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O+P Fluidtechnik 1-2/2016

O+P Fluidtechnik 1-2/2016

AGRITECHNICA NACHLESE

AGRITECHNICA NACHLESE volumen, die Sollwertvorgabe für das DBV erfolgt direkt in Abhängigkeit von der Verstellung der Haupthydrostaten. Die Kombination aus Konstantpumpe und elektroproportionalem DBV kommt ohne Hydrospeicher aus, um etwaige dynamische Nachteile beim Anfahren auszugleichen. Damit unterscheidet sich das System von der im SMATIC-Getriebe umgesetzten Lösung, bei der eine verstellbare Flügelzellenpumpe zum Einsatz kam. Ein aktuelles Beispiel mit verstellbaren Flügelzellenpumpen zur Leistungsanpassung im Niederdrucksystem liefert New Holland im neuen Getriebe für die Serie T7. Den gesamten Antriebsstrang inklusive Dieselmotor stets im Wirkungsgradoptimum zu betreiben, ist das Ziel übergreifender Managementsysteme. Danfoss stellte mit Best Point Control eine solche Lösung für eine Maschine mit vollhydrostatischem Fahr- antrieb und Arbeitshydraulik vor. In der gemeinsamen Ansteuerung werden sowohl die Hydrostaten-Charakteristik als auch das Wirkungsgrad-Kennfeld des Dieselmotors berücksichtigt. Sollvorgaben erfolgen über die Drehzahl des Dieselmotors sowie über den Schwenkwinkel der Fahrpumpe (Verbundverstellung: Fahrmotor wird in festem Verhältnis angesteuert), die Regelung der Arbeitshydraulikpumpe wirkt als Störeinfluss und wird vom System kompensiert. Für einen optimalen Wirkungsgrad des Antriebsstrangs werden möglichst große Pumpenschwenkwinkel und niedrige Dieselmotordrehzahlen eingeregelt, wobei auch Dynamik- und Komfortkriterien eine wichtige Rolle spielen und beispielsweise das Vorhalten einer ausreichenden Drehmomentreserve am Abtrieb unerlässlich ist. GETRIEBE UND FAHRWERK PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Sauer Bibus stellte mit dem Getriebe Compact Drive (Bild 4) ein hydrostatisches Getriebe mit Weitwinkeleinheiten und Niederdruckverstellung vor, das zum Zwecke der Plantschverlustreduzierung gegenüber dem bisherigen Konzept auf einem geringeren Drehzahlniveau arbeitet. Wegen der höheren Effizienz bei niedrigen Hydrostatendrehzahlen soll dieses hydrostatische Getriebe als Alternative zu leistungsverzweigten Getrieben dienen. Um trotz Niedrigdrehzahlkonzept die benötigte Spreizung zu erreichen, wird ein 2-Gang-Fahrbereichsgetriebe nachgeschaltet. Das Konzept sieht eine Schaltung mit synchronisierter Klauenkupplung vor, bei der die Gänge sehr schnell gewechselt werden, ohne den Synchronpunkt abzuwarten. So soll der Schaltvorgang für den Fahrer unbemerkt bleiben. Um hohe Schaltgeschwindigkeiten zu erreichen, wurden die Massen der bei der Schaltung bewegten Teile weitest möglich gesenkt. Derzeit laufen Tests zu den Schaltvorgängen. AGCO präsentierte die neuen Fendt-Traktoren der 1000er Reihe. Das mittlerweile in allen Traktoren der Marke Fendt verbaute Vario- Getriebe wurde hierfür zum Vario Drive Antriebsstrang (Bild 5) weiterentwickelt und mit einer DLG-Silbermedaille ausgezeichnet. Gegenüber dem bisherigen Vario-Konzept werden zwei zusätzliche Kupplungen verwendet (C1 und C2 in Bild 5) und je einer der Hydromotoren ist einer bestimmten Achse zugeordnet (M1 zur Hinterachse, M2 zur Vorderachse). Statt der sonst verwendeten 233 cm³ Weitwinkelein- 04 Hydrostatisches Getriebe (Sauer Bibus) heiten werden nun größere Hydromotoren eingesetzt. Die Verstellung der beiden Hydromotoren erfolgt in voneinander verschiedenen Abhängigkeiten von der Geschwindigkeit. Durch Öffnen der Kupplung C2 wird der Vorderachsmotor bei hohen Fahrgeschwindigkeiten von der Achse getrennt, sodass die Schleppverluste durch Mitdrehen des Motors entfallen. Bei schwerer Zugarbeit sind Kupplung C1 und C2 geschlossen, sodass das Vario Drive Getriebe dieselbe Struktur wie das bisherige Vario Getriebe annimmt. Der Traktor fährt dann im Allradantrieb mit mechanisch definierter fester Voreilung. Bei Straßen- und Kurvenfahrt wird C1 geöffnet, sodass die me- 05 Leistungsverzweigter Antriebsstrang (AGCO) [3] 86 O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 1-2/2016

AGRITECHNICA NACHLESE chanische Verbindung zum Vorderachsmotor unterbrochen ist. Dann wird die Hinterachse leistungsverzweigt und die Vorderachse rein hydrostatisch angetrieben. Die Hydropumpe und die beiden Hydromotoren agieren dann als hydraulisches Differential, sodass sich der Schlupf in Abhängigkeit der Traktionsverhältnisse und des an den Achsen anliegenden Drehmomentes einstellt. Über die unterschiedliche geschwindigkeitsabhänge Verstellung der beiden Hydromotoren wird mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit ein immer geringerer Drehmomentanteil über die Vorderachse übertragen. Die Verwendung des hydrostatischen Differentials statt der festen Voreilung führt zu geringerem Reifenverschleiß bei Straßenfahrt und zu kleineren Wenderadien. Im Bedarfsfall kann Kupplung C1 auch teilweise geschlossen werden. Wie schon in den vergangenen Jahren zu beobachten, sind die Verbesserung der Kraftübertragung auf den Boden und die Bodenschonung Ziel diverser Entwicklungen. Beispielsweise zeigte John Deere den mit einer DLG-Silbermedaille ausgezeichneten intelligenten Allradantrieb (Bild 6). Der Allradantrieb kann je nach Bedarf automatisch über eine zwischen Vorder- und Hinterachse befindliche Kupplung zu- oder abgeschaltet werden. Die Zuschaltung des Allradantriebs erfolgt, wenn die Motorauslastung einen bestimmten Anteil des Maximalwertes erreicht, sodass schwere Zugarbeit angenommen werden kann, oder wenn der Schlupf zwischen Vorder- und Hinterachse unzulässig hoch wird. Eine weitere Bedingung ist, dass die Fahrgeschwindigkeit unter einem Schwellwert liegt. Die Allradkupplung ist federbelastet geschlossen. Während des Allradbetriebs wird in regelmäßigen Zeitabständen überprüft, ob der Allradbetrieb noch sinnvoll ist. Dafür wird mittels eines elektroproportionalen Ventils ein kleiner Öffnungsdruck auf die Kupplung gegeben, sodass leichter Schlupf in der Kupplung entsteht. Dieser lässt sich über die Raddrehzahlen berechnen. Über ein in der Steuerungssoftware hinterlegtes Kennfeld kann aus dem Zusammenhang zwischen Öffnungsdruck und Schlupf auf die Höhe des in der Kupplung übertragenen Momentes geschlossen werden. Die Kupplung wird geöffnet, wenn die Momente in der Kupplung in einem unzulässigen Bereich liegen oder die Fahrgeschwindigkeit den Schwellwert wieder erreicht. Um die Ziele Effizienz und Bodenschonung zu vereinen, erlauben Reifendruckregelanlagen eine Luftdruckabsenkung auf dem Acker und eine Druckerhöhung für Straßenfahrt. Nachteilig ist bei großen Reifenvolumina, dass das Befüllen der Reifen um eine Druckdifferenz von 1 bar bis zu 10 Minuten in Anspruch nehmen kann. Mit dem Reifendruckregelsystem Vario Grip stellten die Firmen AGCO und Mitas einen neuen Zwei-Kammer-Reifen vor, mit dem dieser Zeitbedarf erheblich gesenkt wird (Bild 7). Im Innern des Reifen ist dafür ein elastischer Druckspeicher verbaut, der über einen Kompressor auf bis zu 8 bar vorgespannt wird. Soll nun der Druck im Reifen erhöht werden, wird dafür Luft über ein Ventil aus dem Druckspeicher in den Reifen geleitet. Der Reifenfüllprozess kann so auf ca. 30 s gesenkt werden. Anschließend wird der Druckspeicher über den Kompressor wieder auf den Solldruck vorgespannt. Das System wurde mit der DLG-Goldmedaille ausgezeichnet. Neben der Anpassung des Reifendrucks ist gleichermaßen die richtige und ausreichende Ballastierung des Traktors wichtig. Soll diese zwischen Transportbetrieb und schweren Zugarbeiten angepasst werden, haben Radgewichte, die zur Aufballastierung des Gesamtfahrzeugs genutzt werden, den Nachteil hoher Rüstzeiten. Oftmals werden diese für einzelne Transportfahrten daher nicht entfernt. John Deere zeigte ein System bei dem ein 1,7 t Gewicht zwischen Vorder- und Hinterachse eingesetzt wird. Um einen schnellen Wechsel zu ermöglichen wird dieses Gewicht mit einem Fanghaken aufgenommen und hydraulisch an den Rahmen gehoben. Die Lösung erhielt eine DLG-Silbermedaille. Im Bereich der Fahrwerke wurde von JCB ein hydro-pneumatisches Fahrwerk mit Einzelradaufhängung an Vorder- und Hinterachse für den Fastrac vorgestellt. Das an die Load-Sensing Hydraulik ange- 06 Intelligenter Allradantrieb (John Deere) 07 Zwei-Kammer-Reifen, der den Zeitbedarf senkt (AGCO, Mitas) 08 Hydrostatisch angetriebenes Raupenlaufwerk für Wechselbrücke (CIT) O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 1-2/2016 87

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