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Mobile Maschinen 6/2017

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ANTRIEBE UND

ANTRIEBE UND ANTRIEBSELEMENTE I ENGINEERING 02 Die wichtigsten Elemente des VSM: Traktor-Modell, Straßen-Import und System-Visualisierung rend auf diesen Zielen werden Maßnahmen und dazugehörige Konfigurationen und Eigenschaften entwickelt. Der Nutzen der Systemsimulation ist die Verbesserung in der Produktivität, Effi zienz, CO 2 -Emissionen, Präzision etc. innerhalb des Arbeitsprozesses. Zur objektiven Untersuchung dieser Verbesserungen entwickelte AVL z. B. die Simulation von Traktoren und Anbaugeräten in weichen Bodenverhältnissen. Bild 02 gibt einen Überblick über die wichtigsten Elemente der Off-Road-System- Simulation mit dem Vehicle Simulation Model (VSM). Die Visualisierung ermöglicht das Betrachten aller simulierten Werte in dynamischen Anwendungszyklen. Mit dem angepassten Fahrbarkeits- Benchmark-Tool „AVL-Drive“ können Effizienz, Fahrbarkeit und Produktivität eines bestimmten Arbeitsprozesses objektiv bewertet werden. Basierend auf Optimierungszielen wird das Systemlayout modifiziert und die daraus resultierende Performance in den Arbeitsprozessen simuliert. Wichtig ist, dass Traktor-, Boden- und Ge rätemodelle durch Messungen validiert werden, um eine hohe Genauigkeit in der Echtzeit-Simulation zu erreichen [1]. Modell-basierte Bibliotheken von Komponenten ermöglichen die Konfiguration jeder Art von neuer Traktor-Anbaugerät- Kombination. Typische Bestandteile sind Räder, Rollen, Schar/Furche und ähnliche mechanische Werkzeuge, die mit dem Boden zusammenwirken. Räder oder Rollen können gezogen oder angetrieben werden, z. B. durch elektrische Maschinen. Ein großer Vorteil für diese Untersuchungen ist, dass alle Simulationsparameter im VSM analysiert, geplottet und visualisiert werden können. Simulation der Lebensdauer von Komponenten Da Batterien als wichtige zukünftige Antriebsstrangkomponenten betrachtet werden, wurden die Simulationskompetenz und die Bibliothek um diesen Baustein erweitert: 48-V-Batterien für „Mild Hybrid“ Traktoren sowie Batterien für Plug-in- Sonderfahrzeuge und Traktoren mit spezialisiertem Einsatzbereich. Ziel ist die Integration von vorhandenen Batterien anderer Industriebranchen und die Entwicklung spezifischer Integrationsmaßnahmen. Um das zu erreichen, simuliert AVL die elektrische, thermische und mechanische Belastung von Komponenten inkl. Batterien, um die erwartete Lebensdauer und Haltbarkeit zu berechnen. Basierend auf dieser Methodik wurde ein Batteriealterungsmodell für bestehende Batteriezellentechnologien entwickelt und validiert, siehe Bild 03. Auf diese Weise wird die Integration von Batterien – ähnlich wie E-Motoren und Wechselrichter – aus anderen Branchen in landtechnische Maschinen (und Baumaschinen) ermöglicht und objektiv bewertet. Fazit und Ausblick Die Elektrifizierung entwickelt sich sehr schnell in der Pkw-, Gabelstapler- und Lkw- Industrie. Die Lösungen dieser Industrien erfüllen nicht immer ausreichend die Anforderungen der Landmaschinenindustrie; sie werden aber die weitere Entwicklung voranbringen, um Verbesserungen der Leistungsdichte, der Zuverlässigkeit und die Kostensenkung zu erreichen. Es sind Komponenten und Unterbaugruppen, die synergetisch genutzt werden können und in die spezifischen landtechnischen Anwendungen integriert werden können. Unter Nutzung dieser Lern- und Synergieeffekte wird die Elek trifizierung als wichtige Technologie für die Optimierung von landwirtschaftlicher Prozesse gesehen. Um die richtigen Technologien auszuwählen und die bestmögliche Konfiguration auszuarbeiten, nutzt AVL die Attribute Engineering Methode inklusive System- Simulation und Applikationsanalyse. Diese Methoden ermöglichen neben der erfolgreichen Technologie- und Konfigurationsauswahl die gezielte Integration von Komponenten anderer Industrieanwendungen sowie die Entwicklung neuer oder adaptierter Komponenten für spezifische landtechnische Anwendungen. Literatur [1] Der elektrische Traktor – Ein Schritt in Richtung landwirtschaftlicher Elektromobilität; Dr. Peter Pickel, John Deere; 5. Fachtagung „Hybride und energieeffiziente Antriebe für mobile Arbeitsmaschinen“ in Karlsruhe 02/2015 03 Methodik des Batteriealterungsmodells www.avl.com 56 Mobile Maschinen 6/2017

MARKTPLATZ Drehgeber für hohe Sicherheitsanforderungen Siko hat den lagerlosen Drehgeber MSK320R entwickelt, der speziell für den Einsatz in Flurförderfahrzeugen konzipiert ist und den Anwendern hilft die Sicherheitsanforderungen wie EN 1175 (Safety of industrial trucks) umzusetzen. Im Bereich der AGVs (fahrerlosen Transportsysteme) kann der kompakte Magnetsensor beispielsweise zur Geschwindigkeitsoder Drehrichtungserfassung direkt an den Rädern eingesetzt werden. Der Drehgeber ist mit zwei Magnetsensoren zur redundanten Positionserfassung sowie zwei Interpolatoren ausgestattet. Er weist dadurch voneinander unabhängige Ausgangskanäle aus: A1, A2, /A1, /A2, B1, B2, /B1, /B2 und kann in Kombination mit einer sicheren Eingangskarte im Gesamtsystem bis Performance Level PLd eingesetzt werden. Trotz der höheren Bauteildichte bleibt das Gehäuse mit 35 × 25 × 10 mm klein und kompakt. Mit der Schutzart IP67 und einem weiten Temperaturbereich von – 40 bis + 85 °C kann der Sensor auch bei starken Witterungseinflüssen eingesetzt werden. Minusgrade und Betauung im Außenbereich oder auch hohe Sonneneinstrahlungen stellen für die robuste Sensorik kein Problem dar. www.siko-global.com Miniatur-Drehgeber für mobile Maschinen Speziell für den Einsatz in mobilen Arbeitsmaschinen hat Turck den kompakten und verschleißfreien Miniatur-Drehgeber Ri360-QR20 entwickelt. Die neue Drehgeberserie in Schutzart IP68/IP69K übertrifft die e1/E1-Anforderungen und ist in einem kompakten Gehäuse mit den Maßen 71x64x20 mm aufgebaut. Sie basiert auf dem berührungslosen Resonator-Messprinzip. Das Gehäuse umschließt den Positionsgeber komplett und deckt diesen nach außen vollständig ab. Alternativ kann der Geber auch oberhalb des Gehäuses positioniert werden. Dieses Konstruktionsprinzip verspricht hohe Montageflexibilität und bietet bei abgedeckter Montage neben Schutz vor Staub oder Feuchtigkeit auch mechanischen Schutz. Das Gehäuse ist zudem dauerhaft dicht. Selbst die oft problematischen potenziell undichten Stellen wie LED-Linsen entfallen, da der Drehgeber aus einem transluzenten Kunststoff besteht. Er bietet eine EMV-Störfestigkeit von 100 V/m und ist gegen leitungsgeführte Störungen nach DIN ISO 7637-2 oder SAE J113-11, dem sogenannten Load-Dump, geschützt. www.turck.com A CHALLENGE IN THE ELECTRIFICATION OF YOUR HYDRAULIC SYSTEM? LET US SOLVE IT FOR YOU. Sonceboz is a leader in providing mechatronic solutions for positioning and flow control applications in challenging environments. Enable functional safety, predictive maintenance and decentralized intelligence with our solutions: • electromechanical actuators for valves • electric motors for speed controlled pumps • mechatronic drive solutions up to 5 kW Contact us and we will develop a compact, efficient and reliable solution customized for your challenge. Trust our experience: more than a billion Sonceboz solutions are at work in the world right now. HALL 16 STAND E21 www.sonceboz.com FROM MIND TO MOTION Sonceboz.indd 1 12.10.2017 09:09:03 Mobile Maschinen 6/2017 57

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