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Zum Ende der Seite springen Automatische Fördermengenregelung
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Automatische Fördermengenregelung
Werner S   Zeige Werner S auf Karte
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An Alle, denen es vor Hydrauliköl nicht graust !
Wie ein paar von euch wissen, habe ich in meinen Baumaschinenmodellen schon seit Langem eine für Modellbauer unkonventionelle Regelung der Öl- Fördermenge eingebaut. Es wurden im Laufe der Zeit eine Menge Motoren getestet, verbraten und verschlissen. Das Brushless- Zeitalter aber machte das System relativ kostengünstig, funktionssicher und sparsam.
Deshalb und weil ich schon öfters Anfragen hatte, habe ich jetzt versucht, das Regelsystem für Modellhydraulik für einen kleinen Kreis Interessierter zu beschreiben und bin aber davon ausgegangen, daß eine gewisse Grundkenntnis schon vorhanden ist. Ich hoffe, daß ich das einigermaßen verständlich hingebracht habe, natürlich kann das Eine oder Andere noch deutlicher oder verständlicher beschrieben werden, bitte sagt es ruhig, wenn irgendwas nicht in Ordnung ist.
Also dann ich wünsche Euch viel Geduld und Spaß beim Durchlesen

Gruß
Werner

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11.04.2007 22:09 Werner S ist offline E-Mail an Werner S senden Homepage von Werner S Beiträge von Werner S suchen Nehmen Sie Werner S in Ihre Freundesliste auf
1 Prinzipdarstellung
Holger K.
unregistriert
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Fördermengenregelung für Modellhydraulik (Load Sensing Prinzip)

1 Prinzipdarstellung

Die Skizze wurde am 21.04.2007 gegen eine überarbeitete ausgetauscht.
Gruß, der Technik-Admin


Dateianhang:
jpg 01a_Prinzipdarstellung_des-Systems.jpg (113,04 KB, 2.407 mal heruntergeladen)
12.04.2007 15:39
2 Voraussetzungen
Holger K.
unregistriert
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2 Voraussetzungen

Der Einbau in vorhandene Hydrauliksysteme ist nur unter folgenden Voraussetzungen möglich:

  • Die Wegeventile müssen entsprechend dicht sein. Die Schieberkolben bzw. Steuerscheiben dürfen im Neutralzustand und unter Druck so gut wie kein Öl durchlassen. Das gilt für die Summe aller eingebauten Wegeventile. Um das zu prüfen, sollte die Pumpe mit etwa 1/8 bis 1/10 der Höchstdrehzahl laufen und alle Wegeventile müssen geschlossen sein. Dabei muß das Manometer immer noch den vollen (erwünschten) Druck anzeigen. Ist das nicht der Fall, so ist entweder das DBV undicht oder die Wegeventile produzieren zu viel Lecköl. Es könnte aber auch die Pumpe in schlechtem Zustand sein. Der Optimalzustand wäre, daß bei vollkommen geschlossenem DBV und geschlossenen Wegeventilen der Motor bei langsamer Drehzahl abgewürgt wird. Deshalb ist zwischen Pumpe und Wegeventilen ein Leckölventil vorgesehen, das gerade soweit geöffnet ist, daß der Motor im „Leerlauf “ nicht stehen bleibt. Dieses Ventil kann bei Bedarf nachgestellt werden und so geringen Verschleiß der Wegeventile kompensieren

  • Es muß die Möglichkeit geben, entweder an den P- Anschluß eines jeden Wegeventils oder in die kolbenseitige A- oder B Leitung zu den Arbeitszylindern eine Mengenbegrenzung einzubauen. Das kann entweder durch verstellbare Kegelspitzen im Ventilblock (P- Zufluß) oder auch extern erfolgen. Es ist eine Frage des Platzangebotes, grundsätzlich sollten aber möglichst wenig Fittings wegen der Undichtigkeiten verwendet werden.
12.04.2007 15:41
3 Funktionsbeschreibung
Holger K.
unregistriert
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3 Funktionsbeschreibung

3.1 Automatische Fördermengenregelung Funktionsbeschreibung

Noch können wir Modellbauer nicht auf Verstellpumpen zurückgreifen können, wie sie in den Originalbaumaschinen Verwendung finden. Wir müssen uns anderweitig helfen, mit der Akkuenergie sparsam umzugehen. Eine Möglichkeit unter vielen ist, die Fördermenge der Hydraulikpumpe zu drosseln, wenn wenig Öl oder überhaupt keines gebraucht wird.
Beginnen wir mit dem Augenblick, in am Modell die Spannung eingeschalten wird: Die Ölleitungen sind drucklos, die Feder im Regelzylinder (5) ist entspannt, der Kolben ist vollkommen eingefahren und das Regelpoti (6) steht auf Vollgas = hoher Widerstand, weil der Motor (3) anlaufen soll.
Das tut er aber nicht, da der Regler (2) für die Piloten und Kapitäne gebaut worden ist und aus Sicherheitsgründen auf die Neutralstellung des Senders wartet. Darauf könnte er hier aber lange warten: Die Regelung selbst wird nicht vom Sender beeinflusst. Wir müssen dem Regler die Nullstellung vorgaukeln, indem wir mit dem Start- Stopp- Kontakt (8) das Regelpoti (fast) kurzschließen, also in Richtung Widerstand Null. Fast deshalb, weil die Impulslänge, die der Servotester (1) erzeugt, innerhalb eines gewissen Bereichs sein muß, der vom Reglerhersteller so vorgegeben ist und nicht geändert werden kann. In der Praxis kann, muß aber nicht, ein Widerstand in Reihe zum Startkontakt nötig sein. (R 1)
Der Startkontakt (Schließer) soll vorzugsweise über den Sender geschaltet werden, und zwar über einen „Minischalter für Fernsteueranlagen“ von Conrad- Elektronik. Mit diesem Bauteil wird dann auch zugleich die Pumpe ausgeschaltet.
Nachdem also der Startkontakt gedrückt wurde, wird dies der Regler/ Motor mit 3 Pieptönen bestätigen und sofort mit voller Drehzahl anlaufen, die Pumpe fördert Öl und erzeugt Druck, wenn kein Wegeventil (10) geöffnet ist. Das geförderte Öl muß natürlich irgendwo hin, alle Wegeventile sind geschlossen, es bleibt nur der Weg in den Regelzylinder. Dort wird über den Kolben die Feder zusammengedrückt, die Kolbenstange fährt geradlinig aus und betätigt das Regelpoti (6), das jetzt nach Standgas = niederer Widerstand gestellt wird. In Reihe mit dem Regelpoti befindet sich das Einstellpoti (7) mit dem die Leerlaufdrehzahl in Verbindung mit dem Leckölventil justiert wird. Standgas deshalb, weil der Motor mit langsamer Drehzahl weiterlaufen muß. Wären Pumpe, Überdruckventil und Wegeventile total dicht, was der Idealfall wäre, so würde der Motor jetzt wegen der niedrigen Drehzahl abgewürgt werden. Dem vorzubeugen ist das Leckölventil vorgesehen, mit dem dosiert eine geringe Ölmenge zurück in den Tank fließt, um den Motor am Laufen zu halten. Es handelt sich bei einer 4001 er Jung- Pumpe um ca. 100 ml/min bei 500-700 U/min, der Strom beträgt ca. 2A. (Auch das Original braucht Treibstoff, wenn es mit laufendem Motor einfach so rum steht). Wohlgemerkt, das System steht immer noch auf dem eingestellten Druck von angenommen 25 bar, mit herkömmlichem Druckbegrenzungsventil (DBV) würden etwa 7,5A anliegen Es könnte nun naheliegen, daß diese Leckölmenge bei den Arbeitsfunktionen fehlt. Bedingt dadurch, daß während sich die Arbeitszylinder bewegen, kein voller Druck aufgebaut wird, wird die Leckölmenge in diesem Zustand verschwindend gering sein.
Wir waren also beim Zustand „Leerlauf“. Wir nehmen nun an, es wird ein Wegeventil leicht geöffnet, um eine ganz langsame Bewegung durchzuführen: Es geschieht mit der Regelung gar nichts, das Öl geht den geringsten Widerstand, nicht durch das Leckölventil, sondern in den entsprechenden Arbeitszylinder. Erst wenn der Zylinder am Anschlag ist oder die Last zu groß,
fließt das Öl wieder als Lecköl in den Tank. Das Überdruckventil hat bis jetzt noch nicht angesprochen!
Die nächste Version ist: Ein Wegeventil ist ganz geöffnet. Es würde sofort der Druck abfallen und die Feder im Regelzylinder entspannt werden, sofern die Querschnitte das zulassen. Der eine Zylinder bekäme die gesamte Fördermenge ab und würde sich viel zu schnell bewegen.
Jetzt kommt das entsprechende Mengenbegrenzungsventil zum Einsatz. Es ist so eingestellt, daß die Bewegung in einer vernünftigen Zeit abläuft. Die Pumpe fördert eben nur einen Teil ihrer Höchstleistung, weil die Feder im Regelzylinder durch den sinkenden Druck sich teilweise entspannt. Das Ganze wird je nach installierter Fördermenge funktionieren, bis alle Ventile komplett geöffnet sind. In der Praxis genügt es aber, wenn 2 Funktionen unter Last ablaufen. Wenn der Bagger also aus der Grube mit den beiden Auslegerzylindern hochfährt und zugleich der Stil gestreckt wird, um einen LKW zu beladen. Auf dem Rückweg in die Baugrube läuft der Vorgang lastfrei ab, es werden sich alle Zylinder zugleich bewegen, wenn die Fördermenge richtig ausgelegt ist.
Es wird aber öfter mal vorkommen, daß der eingestellte Druck nicht ausreicht, um eine vorgegebene Arbeit auszuführen, beispielsweise taucht unerwartet ein besonders großer oder harter Erdbrocken auf. Anstatt jetzt unauffällig über das Hindernis hinwegzukratzen, ist jetzt
„TURBO“- Power angesagt. Der Löffel wird also z. B. an dem Hindernis hängen bleiben und der Regelzylinder gibt nicht mehr als die eingestellten 25 bar her und hat bereits auf niederste Drehzahl gestellt. Jetzt tritt unser zweiter Kontakt in Aktion, der Kontakt (9). Dazu brauchen wir einen weiteren Minischalter von Conrad, diesmal ist aber der Öffner des Relais angeschlossen.
Parallel zum Kontakt muß auch noch ein Widerstand (R2), eine völlige Unterbrechung signalisiert „Drahtbruch“ und schaltet den Motor ab.
Durch das Öffnen des Kontaktes 9 wird der Regelzylinder umgangen, der Motor dreht volle Drehzahl und liefert auch die volle Fördermenge, die nirgends hin kann, außer durch das geöffnete Wegeventil in den verhinderten Zylinder oder durch das DBV, das angenommen auf 40 bar eingestellt ist. Spätestens jetzt stellt sich heraus ob die Verbindung Ober- Unterwagen oder die Grabausrüstung solide genug gebaut worden ist. Die ersten Versuche sollten noch mit niedrig eingestelltem DBV vorgenommen und erst langsam auf den gewünschten Höchstdruck hochgeschraubt werden.
Beim Betätigen des Turboknopfes quält sich also die gesamte Ölmenge unter hohem Druck durch das DBV, was den Strom stark ansteigen läßt. Deshalb ist sofort nach erfolgter Gewaltaktion der Finger vom Turboknopf zu nehmen. Richtig eingesetzt eröffnet er jedenfalls neue Dimensionen. Zu berücksichtigen ist außerdem, daß die betroffenen Drahtquerschnitte der erhöhten Stromaufnahme entsprechen.


3.2 Abwägung der Vor- und Nachteile

Vorteile
  • Der Normaldruck kann niederer gewählt werden, da durch den Turbo immer genug Kraft bereitgestellt ist.
  • Die Fördermenge kann höher gewählt werden, da nur soviel Öl gefördert wird, wie tatsächlich gebraucht wird.
  • Die Bewegungen sind dadurch flüssiger und beeinflussen sich gegenseitig weniger stark.
  • Während einzelner oder langsamer Bewegungsabläufe wird Akkukapazität gespart, ohne auf Kraft verzichten zu müssen.
  • Der Ölinhalt des Tanks kann niedriger gewählt werden, da das Öl wesentlich weniger heiß wird.

Nachteile
  • Steuerzylinder und Mengenbegrenzer können nur im Eigenbau erstellt werden
  • Geräuschentwicklung ist unnatürlich, teilweise nervig
  • Mechanische Belastung für das Modell größer
  • zusätzlicher Schaltkanal nötig
  • Leerlaufdrehzahl wegen Akku- Spannungsdrift voll / leer nicht optimal einstellbar bzw. muß u. U nachreguliert werden (motorabhängig)
12.04.2007 15:48
4 Motor und Regler
Holger K.
unregistriert
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4 Motor und Regler

Motor und Regler
Eine der wichtigsten Eigenschaften die der Pumpenmotor bei dieser Art Regelung haben muß, ist ein hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl. Dies war in der
Vergangenheit nur mit großen Motoren möglich, entweder durch großen Anker-/Läuferdurchmesser oder durch große Länge. Das LRK- Prinzip hat uns da einen Ball in die Hände gespielt, der geradezu ideal für unsere Verhältnisse ist. Durch das bauartbedingte „elektrische Getriebe“, das eine erhebliche Verlangsamung und Drehmomenterhöhung , je nach Pol- und Magnetenzahl mit sich bringt, haben wir mit dem LRK 350-25-28,5-14p einen kleinen, enorm leistungsfähigen, langlebigen und , im Verhältnis zu Lebensdauer, preisgünstigen Antrieb zur Verfügung. Da die Fa. Flyware diesen Motor offiziell nicht mehr herstellt, sind diejenigen im Vorteil, die sich rechtzeitig eingedeckt haben oder bei dem einen oder anderen Händler noch was finden. Ein Ausweichen auf Alternativen ist sicherlich möglich, es würde sich der Torcman LRK 350-20 PRO 14 mit 30 Windungen anbieten, dieser liegt aber in der Drehzahl um ein gutes Stück hoher als der Flyware. Vom Preis möchte ich nicht reden, 30 Windungen ist eine Sonderwicklung, die extra bezahlt werden muß. Über das Nachfolgemodell von Flyware habe ich keine Informationen.
Wer meint, er könne seine Hydraulikpumpe auch mit anderen Motoren antreiben, die billiger sind und keinen gesonderten Regler brauchen, der braucht eine Verstellpumpe, welche es aber in dieser Größenordnung nicht (bezahlbar) gibt. Grundsätzlich kann dieses Regelsystem aber mit jedem Motor angewendet werden, sofern er mit einem Drehzahlsteller betrieben wird.
Beim Regler gibt es hingegen überhaupt keine Probleme, infrage kommt für meine Begriffe nur ein KONTRONIK, wer Geld sparen will, kann auf gebrauchte eBay Angebote
3SL 40-6-18 oder BEAT zurückgreifen. Die neue Alternative von Kontronik heißt JAZZ, der das Timing individuell bei jedem Motor automatisch einstellt. Aber Vorsicht, es sind vom
JAZZ aus den Anfangszeiten Regler unterwegs, die mit der falschen Software ausgestattet sind, die sich mit dem LRK überhaupt nicht verträgt. Kontronik- Regler deshalb, weil dieser Regler erstens den Motor zuverlässig unter Last aus dem Stand anzieht und zweitens absolut teillastfest ist durch seinen „aktiven Freilauf“ Aber möglicherweise gibt es noch andere Regler, die diese Kriterien erfüllen, kann jeder gerne austesten. Als Preisrichtlinie kann mit 150 € für den Motor, 50-70€ für einen gebrauchten und 150€ für einen neuen Regler kalkuliert werden.

Bemerkung: Ein einzelnes Kardangelenk zwischen Pumpe und Motor ist ungeeignet, da es keinen Fluchtungsfehler ausgleichen kann.

Dateianhang:
jpg 02_Pumpe-Motorverbindung.jpg (738 KB, 2.150 mal heruntergeladen)
12.04.2007 15:49
5 Servotester und Regelpotentiometer
Holger K.
unregistriert
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5 Servotester und Regelpotentiometer

Das unten abgebildete Poti 47k mit logarithmischer Kennlinie ist eine Keramikausführung der Fa. Preh. Leider gibt es diese Firma nicht mehr, vielleicht sind noch bei einem kleinen Händler Restbestände zu finden.
Andernfalls muß nach einer Alternative gesucht werden. Entscheidend ist die solide Lagerung der Achse und die Haltbarkeit des Schleifers, da diese Teile sich während des Betriebs fast ununterbrochen bewegen. Man mag es nicht für möglich halten, das Preh- Poti läuft nun schon seit 10 Jahren ohne Defekt in meinem Bagger. Mit der logarithmischen Kennlinie kann das Ansprechverhalten zusätzlich beeinflusst werden.
Das mit dem Regelpoti (6) in Reihe geschaltete 10k Einstell-Poti (7) wird an einem beliebigen Platz eingebaut, damit es gut zugänglich ist. Es kann vorkommen, daß während des Betriebes einmal nachreguliert werden muß, wenn die Akkus eine starke Spannungsdrift zwischen voll und leer haben.

Dateianhänge:
jpg 03_Servotester-Platine.jpg (642 KB, 2.021 mal heruntergeladen)
jpg 04_Regelpoti.jpg (949 KB, 1.974 mal heruntergeladen)
12.04.2007 15:50
Holger K.
unregistriert
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6 Mengenbegrenzer

Da die Drehzahl des Motors und damit die Fördermenge der Pumpe so berechnet wird, daß alle Hauptarbeitsfunktionen zusammen, also bei Baggern Ausleger, Stiel und Löffel und bei Radladern heben , kippen und lenken zumindest im lastlosen Zustand zugleich ablaufen können, würde eine jede Einzelfunktion viel zu schnell arbeiten. Man kann sich vorstellen, daß eine Menge, die 4 Zylinder zugleich füllt, einen Einzigen in kürzester Zeit von Anschlag zu Anschlag bringt. Da dies nicht gewünscht wird, muß die geförderte Ölmenge zu den einzelnen Zylindern oder Zylinderpaaren mengenmäßig gedrosselt werden. Der Kegel des Ventils ragt in eine abgesetzte Bohrung und verschließt sie so mit zunehmendem Durchmesser immer mehr. Die Ventile werden einzeln nacheinander eingestellt, bis jede Funktion in der gewünschten Geschwindigkeit abläuft. Werden nach der Einstellung alle Wegeventile geöffnet, so sollte das Manometer noch einen Restdruck anzeigen, der jedoch individuell verschieden sein kann. Das gewährleistet auf jeden Fall, daß alle Funktionen zugleich genug Öl bekommen.
Das Ventil ist vorzugsweise gleich in den Steuerblock einzubauen, am einfachsten in die P- Bohrung, die den jeweiligen Schieber versorgt.
Die technisch beste Lösung wäre allerdings, das Ventil immer in den Ölstrom einzubauen, der durch hohe Last nach unten gedrückt werden kann. Beim Bagger sind das in der Regel die Kolbenfläche der Auslegerzylinder und die Ringfläche des Stielzylinders. Beim Radlader wäre das in erster Linie die Kolbenfläche der Hubzylinder. Der Grund ist, daß z. B. der Ausleger oder beim Radlader die Hubschwingen zu schnell nach unten gehen, wenn sich noch eine hohe Last in der Schaufel oder dem Löffel befindet. Es wird die Menge des Öls über den (reduzierten) Eingang P nicht ausreichen und der Zylinder würde auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens einen Unterdruck ziehen, so daß das Öl aufschäumt. Das sei nur am Rande erwähnt, weil es relativ selten vorkommt.

Dateianhang:
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12.04.2007 15:52
7 Regelzylinder
Holger K.
unregistriert
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7 Regelzylinder

Der Regelzylinder ist mit dem Mengenbegrenzer das einzige Teil, das es nicht zu kaufen gibt. Deshalb wird der Eigenbau hier etwas deutlicher beschrieben. Die Kraft der Feder richtet sich nach dem gewünschten Systemdruck, sie sollte aber eher zu stark bzw. hart sein als zu weich. Der Teufel liegt hier wie immer am Detail, der Federngröße. Der Außendurchmesser darf unter keinen Umständen die Zylinderwandung berühren, ein minimaler Luftspalt von mindestens 0,3mm ist erstrebenswert. Ausgegangen von einem Systemdruck von 25 bar und einem Rohr- Innendurchmesser von 6mm müßte die Feder mit einer Kraft von ca. 70 N bis zum Anschlag zusammengedrückt sein, bei 8mm Rohr wären es schon 120 N, bei 10mm Rohr 196 N und bei 12 mm Rohr 280 N. Darüber hinaus ist in diesem Zusammenhang auch zu berücksichtigen, daß beim sogenannten „TURBO“ – kurzzeitig ein wesentlich höherer Druck am Kolben anliegt, der die Feder über ihren natürlichen Anschlag hinaus zusammenpresst. Wird eine Druckfeder oft zusammengedrückt, bis die Windungen anliegen, so wird sie das bald mit vorzeitigem Erlahmen quittieren oder sogar brechen. Dieses könnte u. U. sogar die innere Zylinderwandung zerstören. Aus diesem Grund muß im inneren Bereich der Feder auf die Kolbenstange ein Röhrchen geschoben werden, damit die Windungen nie ganz anliegen können. Der wirksame Kolbenweg ist zugleich der lineare Regelweg und sollte, gemessen am vorderen Kugelgelenk, 9- 12 mm betragen, je nach Hebellänge. Um diesen Weg leichter an die Drehbewegung des Regelpotis anzupassen, ist es vorteilhaft, gleich mehrere Bohrungen am Poti- Antriebshebel vorzusehen. Zu diesem Teil ist noch zu sagen, daß der Hebel auf der Poti- Achse geklemmt sein sollte, damit sich auch hier eine Verstellmöglichkeit ergibt. Wenn die (abgelängte) Poti- Achse an ihrer Stirnseite noch einen eingesägten Schlitz bekommt, so läßt sie sich mit einem Schraubendreher leicht gegenhalten. Wird das Gewinde am Kopf lang genug, etwa 10 mm, gewählt, so besteht hier eine weitere Einstellmöglichkeit der Federhärte. Die Kolbenstange braucht nicht größer als 2-3 mm im Ø sein, da keine Kräfte übertragen werden.

Kolbendichtung:
Bis vor einem Jahr war in meinem Bagger als Dichtung ein Nutring mit Alu- Kolben eingebaut, welcher in einem 12mm- MS- Rohr lief. Die Lebensdauer dieses Teils konnte aber auf Dauer nicht befriedigen, da sie nur zwischen 1 und 1 1/2 Jahren betrug und meist im ungünstigsten Moment die berühmte Ölsauerei zur Folge hatte. Deshalb und weil mein Nutring- Vorrat zu Ende ging, erneuerte ich den Kolben , sodaß sich in eine eingestochene Nut ein Quadring und Teflon-Stützring einschnappen ließen. Ein weiterer Vorteil dieser Kombination ist, daß der Kolben für Reparaturzwecke nicht zerlegt werden muß. Über die Lebensdauer bei Drücken bis 55 bar besteht zurzeit erst eine 2-jährige Erfahrung mit dem Ergebnis: Bis jetzt kein Problem. Beim VOLVO- Dumper (15 -20bar) ist die Feder seit 6 Jahren im Originalzustand. Ich denke aber, es ist trotzdem ratsam, von der passenden Feder einen Vorrat zu haben.

Falls die Motordrehzahl während des Hubs (von normaler Last) heruntergeregelt wird, ist entweder die Feder zu schwach oder zu wenig vorgespannt!

Dieses Bild zeigt den Regelzylinder des VOLVO- Radladers mit einem Kolbendurchmesser von 6mm und einem Hub von 9mm. Da die Anlenkung möglichst spielfrei sein sollte, wurde als Drehlager ein Kugellager verwendet. Das Rohr ist aus V2A und hat außen 8mm, innen 6mm. Durch die Gewinde könnte es schnell zerlegt werden. Bis heute (4. 2007) ist die Betriebszeit 2 Jahre, der Quadring kostet ca. 1€ , der PTFE-Stützring dagegen fast 10 €

Dateianhänge:
jpg 06_Regelzylinder_mit_Einstellpoti.jpg (69,18 KB, 2.352 mal heruntergeladen)
jpg 07_Regelzylinder.jpg (65,21 KB, 2.066 mal heruntergeladen)
12.04.2007 15:54
Holger K.
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8 Einjustierungsarbeiten am Modell

Dies ist, zugegebener Weise, ein schwieriges Unterfangen. Ich will trotzdem versuchen es so gut wie möglich zu beschreiben, die Werte gelten für die mir vorliegenden Regler der Firma
Kontronik Typ 3 SL 40- 6- 18, Typ 40-14-32 , Typ BEAT, Typ JAZZ 40- 6 18 , einem Servotester von Conrad Elektronik Nr. 23 49 15-79 und einem logarithmischen Potentiometer 47kOhm. Log. Poti deshalb, weil sich hiermit der wichtige Leerlaufbereich genauer dosieren läßt. Falls ein Potentiometer mit linearer Charakteristik verwendet wird, was grundsätzlich auch funktioniert, ändern sich die Winkel.
Sinnvollerweise sollten die Programmierung des Reglers und die Grundeinstellung des Regelpotis in Verbindung mit dem Regelzylinder außerhalb des Modells erfolgen. Ein eingesägter Schlitz an der Stirnseite der Potiwelle erleichtert die Einstellarbeiten, da hier mit einem Schraubendreher bei Bedarf gegen gehalten werden kann.

Grundeinstellung des Reglers:
Der Regler wird immer zusammen mit dem im Modell verwendeten Servotester und Potentiometer programmiert.
Der Bereich zwischen Nullstellung und Vollgas sollte möglichst eng sein. Eine große Spreizung verlangt nach viel Weg am Regelzylinder und birgt die Gefahr, daß sich das System wegen verschiedener Ursachen „aufschaukelt“. Es ist keine ruhige Regelung im Teillastbereich möglich. Die Reibung des Potentiometers wirkt auch zugleich als Dämpfer, es macht also nichts aus, wenn die Achse leicht schwergängig ist. Eine zu enge Spreizung wird der Regler nicht akzeptieren und nach dem 5. Piepton (Car-Modus) keine Bestätigung in Form von 3 kurzen Pieptönen bringen. Er wird auf den Modus Nr. 6 weiterschalten. Daraufhin muß der Vorgang mit einem größeren Winkel wie folgt wiederholt werden:
Der wirksame Drehwinkel (innerhalb des Gesamtdrehbereichs von 270°) des Regelpotis soll zwischen 30° und 40° liegen. Bei einer Hebellänge von 20mm am Regelpoti und 30° Regelbereich wären somit ca. 10 mm Kolbenhub nötig, bei 40° wären es 14mm. In diesem Winkelbereich befindet sich die die Nullstellung, also der Stillstand des Motors bei ca. 8 kOhm und Vollgas bei ca. 33 kOhm Diese Spreizung von ca 25 kOhm ist vom Kontronik- Regler als minimal vorgeben und kann höchstens in einen anderen Bereich verschoben werden. ( Das Ganze könnte auch in Millisekunden Impulslänge ausgedrückt werden, ist aber hier uninteressant , da für Laien , ich bin auch einer davon, nicht meßbar.). Der Wert des Widerstands (R 1) über dem Start- Stop- Kontakt muß niederer sein als der gemessene Start- Widerstand am Regelpoti, der Widertand (R 2) über dem Turbokontakt muß höher sein als der Vollgas- Wert des Regelpotis. Da dem Regelpoti (47kOhm) noch ein Leerlauf- Einstellpoti mit dem Wert 10kOhm in Reihe gestellt ist, erhöht sich der Gesamtwiderstand um den Wert, der am Leerlaufeinstellpoti vorgegeben ist, in der Praxis ca. 5kOhm. Eine Nullstellung (Pumpe aus) sieht die Regelung selbst also nicht vor, diese kann nur durch Kontakt (8) erfolgen. Der Systemdruck ist zugleich der Leerlaufdruck. Er wird also am Leerlaufpoti in Verbindung mit dem Leckölventil so eingestellt, daß der Motor bei Nennspannung gerade noch rund läuft.
Bild: Einbauvorschlag vom Turboknopf am Sender, für einen Raupenbagger ohne Zusatzfunktion genügt eine 7- Kanal- Anlage: Kanal 1, 2, 3, 4, 5, 6 für Baggerfunktionen einschließlich 2x Ketten. Kanal 7 ist am Sender (Beispiel Graupner) ein einpoliger Schalter AUS-EIN (angeschlossen ist rot und braun) und ein Turbo-Taster (Schließer) (angeschlossen ist rot und orange). Hebel nach unten: Kontakt offen, Minischalterkont. (8) offen = normaler Baggerbetrieb. Hebel nach oben: Kontakt geschlossen, Minischalterkont. (8) geschlossen = Pumpe Start und Stopp. Hebel nach unten und Turbo- Knopf : Minischalterkontakt (9) offen = TURBO Funktion.
Für Elektriker, Mechatroniker und solche, die sich mit der Elektrik gut auskennen: Mit dem Hebel nach oben könnte durch Zwischenschalten eines Relais zugleich auf ein anderes Modell umgeschaltet werden.

Der Ordnung halber:
Achtung! Bei Einbauten von Teilen und/oder Änderungen am Sender, die nicht vom Hersteller zugelassen sind, erlischt die Fernmeldetechnische Zulassung (FTZ)


Dateianhang:
jpg 08_Turboknopf_Sender.jpg (813 KB, 1.950 mal heruntergeladen)
12.04.2007 15:59
Holger K.
unregistriert
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Hier das ganze als PDF Datei, wenn es jemand gerne Offline lesen möchte großes Grinsen

Dateianhang:
pdf Fördermengenregelung für Modellhydraulik von Werner Stegmair.pdf (683 KB, 347 mal heruntergeladen)
12.04.2007 16:01
dino
Foren As


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Grandios! Beitrag des Jahres 10 Sterne
12.04.2007 17:18 dino ist offline E-Mail an dino senden Beiträge von dino suchen Nehmen Sie dino in Ihre Freundesliste auf
Spezalist
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Kann mich nur anschließen!Affengeil wir verneigen uns vor dir! großes Grinsen

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Thomas winker

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12.04.2007 17:28 Spezalist ist offline E-Mail an Spezalist senden Beiträge von Spezalist suchen Nehmen Sie Spezalist in Ihre Freundesliste auf
RE: Automatische Fördermengenregelung
Akerman H14B   Zeige Akerman H14B auf Karte
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Hallo Werner,
möchte mich als erstes bedanken, dass du den von allen lang ersehnte Beitrag hier eingestellt hast.
Zum andern hut ab zur Technik und zu der beschreibung.
Bin gespannt wie lange es geht, bis auf den Messen alle Bagger mit "sägenden" Aussenläufern Baggern großes Grinsen
Wie du weisst, wird diese Technik auch in meinem Akerman verwendung finden. Im moment suche ich noch nach einem geeignetem Poti.

Gruss
Bernd

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13.04.2007 00:47 Akerman H14B ist offline E-Mail an Akerman H14B senden Homepage von Akerman H14B Beiträge von Akerman H14B suchen Nehmen Sie Akerman H14B in Ihre Freundesliste auf Fügen Sie Akerman H14B in Ihre Kontaktliste ein
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Jungspund


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Super gigandicher Beitrag top
Tolle Informationen !!!!! Bin begeistert Freude Freude Freude 10 Sterne


Gruss
Merlin

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13.04.2007 16:21 Merlin ist offline E-Mail an Merlin senden Homepage von Merlin Beiträge von Merlin suchen Nehmen Sie Merlin in Ihre Freundesliste auf
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Hallo Werner & Holger,

echt klasse Beitrag! Ich muss mir das ganze jetzt erstmal ausdrucken ung dann zehn mal lesen damit ich's verstanden habe Teufel
Was nicht passt wird passend gemach also klappts dann ja vielleicht auchmal irgendwann bei mir großes Grinsen Augen rollen

__________________
Gruß vom Westerwäller fröhlich


Solange wir noch keine Äpfel per E-Mail verschicken können müssen wir uns die Autobahn noch teilen großes Grinsen Zunge raus
13.04.2007 22:39 Sebastian S. ist offline E-Mail an Sebastian S. senden Beiträge von Sebastian S. suchen Nehmen Sie Sebastian S. in Ihre Freundesliste auf Fügen Sie Sebastian S. in Ihre Kontaktliste ein
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Hallo Werner,

hab zwar noch nie mit Hydraulik gearbeitet, aber ich finde es einfach super von dir, dass du deine Erfahrungen nicht für dich behältst, sondern sie hier einem interessierten Fachpublikum darlegst.

Ich finde, dies ist nicht selbstverständlich und verdient höchsten Respekt.


Als eingefleischter Oldie- und Menck-Fan ist mir das Thema Hydraulik ja nicht verschlossen. Und wenn ich eines Tages mich doch mal entschließen sollte einen MH500 zu bauen, dann kann ich mir einiges an Lehrgeld dadurch sparen, indem ich deinen Bericht aufmerksam lese.

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viele Grüße

Wolfgang
http://www.youtube.com/user/Seilbagger1


14.04.2007 17:20 Seilbagger ist offline E-Mail an Seilbagger senden Beiträge von Seilbagger suchen Nehmen Sie Seilbagger in Ihre Freundesliste auf
Simmal
Jungspund


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Hi Werner,
Super Beitrag!
Nur ne kleine Frage: Wäre es nicht möglich, statt dem Regelzylinder einen Drucksensor zusammen mit einem kleinen Druckspeicher zu verwenden?

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trink2 Grüße aus Bayern, Simmal!! trink2
18.04.2007 21:46 Simmal ist offline E-Mail an Simmal senden Beiträge von Simmal suchen Nehmen Sie Simmal in Ihre Freundesliste auf
Werner S   Zeige Werner S auf Karte
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Gruß dich Simmal, gute Frage,
natürlich habe ich in dieser Richtung recherchiert, bei Fa. Bürklin rumgenervt, Werkstätten heimgesucht. Herausgekommen ist Folgendes:
Die Preisklasse liegt bei 150€ aufwärts
Die Baugröße wäre vielleicht ab M 1:8 diskutabel
Der "produzierte" Widerstand ist im Megaohmbereich und damit für den C- Servotester nicht verwendbar.
Also 3 Gründe für den Eigenbau, soll ich sagen leider oder gottseidank?
Ein Druckspeicher ist nicht nötig, das System reagiert blitzschnell.

Gruß
Werner fröhlich

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Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert, zum letzten Mal von Werner S: 18.04.2007 22:32.

18.04.2007 22:28 Werner S ist offline E-Mail an Werner S senden Homepage von Werner S Beiträge von Werner S suchen Nehmen Sie Werner S in Ihre Freundesliste auf
AndreasH   Zeige AndreasH auf Karte
Jungspund


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Hallo Werner,

ich habe vor einiger Zeit auch Drucksensoren gesucht.
Die Katalogdistributoren Bürklin, Farnell, Schuricht und RS haben zwar einige Drucktransmitter (Drucksensor mit Elektronik für Signalaufbereitung), aber diese sind leider viel zu groß und dürften sogar bei 1:8 noch Probleme bereiten.

Bei den Herstellern direkt waren zwar auch noch einige kleinere zu finden, diese waren aber immer noch viel zu groß für mich.

Dann hatte ich meine Freund gefragt ob er kleine Sensoren kennt, da wir einige Sensoren von Honeywell bei Projekten an der Uni eingesetzt hatten (leider keinen Drucksensor), habe ich mich dann bei Honeywell umgesehen,
und sogar einen Sensor gefunden der nicht größer als 5 2Cent Stücke Übereinander ist.

Ich haben dann nach Preis und Lieferzeit für 2 Stück nachgefragt.
Die Antwort hat mich dann doch etwas vom Hocker gehauen, Lieferzeit ca. 9 Monate und der Preis lag bei ca 800€ aber nicht wie ich zuerst dachte für zwei Stück sondern pro Stück. Das war's dann erst einmahl für mich mit dem Drucksensor.
Es gibt auch noch zwei weiter Hersteller, dessen Sensoren aber fast Baugleich sind. Leider auch preislich.


Eine weile später bin ich dann über die Firma Keller in der Schweiz gestolpert.
Diese haben schöne kleine OEM Druckaufnehmer der Serie 3L (reine Messbrücke ohne Elektronik) Durchmesser 9.5mm Länge 4.2mm + Anschlüsse im Lieferprogramm.

Ein Anruf bei deren Vertreter ergab, dass dieser Sensor keine Lagerware ist, aber er wollte sich erkundigen welche Sensoren (Druckwerte) wann Produziert werden. Eine Woche später lag der gewünschte Sensor inklusive Kalibrierprotokoll vor mir auf meinem Schreibtisch und er hat dann doch "nur" ca. 100€ gekostet.

Nun muß ich nur noch die Elektronik aufbauen um den Sensor zu testen.

Andreas
19.04.2007 00:58 AndreasH ist offline E-Mail an AndreasH senden Beiträge von AndreasH suchen Nehmen Sie AndreasH in Ihre Freundesliste auf
Werner S   Zeige Werner S auf Karte
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Hallo Andreas,
wenn ich Drucksensor oder Ähnliches höre, spann ich meine Ohren immer weit auf. Leider bin ich bis jetzt noch auf kein verwendbares Teil gestoßen. Meistens waren die Druckbereiche nur für Pneumatik geeignet, einen Drucksensor, der mindestens 50 bar aushält und in ein Modell paßt habe ich noch keinen gesehen. Zudem müßte er noch dazu den Widerstand so ändern, daß er zu dem Servotester paßt, nämlich zwischen 8 und 100 k Ohm. So ein Fertigteil mit Schlauchanschluß wäre zweifelsohne eine gewünschte Verbesserung, wenn es nur eines gäbe.
Oder meinst du einen Drucksensor, der bei mechanischen Druck bzw. Gewicht den elektrischen Widerstand oder Spannung verändert, so eine Art Druckmeßdose ? Dann müßte eine weitere Elektronik nachgeschalten werden, die dem Regler die Impulslänge liefert oder gleich den LRK ansteuert. Damit würde aber meine relativ primitive Mechanik durch ein für mich völlig undurchschaubares Teil ersetzt, das sich zudem seit vielen Jahren durch Unauffälligkeit bewährt hat.

Gruß
Werner
top winker

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19.04.2007 22:50 Werner S ist offline E-Mail an Werner S senden Homepage von Werner S Beiträge von Werner S suchen Nehmen Sie Werner S in Ihre Freundesliste auf
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