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Mobile Maschinen 6/2019

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Tridem Turning Point

Tridem Turning Point Tandem 02 Lenkwinkelberechnung über den Winkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger WEGFALL DER MECHANISCHEN ANBINDUNG DES WINKELSENSORS Aus Anwendersicht ist aber eine ganz wichtige Eigenschaft nicht außer Acht zu lassen. Entscheidet man sich für ein solches Lenksystem, muss jedes Zugfahrzeug die gleiche, normierte Anhängevorrichtung besitzen. Ist dem nicht so, kann man den Anhänger oder die angehängte Arbeitsmaschine nicht hinter jedem beliebigen Zugfahrzeug nutzen. Somit beeinflusst diese Entscheidung die Flotte im Unternehmen. Die beschriebenen Unzulänglichkeiten die der Drehwinkelgeber auf der Zugdeichsel und dessen Anbindung an das Zugfahrzeug mit sich bringt, waren ausschlaggebend für die Entwicklung dieses Lenkungssystems für die elektro-hydraulische Zusatzlenkung. Durch die Verwendung innovativer Sensortechnik aus dem eigenen Hause ist es dem Hersteller gelungen den Lenkwinkel der zusatzgelenkten Achsen ohne den Winkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger zu berechnen. Die Schlüsselkomponente des Subsystems ist der Gier ratenoder auch Neigungsgeber der Familie HIT 1500. Dabei handelt es sich um ein- oder zweiachsige Sensoren zur Er fassung der Neigung, bezogen auf die Horizontale. Bei allen Neigungsgebern wird die Neigung als Messung im quasistatischen Zustand, die sichere statische Neigung, erfasst und ausgegeben. Zusätzlich wird auch eine hochdynamische, bewegungskompensierte Neigung durch Sensorfusion berechnet. Die Neigungsgeber verfügen über präzise und robuste Sensorzellen auf MEMS – Basis. Neben ihrer Kernaufgabe, die Messung der Neigung im Bezug zur Horizontalen, erfassen diese Sensoren auch die Bezugsdaten der Neigung, Winkelbeschleunigung sowie die Drehrate in allen drei Raumachsen, und geben diese als Messsignal aus. Diese Funktionalität und die Fahrgeschwindigkeit wird bei der Umsetzung des Zusatzlenksystems ausgenutzt. ARBEITSMASCHINE HINTER BELIEBIGEN ZUGFAHRZEUG NUTZBAR Den Wegfall der mechanischen Verbindung zwischen Sensor und Zugfahrzeug macht dieses Subsystem einzigartig. Somit benötigt die Lenkung lediglich hydraulische und elektrische Versorgung vom Zugfahrzeug, ist ansonsten aber autark. Der Anwender kann nun jeden Anhänger oder jede Arbeitsmaschine mit der gleichen Anhängevorrichtung fahren wie bisher. Zugmaul, Hitch, Kugelkopf oder Zugpendel in unterschiedlichen Ausführungen sind möglich und die Ausstattung des Fuhrparks wird nicht mehr von der Zusatzlenkung bestimmt. Auch die Montage des HIT 1500 ist sehr einfach, da er an einer beliebigen Position am Fahrzeugrahmen des Anhängers befestigt werden kann. Bei Messungen auf der Teststrecke und im Feldeinsatz fiel bei der Aufzeichnung der Lenkdrücke auf, dass sich eine 03 Lenkwinkelberechnung über den Neigungssensor HIT1500 und die Fahrzeuggeschwindigkeit 12 Mobile Maschinen 2019/06 www.mobile-maschinen.info

Steuergerät HY-TTC 32S Neigungssensor HIT 1500 Lenkwinkelgeber HAT 1200 Drehzahlsensor HSS 04 Verwendete Komponenten der elektro-hydraulischen Zusatzlenkung minimale Abweichung in der Kalibrierung der Drehwinkelgebers auf der Zugdeichsel, verglichen mit dem Signal aus HIT 1500 und Geschwindigkeit enorm auf die Lenkkräfte auswirken. Es ergab sich ein gutes Folgeverhalten auch bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten bis zu 0,5 km/h. Zudem können Features wie geschwindigkeitsabhängige Lenkwinkelreduzierung, unterschiedliches Lenkverhalten bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt sowie die Modi keine Lenkung und manuelle Lenkung in Anspruch genommen werden. Gerade die manuelle Lenkung, bei der die Vorgabe des Lenkwinkels über das Eingabegerät erfolgt, kann beim Rangieren auf engsten Raum sehr hilfreich sein. VERKÜRZTE ENTWICKLUNGSZEIT Neben einem standardisieren CAN-Interface, zur Anbindung des Lenkcontrollers an den Fahrzeugcontroller und einem einfachen Bediengerät gibt es auch die Möglichkeit der Verwendung eines Displays (HY-eVision² 7"). Zum einen bietet diese Erweiterung Vorteile bei der Erstinbetriebnahme z. B. zur Fehleranalyse, zum anderen kann sie aber auch zur Konfiguration, Parametrierung, Lenkmodiwahl und Bedienung in der Serie genutzt werden. Ein wichtiger Aspekt bei allen Lenkungsystemen sind die Anforderungen an die erhöhte funktionale Sicherheit. Neben den Komponenten, die Sicherheitsanforderungen mitbringen, erfüllt die Soft ­ ware alle notwendigen Normen. Die Lenkungssysteme von Hydac für Hilfs- und Zusatzlenkungen erfüllen die EN ISO 13849 PL‘d und ISO 25119 AgPL‘d. Diese Normen definieren die Anforderungen an sicherheitsgerichtete Steuerungssysteme wie sie in diesen Lenk systemen zum Einsatz kommen. Dabei wird der gesamte Lebenszyklus des Systems von der Konzeptphase über die Systementwicklung, die Komponentenentwicklung, die Produktion und den Betrieb betrachtet. Beide Normen fordern dabei eine Gefahren- und Risikoanalyse zur Bestimmung eines Performance Levels (PL/AgPL). Jede Fehlfunktion des Systems wird hinsichtlich ihrer Auswirkungen, der Häufigkeit des Auftretens und der Kontrollierbarkeit der Folgen be wertet. Aus dieser Bewertung ergibt sich das für das System erforderliche Performence Level, aus dem sich die System architektur und die Anforderungen für die Umsetzung der Systemsoftware ergeben. Mit der Applikationssoftware auf dem zertifizierten Steuergerät HY-TTC 32S ist das gesamte System gekapselt. Die Anwendung kann noch konfiguriert und parametriert werden und muss bei einer Anpassung der Maschinen weder umfangreiche Testdurchläufe noch ein neues Tüv-Zertifizierungsverfahren durchlaufen. Die größten Vorteile der modularen einbaufertigen Lösung der elektro-hydraulischen Zusatzlenkung besteht laut Hersteller darin, die Entwicklungskosten zu senken und die Anforderungen an die funktionale Sicherheit zu erfüllen. Denn diese ermöglicht eine verkürzte Zeit bis zur Produkteinführung. Bilder: Hydac International www.hydac.com www.mobile-maschinen.info Mobile Maschinen 2019/06 13

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