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  Hydraulik



Die Landwirtschaft ist im Bereich des Autonomen Fahrens schon weit fortgeschritten. Sie ist begünstigt durch ein begrenztes Territorium, das genau vermessen sein kann und hat in aller Regel nicht mit Überraschungen nach Art von Fußgängern oder Gegenverkehr zu rechnen. So ist es also heute schon möglich, dass Maschinen minutiös Felder bearbeiten ohne eine/n Fahrer/in an Bord.

Warum erzählt man so etwas beim Thema Getriebe? Weil dazu natürlich eine passende Automatik gehört. Was ist besonders an einer Automatik in landwirtschaftlichen Maschinen? Dass diese ihre Arbeit oft in einem sehr kleinen, fein regulierbaren Geschwindigkeitsbereich tun müssen, wobei eine Art Leerlauf nicht genügt, weil z.T. große Lasten bei nicht immer idealen Fahrbahnbedingungen bewegt werden müssen.


kfz-tech.de/PGt54

Dem hier zu beschreibenden Getriebe stehen Hydrostaten zur Seite, die im Aufbau Ähnlichkeiten mit dem im Bild gezeigten Kompressor für die Klimaanlage haben. In einem Zylinder sind parallel zu dessen Drehachse rundum kleinere Zylinder mit Kolben angeordnet, die sich dann während einer Drehung des Zylinders von UT nach OT und zurück bewegen, wenn sie über Stangen und Kugelgelenke mit einer schräg stehenden, gleichfalls mitdrehenden Taumelscheibe verbunden sind.


kfz-tech.de/PGt55

Hier eine Ausführung mit festem Winkel für die Taumelscheibe. Obwohl es sich um eine Pumpe handelt, könnte man diese trotzdem als Motor laufen lassen. Das funktioniert sogar mit Druckluft und ermöglicht eine grobe Funktionsprüfung ohne den ganzen Aufwand mit den Anschlüssen für Hydrauliköl.

So ein Aggregat kann also sowohl wie bei den beiden Beispielen oben als Pumpe oder als Motor arbeiten. Ganz oben sehen Sie zwar zwei gleich aussehende Aggregate, aber das obere arbeitet verbunden mit dem Dieselmotor als Pumpe und das untere mit dem Achsantrieb als Motor. Dessen Taumelscheibe ist daher fest mit der Abtriebswelle des Getriebes verbunden.

Eine Kupplung suchen Sie übrigens in der ganzen Konstruktion vergebens. Das etwas ungewöhnliche Gebilde am Ende der Kurbelwelle ist nur ein Tilger für Drehschwingungen. Ob Drehmoment übertragen wird entscheidet sich an der auch im Leerlauf angetriebenen hydraulischen Pumpe oben. So wie oben können sich zwar Zylinder und Taumelscheibe drehen, aber es ergibt sich kein Förderhub und damit auch kein Druck in den flexiblen Leitungen zum Motor unten.


Wie man auf dem Bild sieht, muss die Pumpe erst geschwenkt werden, damit ein wirksamer Druck in einer der beiden hydraulischen Leitungen entsteht. Der Winkel der Pumpe bestimmt die Fördermenge und damit den Druck auf den Motor. Unten sehen Sie, dass die Pumpe in die andere Richtung geschwenkt ist. Der Druck in den beiden Hydraulikleitungen kehrt sich um. Damit wird dann stufenlos der Rückwärtsgang eingelegt.


Wichtig ist, dass die Hydrostatik nicht allein das Drehmoment überträgt. Über das Planetengetriebe oben rechts findet vielmehr eine Verzweigung statt. Damit soll der gute Wirkungsgrad eines Zahnradgetriebes mit dem Schaltungs- und Anfahrkomfort der Hydraulik kombiniert werden. Je größer die übertragene Drehzahl und damit die Fließgeschwindigkeit und Widerstände wären, desto mehr übernehmen die Zahnräder die Kraftübertragung.


kfz-tech.de/YGt29

Hier eine andere Ausführung der Leistungsverzweigung. Der Hydromotor ist nicht mehr direkt mit der Abtriebswelle des Getriebes verbunden, sondern mit dem Hohlrad des Planetengetriebes. Die Pumpe schwenkt jetzt von der einen Seite zum Anfahren in die Mitte. Dabei geht die Drehzahl des Hydromotors so immer weiter gegen Null. Der Antrieb des Fahrzeugs erfolgt schließlich nur noch mechanisch.

Schwenkt die Pumpe weiter in die andere Richtung, addieren sich die Kräfte der beiden Verzweigungen. So kann bei maximalem Ausschwenken die größte Fahrgeschwindigkeit erreicht werden. Der Rückwärtsgang muss bei dieser Auslegung zusätzlich realisiert werden.

Hier noch zwei Weiterentwicklungen . . .


kfz-tech.de/YGt26


kfz-tech.de/YGt27


kfz-tech.de/YGt28







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