Einführung in die Problematik der Beziehung Reifen
Einführung in die Problematik der Beziehung Reifen
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Masterlayout © HB 2000<br />
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V.<br />
<strong>Beziehung</strong> <strong>Reifen</strong> - Boden<br />
Kraftübertragung und<br />
Bodenbelastung
Bodenfunktion und Radlast<br />
Masterlayout © HB 2000<br />
Pr<strong>in</strong>zipieller Zusammenhang<br />
zwischen gewünschter Bodenfunktion,<br />
Bodenspannung, Kontaktflächendruck<br />
, <strong>Reifen</strong><strong>in</strong>nendruck<br />
und Radlast<br />
Quelle: VDI 6101<br />
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Bodenverformung horizontal<br />
Masterlayout © HB 2000<br />
Schlupf und<br />
Abscheren des Bodens<br />
Quelle: Renius, K. Th.: Traktoren BLV, München 1985<br />
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Druckzwiebeln<br />
Masterlayout © HB 2000<br />
Quelle: Renius, K. Th.: Traktoren BLV, München 1985<br />
Druckwirkung im Boden bei unterschiedlichen<br />
Kontaktflächendrücken<br />
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Bodenbelastung durch Harvester<br />
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Motorleistung: 170 kW<br />
Leergewicht: 23,7 t<br />
Vollernteaggregat Valmet 370.1<br />
Maximaler Fälldurchmesser: 640 mm<br />
Auslegerreichweite: 10 m<br />
Punkte Bodenpfleglichkeit: 80<br />
Koeffizient Geländegängigkeit: 0, 70<br />
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Bodendruck vorne<br />
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Bodendruck h<strong>in</strong>ten<br />
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Schadverdichtungsgefahr<br />
Masterlayout © HB 2000<br />
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Befahrbarkeitssensor <strong>der</strong> FAL<br />
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Befahrbarkeitsrisiko - Bewertung<br />
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Quelle: VDI 6101<br />
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Penetrometer und Feuchtesonde<br />
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Rückeschlepper<br />
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Vor<strong>der</strong>achse: 14.9-24 14 PR; 2,5 bar, 3100 kg<br />
H<strong>in</strong>terachse: 18.4-34 14 PR; 1,8 bar, 4000 kg<br />
z SP =1,54 m<br />
l H =1,06 m<br />
r h<strong>in</strong>ten =0,86 m<br />
r vorne =0,60 m<br />
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Betrachtetes Gelände<br />
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2.1<br />
2.2<br />
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Konus<strong>in</strong>dex im betrachteten Gelände<br />
Masterlayout © HB 2000<br />
8<br />
7<br />
6<br />
Bodenfeuchte: 43,7 %<br />
Ort 2.2<br />
CI [MPa]<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
2-2-SPUR<br />
2-2MITTE<br />
2-2BODEN<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80<br />
CI kritisch =780 kPa<br />
Tiefe [cm]<br />
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Kräfteverh<br />
fteverhältnisse für f r <strong>die</strong> Steigung<br />
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40<br />
35<br />
nicht berücksichtigt:<br />
Kraftschlußbee<strong>in</strong>trächtigung durch<br />
Rutschen und Zusetzen des Profils<br />
30<br />
Kraft [kN]<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
Triebkraft<br />
Hangabtrieb<br />
Beschleunigungsreserve<br />
Freie Zugkraft<br />
Maximale Hangneigung<br />
Verfügbare Radumfangskraft<br />
5<br />
0<br />
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20<br />
Hangneigung [°]<br />
Gefor<strong>der</strong>te Beschleunigung:1,2 m/s²<br />
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Seilgestützte tzte Masch<strong>in</strong>e im Hang<br />
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Triebkraft-Schlupf<br />
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Triebkraft-Schlupf <strong>Beziehung</strong> und Radwirkungsgrad als Funktion<br />
des Radschlupfes<br />
Quelle: Renius, K. Th.: Traktoren BLV, München 1985<br />
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Schlupfbetrachtung<br />
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Steigung: 40 %<br />
Erfor<strong>der</strong>lich Triebkraftbeiwert von m<strong>in</strong>destens 0,4 und ca. 30 % Schlupf<br />
Radwirkungsgrad ca. 0,53<br />
Durch Übernahme durch Seil:<br />
Rad wird mit optimalem Wirkungsgrad betrieben<br />
Triebkraftbeiwert reduziert auf 0,22<br />
Radwirkungsgrad steigt auf ca. 0,70<br />
Wirkungsgrad Hydrostat ca. 0,80<br />
Seilkraft: 48 kN<br />
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Technische Daten W 130<br />
Masterlayout © HB 2000<br />
Motorleistung: 103 kW<br />
Leergewicht: 10,9 t<br />
Achslastverteilung v - h: 43 - 57<br />
För<strong>der</strong>volumen Arbeitspumpe: 74 cm³<br />
Zugkraft gemessen: 80 kN<br />
Maximale Seilzugkraft: 80 kN (Seil Ø 12/13 mm, Seillänge 120/110 m)<br />
Auslegerreichweite: 6,5 m<br />
Punkte Bodenpfleglichkeit: 83<br />
Koeffizient Geländegängigkeit: 1,20<br />
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Technische Daten W 130 K<br />
Masterlayout © HB 2000<br />
Motorleistung: 103 kW<br />
Leergewicht: 13,1 t<br />
Achslastverteilung v - h: 45 - 55<br />
För<strong>der</strong>volumen Arbeitspumpe: 74 cm³<br />
Zugkraft gemessen: 84 kN<br />
Maximale Seilzugkraft: 65 kN (Seil Ø 12 mm, Seillänge 130 m)<br />
Auslegerreichweite: 7,2 m<br />
Punkte Bodenpfleglichkeit: 146<br />
Koeffizient Geländegängigkeit: 0,82<br />
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Zugfähigkeitsdiagramm im Hang<br />
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KWF-Bodenbelastungskennwert <strong>Reifen</strong><br />
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Bodendrucksonde<br />
Masterlayout © HB 2000<br />
Quelle: Weißbach, M.: Wirkung von Fahrwerken auf den Boden,<br />
<strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e im Grenzbereich Boden/Pflanze; Diss. Uni Kiel<br />
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Abgleich Bewertung - Druck<br />
Masterlayout © HB 2000<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
Gütepunkte<br />
Bodendruck [kPa]<br />
40<br />
20<br />
0<br />
TJ 810 B<br />
H<strong>in</strong>terachse<br />
Valmet 840.2<br />
H<strong>in</strong>terachse<br />
Valmet 911 X3M<br />
H<strong>in</strong>terwagen<br />
Impex HR 41 F<br />
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Fazit<br />
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Es besteht e<strong>in</strong>e komplexe <strong>Beziehung</strong> Fahrzeug – Boden<br />
Schnittstelle bilden <strong>in</strong> <strong>der</strong> Regel <strong>die</strong> <strong>Reifen</strong><br />
Bodenbelastung erfolgt vornehmlich durch Druck und<br />
Schlupf<br />
Wesentliche Aspekte s<strong>in</strong>d Zugkraft, Fahrzeugmasse,<br />
Fahrzeugauslegung, Fahrwerk, Steigung,<br />
Bodenverhältnisse<br />
Bewertung erfor<strong>der</strong>t e<strong>in</strong>en umfassenden Ansatz mit<br />
E<strong>in</strong>beziehung mehrerer Parameter<br />
Vorliegende Verfahren und Ansätze s<strong>in</strong>d für <strong>die</strong> Prüfung<br />
des KWF nutzbar zu machen, um <strong>die</strong> Validität <strong>der</strong><br />
Prüfaussage des KWF weiter zu verbessern<br />
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