Messung von Kräften und Momenten an Traktoren und Landmaschinen im Einsatz
Kurz zusammengefasst
Die Lasten eines Traktors und seines Anbaugeräts werden an der Maschine im Einsatz gemessen. Ein Messrad ersetzt das Radzentrum und liefert die drei Kräfte und drei Momente am Rad. Ein Raddrehmomentaufnehmer liefert das Antriebs- und Bremsmoment. Ein Zapfwellenaufnehmer, verzahnt zwischen Traktor und Anbaugerät, liefert Drehmoment und Drehzahl der Zapfwelle. Wo kein Aufnehmer passt, an einer Kupplung, im Getriebe oder an einer Riemenscheibe, wird das Bauteil mit Dehnungsmessstreifen (DMS) versehen, und ein Schleifring oder ein Telemetrie-Sender führt das Signal ab.
- 222 bis 445 kN
- Kapazität in Fx und Fz, LW-2T-50K bis LW-2T-100K
- 19,5 in
- kleinste Felge für die LW-2T-50K und die TW-2T-50K
- ± 5 000 N·m
- höchster Messbereichsendwert des Drehmoments der Zapfwellenaufnehmer
Messpunkte
Die Kraft gelangt über die Räder in den Traktor, die Leistung verlässt ihn über die Zapfwelle, und die Arbeitsorgane des Anbaugeräts tragen ihre eigenen Lasten. Jeder Punkt erfordert einen anderen Aufnehmer, und mehrere davon rotieren, sodass das Signal einen nicht rotierenden Recorder erreichen muss.
Die Lasten sind höher als bei Straßenfahrzeugen. Die Messräder für große Landmaschinen sind für 222 bis 445 kN in Fx und Fz ausgelegt, die Raddrehmomentaufnehmer bis 81 kN·m.
Instrumentierung
| Radkräfte und -momente | LW-2T-50K: 222 kN Fx und Fz, 111 kN Fy, 68 kN·m, Felgen ab 19,5 in · LW-2T-100K: 445 kN Fx und Fz, 225 kN Fy, 135 kN·m, Felgen ab 22,5 in · vollständige Vierrarmbrücken, −40 bis 125 °C, Schleifring-Version |
|---|---|
| Raddrehmoment | TW-2T-50K: 67 kN·m · TW-2T-60K-S: 81 kN·m · Felgen ab 19,5 in · vollständige Dehnungsmessstreifen-Brücke (DMS) mit vier Armen |
| Zapfwellendrehmoment und -drehzahl | PTO: ± 2 500 oder ± 5 000 N·m, integrierte Telemetrie, Drehgeber mit 60 Imp./U., abnehmbare Kupplungsstubbenenden für die Typen 1, 2 und 3 · PTO2: integrierter Schleifring B4-2W/E60, eine Stubgröße pro Aufnehmer |
| Kräfte an den Arbeitsorganen | Dreiachsige Kraftaufnehmer TR3D, 1,1 bis 444 kN pro Achse; fünf- und sechsachsige Kraftaufnehmer für Kräfte und Momente |
| Mit Dehnungsmessstreifen (DMS) versehene Bauteile | Kupplung, Getriebewellen, Riemenscheiben und Zahnräder, an Teilen des Kunden |
Signalpfad
Das Messrad verstärkt seine Signale im Aufnehmer; sie verlassen das Rad über einen Schleifring oder ein Telemetrie-Set und gelangen zum Schnittstellenkasten CT2 oder CT3, der die Koordinatentransformation und die Kompensation des Übersprechens in Echtzeit durchführt und analog, CAN und Ethernet ausgibt. Der Raddrehmomentaufnehmer verwendet einen wetterfesten Schleifring-Drehgeber-Messverstärker-Aufbau oder Telemetrie.
Der PTO-Aufnehmer verfügt über seinen eigenen Signalweg: Telemetrie mit induktiver Speisung am PTO, ein Schleifring B4-2W/E60 mit Drehgeber von 60 Imp./U. am PTO2. An einer mit Dehnungsmessstreifen (DMS) versehenen Kupplung, Getriebewelle oder Riemenscheibe leitet ein Schleifring am Wellenende, ein rohrförmiger Schleifring, der über die Welle geschoben wird, oder ein als Klemme montierter Telemetriesender das Brückensignal nach außen.
Mit Dehnungsmessstreifen (DMS) versehene Bauteile
Manche Messungen lassen sich nicht mit einem Katalogprodukt durchführen. Das Bauteil selbst wird dann mit Dehnungsmessstreifen (DMS) versehen und kalibriert und wird zum Aufnehmer. Frühere Arbeiten an landwirtschaftlichen Geräten umfassen eine instrumentierte Kupplung, im Getriebe aufgebrachte Dehnungsmessstreifen (DMS) sowie Scheiben- und Zahnradaufnehmer aus Kundenteilen. Wenn das präparierte Teil rotiert, führt ein Schleifring am Wellenende mit 4 bis 10 Kanälen, ein rohrförmiger Schleifring mit Innenbohrung von 30 bis 81,3 mm oder ein Klemmsender auf Wellen ab 25 mm das Brückensignal zum Aufzeichnungsgerät.
Vorgehen
- 01
Radaufnehmer auswählen
Nach den erwarteten Lasten und der Felgengröße. Die Radnaben- und Felgenadapter werden nach den Zeichnungen der Originalfelge gefertigt.
Ein Messrad auswählen - 02
PTO-Aufnehmer montieren
Innenvielzahnung auf der Traktorwelle, Außenverzahnung am Gerät, beide Enden verriegelt. An keiner der beiden Maschinen wird etwas verändert.
PTO-Drehmomentaufnehmer - 03
Bauteile ohne Aufnehmer mit DMS ausrüsten
Dehnungsmessstreifen (DMS) an der Kupplung, der Getriebewelle oder der Riemenscheibe, vor dem Versuch kalibriert.
Services für Dehnungsmessstreifen (DMS) - 04
Im Feld aufzeichnen
Betriebsfestigkeits-, Handling- und Bremsfahrten mit den Messrädern; Drehmoment und Drehzahl der Zapfwelle während der Gerätearbeit.
Ergebnis
Die Kräfte und Momente, denen die Maschine im Feld ausgesetzt ist – an den Rädern, an der Zapfwelle und an ihren Arbeitsorganen. Messraddaten fließen in Betriebsfestigkeits- und Handlingarbeiten ein, Raddrehmomentdaten in die Brems- und Antriebsstrangentwicklung, und Zapfwellendrehmoment mal Drehzahl ergibt die an das Gerät abgegebene Leistung.
Häufige Fragen
Wie misst man die Zapfwellenleistung eines Traktors?
Ein verzahnter Zapfwellenaufnehmer zwischen Traktor und Gerät misst Drehmoment und Drehzahl; ihr Produkt ist die an der Welle abgegebene Leistung. Der Messbereichsendwert beträgt ± 2 500 oder ± 5 000 N·m, mit einem 60-Impuls-Geber.
Welche Größe Messrad passt auf ein Traktorrad?
Das LW-2T-50K mit 222 kN in Fx und Fz passt auf Felgen ab 19,5 in; das LW-2T-100K mit 445 kN auf Felgen ab 22,5 in.
Wie misst man das Drehmoment an einer Traktorkupplung oder im Getriebe?
Das Bauteil selbst wird mit Dehnungsmessstreifen (DMS) versehen, da kein Standardaufnehmer passt. Ein Schleifring am Wellenende, ein rohrförmiger Schleifring oder ein Klemm-Telemetriesender leitet das Signal zum Recorder.
Wie misst man die Kräfte an den Arbeitsorganen einer Landmaschine?
Mit mehrachsigen Kraftaufnehmern im Kraftfluss, mit dreachsigen TR3D von 1,1 bis 444 kN pro Achse oder mit fünf- und sechsachsigen Modellen, wenn auch die Momente benötigt werden.
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