Hydraulikmotor an Kartoffelroder

[D40 Udo]

Hallo Liebe Deutzgemeinde,

ich habe versucht einen Hydraulikmotor (Typ OML 32) als Antrieb für meinen Kartoffelroder der Marke Sausewind I (Kartoffelschleuder) zu montieren.
Die Montage, ist mir denke ich sehr gut gelungen (siehe Fotos). Der Motor war bis zuletzt als Antiebsagregat an einem Toyota Stapler montiert und funktionierte immer einwandfrei. Ich wollte diesen Motor mit der Hydraulikanlage meines Deutz D40 betreiben. Der Motor drehte sich zwar, aber man konnte den Rodestern bequem mit der Hand festhalten. Ich habe am Traktor einen Drucklosen Rücklauf und eine Druckleitung (Kippleitung für Hänger). Könnte es sein, das die Hydraulikpumpe (ca. 16Liter/U min) nicht genügend Leistung bringt.
Ich habe mir auch in diesem Zusammenhang einen Zusatzhydrauliktank (ca. 6,5Liter Volumen) angebaut, da ich der Annahme war mein Ölvolumen von 3,5 Liter reicht nicht aus. Könnte mir bei der Lösung diese Problems ein Hydraulikspezialist behilflich sein?

Mit freundlichen Grüßen aus dem schönen Havelland

D40 Udo

 

[F3L912er]

Hallo Udo,

erstmal hast du dir bei der Beschreibung richtig Mühe gegeben! du hast zwar ein paar Begrifflichkeiten nicht richtig sortiert, aber was solls! Beispiel: du meinst sicher dass die Hydraulikpumpe 16 ccm/U fördert, oder? So kommst du überschlägig auf ca. 32 Liter/Min.
Der Hydraulikmotor kann 140 bar umsetzen, damit kannst du gerade mal 7,5 kW (Wirkungsgrade nicht berücksichtigt) an den Hydraulikmotor bringen.
Dein Problem ist allerdings erstmal nicht die Leistung, sondern das Drehmoment das der Motor generieren kann. Das sind gerade mal 57 NM. Beobachte mal wie oft der Motorsich drehen muß wenn sich der Rodestern einmal dreht. Mit diesem Faktor kannst du das Eingangsdrehmoment multiplizieren.
Beispiel: wenn sich der Motor 2 mal dreht, wenn sich der Rodestern 1 mal dreht, hast du am Rodestern ein Drehmoment von 104 Nm (57x2).
Wenn du jetzt die Kraft wissen willst, die anliegen müßte miß den Radius, also das Maß vom Mittelpunkt des Rodesterns bis Aussen in m. Wenn der Radius z.B. 0,4 m ist kannst du die Kraft folgendermaßen berechnen!

Kraft am Rodestern in N = (Eingangsmoment x Untersetzung)/Rodesternradius im formulierten Beispiel sieht das so aus:
Kraft am Rodestern= (57Nm x 2)/0,4m = 285 N! das Ergebnis teilst du durc 10 und du hast ungefähr die Kraft in kG.
Wie gesagt, finde das Untersetzungsverhältnis heraus und miß den Radius wie beschrieben. Ach ja, das was in der Klammer steht, zuerst berechen.

Gruß
F3L912er

 

[D40 Udo]

Hallo F3L912er,
vielen Dank für Deine Auskunft, ich werde mich morgen gleich damit beschäftigen das Drehmoment auszurechnen. Habe heute mal mein Druckmanometer an meine druckseitige Hydraulikkupplung angeschlossen und war sehr negativ überrascht über meinen Hydraulikdruck, es waren gerade mal ca. 55 bar, das reicht bestimmt bei weitem nicht aus, das die volle Kraft, die ich benötige auch da wo sie gebraucht wird auch hinkommt. Kann es auch sein, dass die Ölmenge nicht reicht. Habe mir heute noch eine Hydraulikpumpe bei ebay ersteigert, die muss ich bloß noch umbauen und eine passende Keilriemenscheibe mit konischer Aufnahme besorgen,sowie neue Pumpenflansche.

Es ist eine Rexroth Sigma Pumpe rechtsdrehend aber leider keine passende Angabe zur Literleistung vielleicht hat ja einer eine Antwort darauf, ich schreibe mal hier die Bezeichnung auf, habe schon gegoogelt, aber habe über die Pumpe nichts gefunden auch auf der Herstellerseite bei Rexroth. Nochmals vielen Dank für Deine sehr fachgerechte Auskunft, man merkt gleich, dass Du Fachmann auf diesem Gebiet bist. Es wäre sehr nett, wenn Du mir wieder mal bei Problemen mit der Hydraulik behilflich sein könntest. Ich verstehe da mehr vom konstruiren und schweißen von Teilen an meinem geliebten D40.1 NF

Pumpenbezeichnung: 1PF2 G2 - 40/22 RC20 VP

Mit freundlichen Grüßen aus dem Havelland

D40 Udo

 

[F3L912er]

Hallo Udo,

für jemand der sich richtig Mühe gibt, sein Problem zu beschreiben bin ich gerne bereit zu unterstützen! dabei kommt es mir auch nicht darauf an, dass jede Einheit korrekt beschrieben ist. Das ist gerade der Sinn der Sache bei Themen zu unterstützen bei denen der Fragende "Luft nach oben hat".

Fördervolumen deiner Pumpe:
Du kannst dir bei den Pumpenbezeichnungen "einen Wolf suchen". Falls du nichts findest schlage ich dir in Bezug auf die Fördermenge, folgende Behelfsmaßnahme vor:
Schraub an deine neuen Pumpenflansche ein Saugrohr-Abfallstück, positionier die Pumpe im nicht eingebauten Zustand so, dass das angeschraubte Saugrohrstück nach oben zeigt, füll Öl ein bis Oberkante, dreh die Pumpe, z.B. 5x, das Ölniveau wird sich senken, meß den Unterschied der Öberkante Öl, meß den Innendurchmesser des Saugrohres (alles in cm, ich weiß das widerstrebt einem Metaller). Aus dem Querschnitt des Saugrohrs und des Höhenunterschieds des Ölniveaus im Saugraohr kannst du das Fördervolumen berechnen. Vergiß nicht das Ergebnis durch die Anzahl der Umdrehungen an der Pumpe zu teilen und du hast das Fördervolumen pro Umdrehung!

Gruß
Gerhard

 

[D40 Udo]

Hallo Gerhard,
vielen Dank für Deine Mühe werde Deinen Rat befolgen und mich dann wieder melden, ich staune bloß, wieviel Ahnung Du von der für mich nicht so einfachen Sache Hydraulik hast. Jetzt vielleicht noch eine Frage, kann ich die Drehzahl des Hydraulikmotors ohne weiteres mit einem Kugelhahn regulieren oder bekommt der Motor dadurch zu wenig Öl, wenn er langsamer laufen soll. Ich weis, das unser Dungstreuer auf Arbeit einen Drehknopf, ich denke es wird ein Ölmengenregulierer sein hat,um die Geschwindigkeit der Kratzerkette zu regulieren. Muss ich mir vielleicht auch so ein Teil zulegen? Eigentlich habe ich ja den Hydraulikmotor angebaut, um den Rodestern von der Geschwindigkeit her zu regulieren, so das die Kartoffeln nicht so weit fliegen wie mit dem herkömmlichen Radantrieb ?. Es wäre schon schön wenn es funktionieren würde wie meine Vorstellungen waren. Es ist aber manchmal anders als man sich das vorstellt. Aber ich denke mal " Kommt Zeit kommt Rat". Bis zur Kartoffelernte ist ja noch ein bischen Zeit.

Gruß
Udo

 

[Johannes5506]

Hallo Udo,

Gerhard versteht wirklich was von Hydraulik. Trotzdem melde ich mich auch mal zu Wort.

Dein Problem dass der Rodestern zu wenig "Kraft" hat liegt am niedrigen Systemdruck. Das Drehmoment eines Hydraulimmotors hängt direkt vom Druck ab mit dem er betrieben wird.

(Und die Drehzahl hängt vom Fördervolumen ab. So ist Volumenstrom [l/min] mal Druck [bar] gleich Hydraulische Leistung [W]. Aber das nur nebenbei.)

55bar sind in der Tat nicht viel. Ich schätze dass der D 40 schon ca. 120bar bringen sollte. Da stellt sich mir zunächst die Frage wie Du den Druck gemessen hast. Wenn du bei geschlossener Kupplung (bzw. angekuppeltem Manometer) das Steuergerät öffnest, dann muss das Druckbegrenzungsventil deiner Hydraulikanlage öffnen um Schäden durch zu große Drücke zu vermeiden. An dieser Stelle wäre der Druck zu messen. Kommen hier nur 55 bar heraus, dann gibt es zwei Möglichkeiten: 1. Das Druckbegrenzungsventil ist viel zu niedrig eingestellt (Weiß nicht ob der D40 ein einstellbares hat). Oder 2. Deine Hydraulikpumpe ist ziemlich fertig mit der Welt.

Evtl. kann auch der von dir verwendete Hydraulikmotor im Eimer sein, das halte ich aber für unwahrscheinlich.

Wenn d u wirklich eine Pumpe hast die 16ccm pro Umdrehung fürdert, so halte ich die schon für recht groß. In den 06ern waren standartmäßig 11ccm-Pumpen verbaut. Eine 16er hat bei 55bar nach obiger Formel schon gut 2kW Leistung. Das solltest Du dann merken wenn der Schlepper im Stangas läuft und er "zu schaffen" kriegt. Ansonsten ist wohl die Pumpe schrott.

Zum Zusatztank: 3,5 Liter Volumen sind sehr wenig zum Betrieb eines Hydromotors, aber für einen Funktionstest muss das reichen. Das große Tankvolumen brauchst du hauptsächlich bei langen Einsätzen. Denn hier erwärmt sich dein Öl und das dauert eben länger wenn es mehr Öl ist.

Drehzahlregulierung: Mit einem Kugelhahn geht da so gut wie nichts, der kann eig. nur zwei Sachen: Auf oder Zu! Hier brauchst du ein Drosselventil (wie an eurem Miststreuer). Die Probleme hierbei sind aber: 1. an einer Drossel gibt es immer einen gewissen Druckabfall und 2. Da Dein Schlepper ein konstantes Fördervolumen hat, muss das Öl welches du "wegdrosselst ja irgendwo hin. Die "Entsorgung übernimmt dann das Druckbegrenzungsventil im Schlepper (bei Überschreiten des eingestellten Druckes). Hier wird sich, je nach dem wie viel du drosslest, das Öl stark erwärmen und du brauchst entweder einen großen Tank oder einen Ölkühler.

Bei zueinander passenden Hydraulikkomponenten ist dein Vorhaben aber sicher kein Ding der Unmöglichkeit.

Gruß Johannes

 

[F3L912er]

Hallo Johannes,

Udo braucht kein Drosselventil, sondern ein Stromregelventil!

Ein Drosselventil reduziert lediglich den Durchflussquerschnitt, das könnte er sogar mit dem Kugelventil machen.

Was Udo will, ist eine konstante Ölmenge, die unabhängig von der Belastung bzw. Druck ist, bei wechselnder Belastung versagt eine Drossel schon, bis hierher könnte z.B. auch ein Mengenteiler eingesetzt werden.

Zusätzlich soll sich die eingestellte Ölmenge auch nicht ändern, wenn die Fördermenge der Hydraulikpumpe schwankt, bei schwankender Drahzahl des Motors. Dies leistet nur ein Stromregelventil!

Aber Vorsicht! nehmen wir mal an, es soll ein Förderstrom von 10 L/Min. abgerufen werden also wird das Stromregelventil darauf eingestellt.
Die Wirkungsweise eines Stromregelventils ist so, dass natürlich der eingestellte Förderstrom erreicht werden soll, bei einem Motor, der wenig Ölmenge braucht ist natürlich der erforderliche Druck hoch, also wird der gesamte Förderstrom der Pumpe auf den erforderlichen Pumpendruck "gestaut" z.B. 120 bar. Bei Vollgas würden dann, um bei obigen Beispiel zu bleiben, 10 L/Min. zum Antrieb genutzt und 22 L/Min. bei 120 bar in Wärme umgesetzt, da kochen deine paar Liter Öl dann sehr schnell!

Ich mache dir folgenden Vorschlag: teste dein System mit dem jetzt verbauten Hydraulikmotor und spiele mit der Motordrehzahl bis dir die Drehzahl des Roders gefällt. Nehmen wir an, dass das bei 800 Motorumdrehungen der Fall ist. Definiere mit welcher Motordrehzahl du roden willst z.B. mit 1400 U/Min. Teil die 1400/800 und multipliziere das Ergebnis mit dem Schluckvolumen des verbauten Hydraulikmotors. Dann hast du das Schluckvolumen des für dich optimalen Motors. Dadurch hast du immer noch Luft, um mit der Traktor-Motordrehzahl die Wurfweite einzustellen, brauchst kein Stromregelventil plus die Verrohrung, hast kein Problem mit der Ölerwärmung und keine höheren Kosten wenn du alles zusammenrechnest.

Gruß
Gerhard