Bei Rexroth wird die Simulationstechnik immer mehr zu einem festen Bestandteil der Entwicklung hydraulischer Antriebssysteme. Die entsprechenden Tools werden daher nicht nur von Simulationsexperten verwendet, sondern in zunehmendem Maße auch in der Konstruktion, der Applikation und der Systementwicklung. In dem vorliegenden Artikel werden drei verschidene Getriebekontepte für Radlager untersucht und miteinender verglichen. In allen drei Fällen wird die Energie durch den gleichen Dieselmotor bereitgestellt, durch das Getriebe gewandelt und an die unter Last stehenden Achsen weitergeleitet. Das System mit dem geschlossenen hydrostatischen Kreis (Variante 1) stellt einen rein hydrostatischen Antrieb mit Primär- und Sekundärverstellung dar. Das Konzept mit dem hydrostatischen Zweimotorenantrieb (Variante 2) besteht aus einem geschlossenen hydrostatischen Kreis mit zwei parallel geschalteten hydrostatischen Motoren. Bei niedriger Geschwindigkeit arbeiten beide Motoren parallel und bilden somit das Verhalten eines einzigen, sehr großen Motors nach. Bei mittlerer Last bis zu mittleren Geschwindigkeiten wird der größere der beiden Motoren allein betrieben, während bei hohen Geschwindigkeiten der kleinere Motor mir einer niedrigeren mechanischen Übersetzung verwendet wird. Bei Betrieb nur eines Motors schwenkt der andere Motor in die Nulllage zurück, um den entsprechenden hydraulischen Zweig zu sperren. Gleichzeitig wird der Motor auch von mechanischer Seite über eine Kupplung vom restlichen System getrennt. Die Variante 3 wird durch ein mechanisches Lastschaltgetriebe dargestellt, das aus einer Viergang-Automatik und einer Wendestufe mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler besteht. Für die Simulation wird für jedes Getriebekonzept ein Modell der Kategorie 'Wirkungsgrad' in AMESim generiert. Die meisten Komponenten, z. B. der Dieselmotor, die Hydrostaten, die Kupplungen und die Planetengetriebe, werden dabei aus der Bibliotek übernomen. Das Modell beschränkt sich auf den Antriebsstrang bis zur Getriebeausgangswelle, da Achsgetriebe und Räder für alle Konzepte als identisch angenomen werden. Bei dieser vergleichenden Simulation wird der Gesamtwirkungsgrad des Systems durch einen Vergleich des Kraftstoffverbrauchs des Dieselmotors bewertet, der direkt durch die Getriebewirkungsgrade und indirekt durch die Betriebsstrategie beeinflusst wird. Die Simulation zeigt, dass sich der Einsatz eines hydraulischen Antriebs im Vergleich zu dem mechanischen Lastschaltgetriebe mit Wandler positiv hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs auswirkt. Durch den Einsatz eines hydrostatisch geschlossenen Kreises lassen sich im Antrieb rund 22 % Kraftstoff einsparen, durch das betrachtete Zweimotorenkonzept sind sogar Einsparungen bis 30 % möglich. Diese Werte gelten jedoch nur für den betrachteten Zyklus. Für eine endgültige Bewertung wird ein repräsentatives Lastkollektiv benötigt, das den Alltag der Maschine anhand von verschiedenen Einsätzen möglichst gut wieder gibt. Die Ergebnisse bestätigen, dass eine Bewertung von Getriebekonzepten durch die Simulation vorgenommen werden kann. Derartige Modelle haben mittlerweile eine so hohe Qualität erreicht, dass die gewonnenen Ergebnisse selbst ohne direkte experimentelle Verifizierung als Grundlage für die Entscheidungsfindung herangezogen werden können.
Drei Beispiele aus der Praxis. Simulation hydraulischer Fahrantriebe aus dem Baukasten
Three practical examples. Simulation of modular hydraulic drives
O + P. Ölhydraulik und Pneumatik ; 50 , 5 ; 280-284
2006
5 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 7 Quellen
Article (Journal)
German
hydraulischer Antrieb , Baukastensystem , Anwendung im Fahrzeugbau , Anwendung im Motorenbau , Anwendung in der Wehrtechnik , Getriebetechnik , Nutzfahrzeug , Rechnersimulation , Radlader , Hydroantrieb , automatisches Getriebe , Drehmomentenwandler , Simulationsmodell , Simulationsmodellbildung , Planetengetriebe , Dieselmotor , dynamisches Verhalten , Gesamtwirkungsgrad , Entscheidungsfindung , Konstruktionsmethodik , Systementwicklung , Fahrgeschwindigkeit , Lastkollektiv
Drei Beispiele aus der Praxis: Simulation hydraulischer Fahrantriebe aus dem Baukasten
Automotive engineering | 2006
|Effizienzpotenziale hydraulischer Fahrantriebe
Tema Archive | 2012
|Hydraulischer Energiespeicher fuer hydrostatische Fahrantriebe
Automotive engineering | 2010
|Vergleich elektrischer und hydraulischer Fahrantriebe für Mähdrescher
Tema Archive | 2004
|