Schnittstelle Heckhydraulik. Autor Andreas Jaksch ÖKL Kolloquium 2014 Wieselburg Datum

Transkript

1 Schnittstelle Heckhydraulik Autor Andreas Jaksch ÖKL Kolloquium 2014 Wieselburg Datum

2 Geschichte 1925 entwickelte der nordirische Landwirt Harry Ferguson einen der ersten hydraulischen Kraftheber 1929 meldete er das Grundprinzip hydraulischer Kraftheber zum Patent an 1933 wurden die ersten Traktoren mit Regelhydraulik gebaut

3 Aufgaben Hydraulischer Kraftheber Heben, Senken und Halten von Anbaugeräte Regelhydraulik Hohe Arbeitsproduktivität durch bessere Traktion Hohe Arbeitsqualität durch kontrollierte Geräteposition Entlastung des Menschen durch die Automatisierung

4 Grundaufbau Hydraulischer Kraftheber

5 Heck Dreipunktgestänge Kategorien 1N, 1, 2, 3N, 3, 4N und 4 Die Kategorien von Heck-Dreipunktgestängen, die an den verschiedenen Baureihen von landwirtschaftlichen Traktoren eingesetzt werden sollen, sind in der Tabelle 1 angegeben. Literaturhinweis ÖNORM ISO 730 Ausgabe: Landwirtschaftliche Traktoren Heck Dreipunkt Gestänge Kategorien 1N, 1, 2N, 2, 3N, 3, 4N und 4

6 Heck Dreipunktgestänge Kategorien 1N, 1, 2, 3N, 3, 4N und 4

7 Zugpunkt

8 Komponenten Kraftheber Hubwelle Oberlenker Hubarm Hubzylinder Verstellbare Hubspindel Unterlenker Stabilisierungsstrebe Unterlenker

9 Unterlenker Die Fanghaken können mit dem Bedienteil A per Hand oder Seilzug betätigt werden. Die Fanghaken können in geöffneter Position arretiert werden.

10 Unterlenker Bei sehr schweren, kurzbauenden Geräten können die Hubspindeln in der hinteren Bohrung der Unterlenker angebracht werden. Dadurch verringert sich zwar die Hubhöhe, aber die Hubkraft wird erhöht. Sicherungsteilesatz Unterlenker Hakenverriegelung ACHTUNG Beim Anbau von Geräten mit asymmetrischer Last (zb. Seitenausleger Mähwerke) oder beim Durchfahren von hohem Bewuchs bei Forstarbeiten müssen die Unterlenker-Fanghaken gegen unbeabsichtiges Öffnen gesichert werden. John Deere Sicherungsteilesatz AL in beiden Fanghaken verwenden.

11 Hubspindel Durch Verkürzen der Hubspindeln wird eine größere Aushubhöhe, durch Verlängern wird eine größere Arbeitstiefe erreicht. Zum seitlichen Ausrichten eines Arbeitsgerätes Hubspindel mit dem Griff (A) verstellen. Dazu den Griff (A) aus der Verriegelung (B) herausheben und die gewünschte Länge einstellen. Nach der Einstellung den Griff (A) nach unten schieben und wieder mit der Verriegelung (B) sichern. Die Einstellänge (D) der Hubspindeln darf nicht unter- oder überschritten werden. Eine Nut im Gewinde jeder Hubspindel markiert das erlaubte Maximum. Weiter dürfen die Gewinde nicht aus dem Gegenstück herausgedreht werden. A Einstellung für senkrechtes Spiel B Einstellung für Starrstellung

12 Unterlenker Stabilisierung Stabiliserungsanschläge Sway Blocks Automatische Seitenstabilisierungsstrebe Hydraulische Seitenstabilisierungsstrebe

13 Oberlenker Mechanischer Oberlenker Spindel Verstellbereich: minimale Länge = 665mm, maximale Länge = 845mm (Betriebsanleitung beachten) Der Oberlenker kann in drei verschiedenen Positionen am Traktor angebracht werden. Die unterste Position sollte für Arbeiten mit dem Pflug verwendet werden (größter Ankippwinkel geringere Hubkraft) Die oberste Position kann für Arbeiten wie Kreiseleggen Sämaschinen Kombinationen verwendet werden (größere Hubkraft kleinster Ankippwinkel)

14 Hydraulischer Oberlenker Easy Center Link Seil 2. Seil 1.

15 Grundprinzip Elektronische Hubwerksregelung Regeln ist die Konstanthaltung einer Regelgröße. Dabei wird der Istwert ständig gemessen, mit dem Sollwert verglichen bei einer Differenz wird die Regelgröße automatisch korrigiert. Zugkraftregelung Die Regelgröße ist die Zugkraft am Unterlenker. Den Istwert liefert ein Zugkraftsensor, der ein elektrisches Signal an die Elektronik abgibt, das der Zug- oder Druckbelastung am Unterlenker entspricht. Eine Regelabweichung bewirkt eine Änderung der Arbeitstiefe. Lageregelung Die Regelgröße ist die Lage des Hubwerks zum Traktor und folglich die Arbeitshöhe der Anbaugeräte. Der Messwertgeber formt die Winkellage der Hubwelle in ein elektrisches Signal um. Das Anbaugerät wird in der vorgewählten Arbeitshöhe gehalten. Mischregelung Hier wird die Zugkraftregelung und Lagerregelung in einem definierten Verhältnis gemischt und als Regelgröße dem Reglereingang zugeführt Schwimmstellung Gerät kpl. Absenken, bzw. den Hebel für Tiefensteuerung in Schwimmstellung arretieren. Das Arbeitsgerät kann nun nach oben und unten sich frei bewegen, d.g. es folgt den Bodenwellen unabhängig vom Traktor

16 Aufbau EHR A012 - Steuereinheit in CommandARM (Steuersoftware AIC) A123 - Hintere Chassis-Steuereinheit (Steuersoftware HCC) A156 - Prozessor 4600 B021 - Lagesensor B041 - Zugkraftsensor G54 - Prioritätsventil Hydraulik G56 - Kraftheberventil M045 - Schrittmotor P2 - Hydraulikpumpe P031 - CommandCenter S048 - LIN-BUS-Modul (Navigationsleiste) S050 - LIN-BUS-Modul (Bedieneinheit für Heben und Senken des Krafthebers sowie Schwimmstellung) S057 - LIN-BUS-Modul (Bedieneinheit für Kraftheber mit Tiefeneinstellung und Transportsicherung) S065 - LIN-BUS-Modul (Bedieneinheit für Kraftheber; Zugwiderstand, Hubhöhe, Senkgeschwindigkeit) 1 - Federstab 2 - Unterlenker 3 - CAN-BUS - E-SCV und Heckkraftheber 4 - CAN-BUS - Fahrzeug (500 kbd) 5 - LIN-BUS

17 Aufbau EHR A012 - Steuereinheit in CommandARM (Steuersoftware AIC) A123 - Hintere Chassis-Steuereinheit (Steuersoftware HCC) A156 - Prozessor 4600 B021 - Lagesensor (Kraftheberregelung) C8 - Stabilisierungsstrebe rechts C9 - Stabilisierungsstrebe links G13 - Steuerblock HSB G54 - Prioritätsventil P2 - Hydraulikpumpe P031 - CommandCenter S048 - LIN-BUS-Modul (Navigationsleiste) S050 - LIN-BUS-Modul (Bedieneinheit für Heben und Senken des Krafthebers sowie Schwimmstellung) S057 - LIN-BUS-Modul (Bedieneinheit für Kraftheber mit Tiefeneinstellung und Transportsicherung) S065 - LIN-BUS-Modul (Bedieneinheit für Kraftheber; Zugwiderstand, Hubhöhe, Senkgeschwindigkeit) Y071 - Magnetventil, Druckabbau (Schwimmstellung) Y072 - Magnetventil, Druckaufbau (Starrstellung) 1 - Unterlenker 2 - CAN-BUS - Fahrzeug (500 kbd) 3 - LIN-BUS

18 Lagesensor Der Lagesensor (B021) ist auf der Vorderseite (in Fahrtrichtung gesehen) am Hubwellenlagerbock angebracht. Er besteht aus dem Gehäuse (A), zwei Zahnsegmenten (E und D) und dem Messwertgeber (F). Der Lagesensor gibt die Stellung der Hubarme als Istwert an die hintere Chassis-Steuereinheit. Die Stellung wird über das Zahnsegment (D) an der Hubwelle (C) und das Zahnsegment (E) im Gehäuse (A) an den Messwertgeber (F) übertragen. Die hintere Chassis-Steuereinheit vergleicht den Istwert der Hubarmstellung mit dem Sollwert der Bedieneinheit des Krafthebers. Bei einer Abweichung wird ein Signal zum Schrittmotor des Kraftheberventils gesendet und die Hubarme werden gehoben oder gesenkt, bis der Istwert dem Sollwert entspricht.

19 Zugkraftsensor Der Zugkraftsensor (A) ist in einem versiegelten, trockenen Hohlraum am Boden des Differenzialgehäuses untergebracht. Um an diesen Sensor zu gelangen, muss eine Blechabdeckung am Boden des Differenzialgehäuses entfernt werden. Es ist ein zylindrisches Linear-Potentiometer, das durch eine Halterung in konstanter Stellung gehalten wird. Sein sich ändernder Spannungsausgang wird durch einen Kolben (B) erzeugt, der sich axial zum Sensor bewegt. Aktiviert wird der Kolben durch die Blattfeder (C), die mit dem Federstab (D) verbunden ist. Die Biegung des Federstabes wird durch die Zugkraft an den Unterlenkern ausgelöst. Wenn sich die Zugkraft erhöht, biegt sich der Federstab vorwärts. Dies verursacht, dass die Blattfeder näher an den Federstab heranrückt, was wiederum den Kolben in die Bohrung des Sensors drückt. Der Gesamtgleitweg des Kolbens (B) innerhalb des Zugkraftsensors (A) beträgt 1,8 mm (0.071 in.), bei voller Motorbelastung mit einem angebauten Anbaugerät. Diese Bewegung verursacht eine Erhöhung der Ausgangsspannung des Sensors. Geringere Zugkraft verursacht eine Verringerung der Ausgangsspannung. Der Zugkraftsensor gibt die Ausgangsspannung als Istwert an die hintere Chassis-Steuereinheit.

20 Radarsensor für Schlupfregelung, (Optional) Der Radarsensors erfasst die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit, ein zweiter Sensor ermittelt die theoretische Fahrgeschwindigkeit. Die Elektronik ermittelt aus beiden Werten die Differenzgeschwindigkeit, d.h. den Schlupf Istwert. Ist die Differenzgeschwindigkeit kleiner als der eingestellte Grenzwert, dann ist nur die Zugkraft/Lageregelung wirksam. Wird der Grenzwert überschritten, wird die Zugkraft automatisch so geändert, daß sich die Arbeitstiefe und somit der Schlupf verringert.

21 Bedienung EHR Hebel für Tiefensteuerung Regler für Tiefensteuerung SET Taste speichert Arbeitstiefe Transportsperre / Schwingungstilgung Schnellabsenkung auf vorgegebene Arbeitstiefe Regler Senkgeschwindigkeit Regler Hubhöhenbegrenzung Regler Zug- /Lageregelung

22 Bedienung EHR Taste für Menü Heckkraftheber Fernbedienungstasten am Kotflügel li. und re. für Heben und Senken Heckkraftheber