziś za-

dziwia układem jezdnym o bardzo cie-

kawych metalowych kołach i ażurowej

konstrukcji.

Jednakże zasadniczy rozwój spycha-

rek jest związany z podwoziami gąsie-

nicowymi, których pierwsze egzempla-

rze pochodzą z XIX w. Zachodnioeuro-

pejska historia techniki za ich pomysło-

dawcę uznaje wybitnego wynalazcę

brytyjskiego sir George'a Cayleya, któ-

ry w 1825 r. stworzył zasadę gąsienic

złożonych z szerokich, płaskich ogniw,

tworzących łańcuch bez końca otacza-

jący dwa zwrotne koła wieńcowe.

W 1858 r. J. Fowler opatentował w Wiel-

kiej Brytanii ideę tego łańcucha.

W 1905 r. firma Hornsby zaprezentowa-

ła maszynę gąsienicową napędzaną sil-

nikiem parafinowym, którą przystoso-

wano w 1909 r. do holowania armat.

Opinia dowództwa armii była druzgocą-

ca. Stwierdzono, że …„niemożliwym

jest, aby kolumna holowanych dział po-

ruszała się obok innych oddziałów, bo-

wiem ze względu na okropny hałas

i smród, niewiele koni jest w stanie prze-

mieszczać się spokojnie obok niej”.

W tej sytuacji patent został sprzedany

Odrestaurowana spycharka linowa

CAT 60, pierwsza z silnikiem wysoko-

prężnym

E EXTR

2 25

E EX

T TR

T TRA

MASZYNY EXTR

TTRA

Traktor firmy Lanz z trój-

kątnym układem gąsie-

nicowym

Rysunek patentowy J.Fowlera z 1858

roku

Traktor firmy Hornsby z 1909 r.

Rysunek spycharki ze zgłoszenia patento-

wego B. Holta z 1907 r.

Spycharka LaPlant-Choate z 1923 r.

amerykańskiej firmie Holt Tractors Co.

(późniejszy Caterpillar Tractor Compa-

ny). Warto wspomnieć, że ciągniki

Hornsby stały się w początkach I Woj-

ny Światowej inspiracją dla twórców

pierwszych czołgów.

Rosjanie również zgłaszają pretensje

do pierwszeństwa w tworzeniu podwo-

zi gąsienicowych, przypominając pa-

tent Sagrianskiego z 1837 r. czy zgło-

szenie z 1879 r. dotyczące pojazdu gą-

sienicowego napędzanego silnikiem

parowym (autorstwa Fiodora Abramo-

wicza Blinowa). Płyty tych gąsienic były

wykonane były z klocków drewnianych.

Zbudowany w latach 1888-1896 pojazd

został nazywany przez twórcę „wago-

nem”, bowiem jego koła jezdne były

przystosowanymi płaskimi kołami kole-

jowymi, poruszającymi się po rozwija-

jącym się nieskończonym torze.

W USA przełom wieków przyniósł do-

niosłe osiągnięcia w dziedzinie rozwoju

pojazdów gąsienicowych. W 1904 r.

Benjamin Holt przedstawił ciągnik gą-

sienicowy napędzany silnikiem paro-

wym, który w 1907 r. zastąpiono benzy-

nowym. Nie można było różnicować

prędkości obu gąsienic, dlatego do ste-

rowania używano stalowego koła za-

montowanego z przodu. Wymuszanie

skrętu maszyny przez różnicowanie

prędkości gąsienic zostało zaimple-

mentowane przez Holta razem z paten-

tem odkupionym od fabryki Hornsby.

Firma B. Holta urosła z czasem, prze-

kształcając się w znany na całym świe-

cie koncern Caterpillar. Skąd taka naz-

wa? Jeden z fotografów pracujących

dla Holta porównał ruch ciągu ogniw

wokół rolek nośnych (czy też kół jezd-

nych) do falującego przemieszczania

się gąsienic, a gąsienica w języku an-

gielskim to caterpillar . Nazwa przyjęła

się w wielu krajach.

Nie jest najważniejsze, kto był pierw-

szy w urzędzie patentowym, bowiem

Brytyjczycy, Rosjanie i Amerykanie nie

znali większości swoich patentów.

Prawdziwe znaczenie ma fakt, w jakim

kraju rozpoczęto produkcję spycharek

gąsienicowych stymulującą ich dalszy

szybki rozwój i kto pierwszy przyłączył

osprzęt spychający do ciągnika gąsie-

nicowego. Prawdopodobnym „ojcem”

spycharki był Robert Gilmour Le Tour-

neau, genialny wynalazca, autor około

300 patentów, nazywany w środowisku

konstruktorskim „dziekanem robót

ziemnych”. To on wprowadził niskociś-

nieniowe ogumione koła do maszyn

budowlanych, był prekursorem instalo-

wania silników elektrycznych w osiach

kół napędowych np. wielkich ładowarek

kołowych. Również zgarniarki zawdzię-

czają mu wiele przełomowych uspraw-

nień.

Inne źródła twierdzą, że byli to kon-

struktorzy z fabryki La Plant-Choate,

jednego z pierwszych wytwórców le-

mieszy, którzy w 1923 r. rozpoczęli pro-

dukcję gąsienicowej spycharki wyposa-

żonej w ręcznie nastawiany lemiesz.

Maszynę tą w 1925 r. zastąpiono wersją

sterowaną hydraulicznie, która jednak

nie wytrzymała konkurencji kołowej

spycharki Le Tourneau o sterowaniu li-

nowym (dominującej na rynku przez kil-

kanaście lat).

Od późnych lat 20. szczególną rolę

na rynku amerykańskim zaczął odgry-

wać bardzo popularny ciągnik Caterpil-

lar 60. Szybko zaczął on być wyposa-

żany w lemiesz sterowany cięgnami li-

nowymi. Należy podkreślić bardzo dużą

liczbę wyprodukowanych egzemplarzy

tej spycharki (ponad 19 tys. sztuk).

Podstawową jednostką napędową

spycharek do 1931 r. był silnik benzy-

nowy. Gdy na rynku pojawił się silnik

wysokoprężny, spowodował powolny

zmierzch stosowania „benzyniaków”

(ostatecznie zarzuconych w latach II

wojny światowej). Widoczny był szybki

wzrost mocy instalowanych jednostek:

100 KM przekroczono w 1947 r., 300 KM

już w 1961 r. Gąsienicowe napędy zdo-

były swoje miejsce na rynku amerykań-

skim i rozpoczęły rywalizacje z kon-

strukcjami europejskimi. W Niemczech

pojawiły się one już w czasie I wojny

światowej, pierwszym wytwórcą była fir-

ma Lanz z Mannheim. W 1925 r. zapre-

zentowała ona ciągnik kołowo-gąsieni-

cowy, w którym w miejsce tylnych kół

napędowych zamontowano trójkątne

zestawy gąsienicowe, w ostatnich la-

tach ochoczo wprowadzane do maszyn

2 26

E EXTR

MASZYNY EX

TTR

E EX

T TR

T TRA

MASZYNY EXTR

TTRA

budowlanych przez gigantów rynku, ta-

kich jak np. John Deere czy Case IH.

Ciekawe, czy klienci zdają sobie spra-

wę z długości „rynkowego stażu” takich

nowinek?

W 1931 r. pojawiła się pierwsza na

niemieckim rynku spycharka wzorowa-

na na konstrukcji firmy LaPlant-Choate,

produkcji Hanomag z Hanoweru. Rok

później pierwszą w pełni gąsienicową

spycharkę wyprodukował Lanz. Pod-

czas wojny konstruktorzy tej firmy prze-

konali się o niebagatelnej roli ostróg

przeciwślizgowych w rozwijaniu jak naj-

większej wartości siły jazdy i wyposażyli

swoją spycharkę w ostrogi o zwiększo-

nej wysokości.

W tym samym 1931 r. w japońskim

mieście Komatsu wyprodukowano

pierwszy traktor gąsienicowy dla rolnic-

twa. W czasie wojny (styczeń 1943 r.)

ujrzał światło dzienne prototyp japoń-

skiej spycharki gąsienicowej Komatsu

Model 1 Ground Levelling Machine.

W 1947 r. pojawiła się pierwsza spychar-

ka firmy D50-1, produkowana aż do lat

80., która otworzyła długa listę tego ro-

dzaju maszyn. Powoli utworzyła się na

świecie para głównych konkurentów do

tytułu „króla spycharek”, przynajmniej

tych o napędzie hydrokinetycznym: kon-

cerny Komatsu i Caterpillar. Oba te gi-

ganty prześcigały się (i nadal tak robią)

w rozszerzaniu typoszeregu produkowa-

nych maszyn oraz w promowaniu no-

wych rozwiązań konstrukcyjnych.

Dla przykładu można podać, że Ko-

matsu produkuje obecnie 17 głównych

odmian spycharek, od najmniejszej

D21A-8 (32,4 kW/3,94 t) do największej

D575A-3SD (858 kW/152,6 t) i 12 od-

mian spycharek typu swamp , przezna-

czonych do poruszania się po słabych,

podmokłych podłożach (największa

z nich to D85PX-15R o mocy silnika 197

kW i masie roboczej 27,5 t). Typosze-

reg maszyn produkowanych przez fir-

mę Caterpillar obejmuje 13 odmian spy-

charek od najmniejszej D3K (55,2 kW/

7,8 t) do największej D11T (634 kW/

104,6 t). Koncern ten proponuje również

6 ugniatarek gąsienicowych i 5 spycha-

rek na podwoziach kołowych.

Wzmianka o rodzaju napędu była ko-

nieczna, bowiem w 1949 r. pojawiła się

na rynku niemieckim firma Liebherr, któ-

ra nieomal od początku istnienia insta-

lowała w swoich maszynach napęd hy-

drostatyczny. Z czasem w portfolio fir-

my znalazły się spycharki, plasujące się

jednak w dolnej połowie światowego

typoszeregu tych maszyn, głównie ze

Spycharka Allis-Chalmers HD7

(produkowana w latach 1946-

1955) z nietypowym układem

hydraulicznym podnoszenia

lemiesza, ciągnąca bronę wie-

lotalerzową

Spycharka International Har-

vester TD-18 (produkowana

w latach 1939-1957) wykorzys-

tana wielokrotnie podczas dzia-

łań wojennych na Pacyfiku

względu na ograniczenia roboczych

układów hydraulicznych w aspekcie

mocy silnika i ciśnienia oleju.

Na rynku amerykańskim też zaczęło

się robić wtedy ciaśniej, bowiem inni

potężni krajowi producenci maszyn rol-

niczych zdecydowali się zainwestować

w maszyny budowlane i wyprodukowa-

li pierwsze ciągniki gąsienicowe (John

Deere ciągnik MC w 1949 r., Case IH

ciągnik 310 Crawler w 1957 r.). Od tego

czasu te firmy utrzymują na liniach pro-

dukcyjnych liczne spycharki, ustępując

wszakże co do liczby i wielkości propo-

nowanych maszyn wspomnianym

dwóm gigantom.

Historia rozwoju rosyjskich ciągników

gąsienicowych (a poniekąd i spycha-

rek) zaczęła się w czasach I wojny świa-

towej, gdy do Rosji trafiały maszyny

amerykańskie (traktory firmy Holt).

Dzięki nim w 1924 r. powstało kilka

konstrukcji ciągników (Bolszewik);

Kommunar). W kolejnych pięciolatkach

powstały liczne zakłady produkujące

traktory kołowe i gąsienicowe. Warto

wspomnieć o Czelabińskich zakładach

Uraltrak (dziś CzTZ), w których od 1933 r.

są produkowane (z przerwą na lata wo-

jenne, gdy dominowały czołgi) traktory

gąsienicowe: w 1984 r. pojawił się mi-

lionowy egzemplarz!. Najpierw wytwa-

rzano maszyny wzorowane na kon-

strukcjach amerykańskich (Caterpillar

60 był pierwowzorem pierwszego Sta-

lińca S-60), a następnie powstawały

coraz to doskonalsze konstrukcje,

w tym spycharki (od przełomu lat 60/70)

typu T-100, T-170 i in. Dodajmy, że

w wielu miejscach naszego kraju Staliń-

ce jeszcze stoją, a niekiedy nawet pra-

cują. W 1975 r. rozpoczęła się produk-

cja maszyn gąsienicowych w nowych,

olbrzymich zakładach w Czeboksarach

(dziś OAO Promtraktor), gdzie pod

nazwą Chetra produkuje się 4 typy spy-

charek (importowane zresztą do Pol-

ski). Wspomnieć należy także o miń-

skich zakładach produkcji traktorów,

produkujących m.in. często spotykane

w Polsce maszyny z serii DT (choć cią-

gniki te powstawały głównie w Wołgo-

gradzie) czy też o dużej fabryce w Li-

piecku, w której produkowano m.in. ciąg-

niki Kirowiec KD-35, sprzedawane zaraz

po wojnie politycznym sojusznikom.

Historii spycharek w Polsce zaczyna

się w latach powojennych, gdy w ra-

mach pomocy UNRRA otrzymaliśmy

z USA pewną liczbę ciągników Caterpil-

lar D-4, które pracowały m.in. przy od-

gruzowywaniu Warszawy. Po wybuchu

„zimnej wojny” oryginalne D-4 szybko

zastąpiono licencyjnymi ciągnikami KD-

35. Były to ciągniki gąsienicowe uzna-

wane w owym czasie wg norm polskich

za traktory średniej mocy, przeznaczo-

ne do pracy m.in. w budownictwie i dro-

gownictwie w charakterze spycharki.

Pierwsze tego typu ciągniki zaczęliśmy

E EXTR

2 27

MASZYNY EX

TTR

E EX

T TR

T TRA

MASZYNY EXTR

TTRA

Spycharka Dz-42 na ciągniku DT-75L produkcji

radzieckiej, niegdyś bardzo popularna, nadal

dość często spotykana w naszym kraju

Dzisiejsza smutna rzeczywistość (wrzesień 2009): opancerzone spy-

charki CAT D7 budujące obozy wojskowe w Afganistanie

otrzymywać z ZSRR około 1948 r. KD-

35 posłużył jako wzór dla rodzimego

ciągnika Mazur D-35, którego produk-

cję w 1954 r. podjęły Zakłady Mecha-

niczne Łabędy (do 1956 r. Zakłady Me-

chaniczne im. Stalina) według zakupio-

nej dokumentacji. Ciągnik D-35 spełniał

zapotrzebowanie budownictwa na spy-

charkę, jak również wypełniał braki

sprzętu w rolnictwie i leśnictwie.

W 1956 r. zwiększono moc silnika do

40 KM (29,4 kW), poszerzono i wydłu-

żono gąsienice, nad pomostem kierow-

cy zamontowano lekką kabinę, a ciąg-

nik otrzymał oznaczenie Mazur D-40.

W 1960 r. zamontowano polski 3-cylin-

drowy silnik WSW Andrychów o mocy

50 KM (36,8 kW) typu S-323 C z komorą

wirową w tłoku i zmieniono nazwę na

Mazur D-50. W wersji spycharkowej,

gdy zastosowano mechaniczne (lino-

we) sterowanie osprzętem za pomocą

wciągarki jednobębnowej oraz lemiesz

uniwersalny, skrętny w płaszczyźnie

poziomej i pionowej, maszyna nosiła

oznaczenie SM-50, natomiast przy hy-

draulicznym sterowaniu osprzętem SH-

50 J. W tej wersji lemiesz nie był skręt-

ny w płaszczyźnie poziomej, natomiast

miał regulację kąta skrawania, a z tyłu

montowano 4-zębowy zrywak. Co cie-

kawe, wersja ze zrywakiem i sterowa-

niem hydraulicznym miała masę jedynie

o 80 kg (!) większą od masy wersji me-

chanicznej, pozbawionej osprzętu

spulchniającego (5450 kg). Jakże cięż-

kie musiały być elementy układu stero-

wania linowego!

Dodać warto, że maszyny te były ofe-

rowane (np. w informatorze ZREMB-

PZS) jeszcze w 1970 r. Nic dziwnego,

że po przełomie politycznym lat 1970/

1971 zdecydowano rozpocząć w kraju

produkcję nowoczesnych maszyn bu-

dowlanych, w tym spycharek. Licencję

dostarczyła (od 1972 r.) wielce zasłużo-

na dla rozwoju maszyn budowlanych fir-

ma International Harvester Co. Maszy-

ny tej firmy reprezentowały przez minio-

nych 37 lat dość wysoki poziom i zakła-

dy HSW, działając w latach następnych

wspólnie z firmą IHC, następnie Dres-

ser Industries i wreszcie z japońskim

koncernem Komatsu, eksportowały je

głównie do USA. Na rynek krajowy tra-

fiało niewiele maszyn i tak jest zasadni-

czo do dziś.

Obecnie HSW produkuje 8 typów

spycharek gąsienicowych, niektóre

z nich są wyposażone w wydłużone

ramy trakcyjne (wersja LT - long track )

lub w poszerzone pasy gąsienicowe

(wersja LGP - low ground pressure ).

Najpopularniejszą ze spycharek HSW,

TD-15M, wykonuje się również w wersji

WT ( wide track ), w której wydłużone

ramy trakcyjne są szerzej rozstawione.

Oprócz maszyn HSW, na rynku pol-

skim są oferowane spycharki kilku in-

nych wytwórców (głównie jednostki

małe i średniej wielkości), w tym maszy-

ny reprezentujące ekspansywny prze-

mysł chiński (Liugong, Shantui i XCMG,

które w ostatnich dniach wycofano

z oferty firmy z powodu niejasności

w dokumentacji przywozowej).

Podsumowując należy stwierdzić, że

spycharki stanowią wciąż rozwijający

się segment rynku maszyn budowla-

nych. Po wprowadzeniu w 1978 r.

przez firmę Caterpillar w spycharce

D10 kół napędowych w położeniu wy-

sokim i sukcesywnym wdrażaniu tego

rozwiązania w innych maszynach typo-

szeregu, obserwuje się nieustanne wy-

siłki na polu unowocześniania tych nie-

zastąpionych konstrukcji. Można wy-

mienić wprowadzanie nowych typów

lemieszy (np. lemieszy Komatsu SIG-

MA) lub oferowanie istotnie zmienio-

nych pasów gąsienicowych (System

One Caterpillar lub System Plus Ko-

matsu). Rozszerzył się typoszereg hyd-

rostatycznych spycharek Liebherr,

o maszynę PR 764 (310 kW/52,7 t)

z lemieszem o pojemności do 48 m 3 ;

przekraczając parametrami próg 300

kW i 50 t firma weszła do sektora ma-

szyn bardzo dużych.

Czołowi producenci spycharek wypo-

sażają maszyny w urządzenia umożli-

wiające ciągły monitoring ich położenia

i stanu oraz przesyłanie uzyskanych in-

formacji drogą satelitarna do groma-

dzących i przetwarzających je centrów.

Dobrym przykładem jest satelitarny sys-

tem dozoru maszyn Komtrax wdrożony

przez Komatsu. Postępuje szybko me-

chatronizacja tego typu maszyn budow-

lanych, czego przejawem jest wyposa-

żanie ich w urządzenia lokalizujące ma-

szynę i zwiększające dokładność ich

pracy (zestawy GPS-laser-radio) oraz

wydajność. Nowe maszyny koncernu

Komatsu mają zamontowane zestawy

firmy Topcon, na spycharkach Caterpil-

lara są zakładane urządzenia firmy

Trimble.

Podsumowując krótką historię spy-

charek (a nie „spychaczy”, jak podaje

się w wielu miejscach błędnie, bo nie-

zgodnie z obowiązującą normą PN-ISO

6165 „Maszyny do robót ziemnych. Ro-

dzaje podstawowe. Terminologia”,) na-

leży stwierdzić, że maszyny te znalazły

stałe miejsce na rynku maszyn budow-

lanych. Według danych Komatsu z mar-

ca ub.r. w ciągu ostatnich 7 lat na świe-

cie wyprodukowano 452,1 tys. maszyn,

a w tym 39,2 tys. spycharek, co stano-

wi prawie 9% ogółu. Widać, że te po-

jazdy trzymają się mocno i nie dają się

„spychać” z rynku.

Dr inż. Marek M. P

oncyliusz

olitechnika W arszawska, ISTVS

arszawska, ISTVS

2 28

E EXTR

MASZYNY EX

TTR

Dr inż. Marek M. P

Dr inż. Marek M. Poncyliusz

olitechnika W

P olitechnika W

olitechnika W

arszawska, ISTVS

E EX

T TR

T TRA

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: