Hubarme Kraftheber / Krafteinleitung ins Getriebe

[Landybehr]

Hallo,

ich habe ein Verständnisproblem mit mir.
Das ist so: Wenn ich mir den normalen Kraftheber vorstelle, dann ist klar, daß das angehängte Gewicht an den Hubstreben zerrt. Und damit wird der Hubarm als Hebel benutzt, um den Kraftheberblock an seiner Vorderseite vom Getriebe hochzuheben. Mein Kraftheber hat 6 Schrauben, 4 davon sitzen eher weiter nach vorn verteilt und halten den Kraftheber auf dem Getriebe.
Wenn ich jetzt einen zusätzlichen Hubzylinder anbaue, dann drückt der (so würde ich es machen) dort, wo die Hubstreben an den Hubarmen befestigt sind. Am unteren Ende würde ich einen Zylinder zB an einer Zugpendelhalterung festmachen.

Angenommen, ich würde keinen Zusatzhydraulikzylinder nehmen, sondern eine starre Stahlstange. Dann würde der Hubarm doch sozusagen abgestützt werden. Wenn die angehängte Last am Hubarm zerrt, so würde die STahlstange die allermeiste Kraft abnehmen und unten an die Zugpendelaufnahme ableiten. Der Kraftheberkolben wird dann praktisch kaum belastet; nur die Lagerung der Hubwelle muss etwas aushalten. Die Kräfte, die den Kraftheber dann vom Getriebe abheben lassen wollen, wären minimal. Stimmts ?`

Jetzt macht natürlich nur Sinn, wirklich einen Hydraulikzylinder zu nehmen. Und wie ist das denn dann ? Sorgt auch der dafür, daß die Verschraubung vom Kraftheber zum Getriebe weniger belastet wird?
Es ist doch so, daß die zusätzliche Hubkraft nur "am" Hydraulikzylinder entsteht. Und diese zusätzliche Hubkraft belastet dann nur die Zugpendelaufnahme zusätzlich - warum sollte sie beim Heben anderswo einwirken. Aber, der Zusatzhydraulikzylinder ist hydraulisch direkt mit der Kammer vor dem Kraftheberkolben verbunden. Wäre, wieder nur theoretisch, der Zusatzzylinder unabhängig vom Hubarm beweglich, und eine Last drückt ihn, den Zusatzzylinder herunter, dann würde dessen kleinerer Querschnitt es erleichtern, daß der dünnere Zusatzzylinder Öl in die Kolbenkammer verschiebt. Aber dieser theoretische Fall ist ja nicht zutreffend, der Zusatzzylinder ist am Hubarm fest.

Also - Preisfrage ist: Tut ein Zusatzzylinder am Dreipunkt hinten die Verschraubung vom Kraftheber zum Getriebe a) schonen, b) mehr belasten, oder c) bleibt gleich.
Ich bin im Moment bei d) weiß nicht !!


Modellskizze zum Veranschaulichen :
(grün ist die Hubwelle als "Drehpunkt". Rot umkreist die Verschraubungen Kraftheber<>Getriebe)

 

[D_4006]

Hendrik Hendrik, du quälst dich mit Fragen...

Wie du bereits richtig erkannt hast, sorgt der Zusatzzylinder für mehr Hubkraft. Dieses "Mehr" an Kraft wird nur durch den Zusatzzylinder aufgebracht. Die Tatsache, dass beide miteinander verbunden sind würde ich an deiner Stelle vernachlässigen. Es gilt in einem System generell: "Der Druck wirkt gleichmäßig auf die gesamte Fläche." Folglich ist er an jeder Stelle im System gleich.

Um nun die Frage mit der Entlastung der Schrauben beantworten zu können....
Zur Vereinfachung der Betrachtung nimmt man die Dreipunktmechanik als statisches System an. Hinweis: Im Betrieb ist der Dreipunkt bzw. das Hubwerk alles andere als statisch!
Nun muss man unter Berücksichtigung der Hubwerksgeometrie das ganze in Formeln fassen... Wir verzichten da mal drauf.

Ohne nachzurechnen würde ich behaupten, dass die Belastung der Verschraubung (gleiche Last im Dreipunkt wie ohne Zylinder) abnimmt.

Schauen wir mal auf die reine Praxis:

Kannst du, wenn du etwas im Dreipunkt hast und dieses Ausheben möchtest, deinen Schlepper auf die Hinterpfoten stellen? Falls ja brauchst du keinen Zusatzzylinder.
Falls nein, musst du nich unbedingt einen haben

Ich möchte noch anmerken, dass es bei nur einseitigem Zusatzzylinder dazu kommen kann, dass sich die Hubwelle verdreht. Daher solltest du wenn, beide Seiten damit ausstatten.

In der Hoffnung, dass dein Schlepper dann nicht auseinanderbricht einen schönen Abend noch!

Gruß
Maximilian

 

[Oberwesterwälder]

Moin Hendrik,

sieht das mit den Zusatzhubzylindern nicht meistens so aus:




Und daraus ergibt sich dann rein für die Kräfte durch den zusätzlichen Zylinder: F2 = F1 x L1/L2.

 

[Landybehr]

Hi Martin,

so wird es eher gemacht. Das kann sein.

Folgende Vielzahl an Gedanken spielt bei mir mit:
Würde der Zusatzzylinder irgendwo "in der Mitte" des Hubarmes ansetzen (wie von Dir gezeichnet), macht der Zusatzzylinder weniger Weg aber mehr "Druck im Sinne von Kraft", als bei meiner Idee. Das kann sinnvoll sein, weil "mein" Problem schon fast ist, Zusatzzylinder zu finden, die schwach genug sind (*). Wenn der Zusatzzylinder aber in direkter Linie/Ebene des Hubstrebenbolzens angreift (so wie von mir ursprünglich skizziert), wird der Kraftheber viel weniger zusätzlich belastet, als im Fall, den Du skizziert hast. Das war ja, was ich so gern wissen wollte.
Die Belastung hat dann immer noch andere Punkte, an denen sie etwas tun könnte, nämlich Hubstrebe und Unterlenkerbefestigung (**). Doch scheint, von dem was ich höre, erzählt bekomme und lese, die Verschraubung des Krafthebers zum Getriebe der empfindlichste Bereich zu sein.
Dann, also wenn ich den Zusatzzylinder in direkter Linke des Hubwerkbolzens und getriebeseitig (also mittiger) dazu setze, steht der Zusatzzylinder etwas senkrechter und versucht weniger, die Hubarme nach außen abzudrängen. Ein kleiner Punkt an Schonung für die Hubwelle. Was insbesondere dann zum Tragen kommt, wenn ich nun einmal einen weniger Weg, aber dafür mehr Druck machenden Zusatzzylinder wählen müsste.
Am Ende ist es wohl so, daß die erste Applikation von Zusatzzylindern von mir an einem Güldner G50AS entdeckt wurde. Und der hat mich schlicht inspiriert.


(*) Der Zusatzzylinder wirkt in einem gewissen Winkel und nicht parallel in einer Vertikalen zur Hubstreben - deswegen ist es nur vereinfacht, wenn ich die Kraft zweier Zusatzzylinder addiere und dann aber noch berücksichtige, daß die Hubstrebe in der Mitte des Unterlenkers ansetzt. Letzteres halbiert die Hubleistung der Zusatzzylinder - für weitere Rechnungen tu´ ich also so, als würde ich nur einen einbauen. DIe meisten Zylinder, wenn ich nicht irre, stehen in den Prospekten mit Hubleistungen, die auf 200bar bezogen sind. Ich habe nur etwas unter 150bar bei mir. Heißt, ich muss 1/4 von der Angabe abziehen. Sei´s drum.
Zylinder, die nur 500-600kg stemmen, sind so dünn, daß ich schon Angst um sie haben muss. Dennoch, wenn, dann nur mit zwei Zylindern. Auch wenn man annehmen kann, daß diese im Grunde gar nicht so hohen Zusatzdrücke mit nur einem Zylinder angstfrei zu erhalten wären. Finde ich.
Wenn ich nun also shoppen ginge, dann hat zB Hytec-Hydraulik als kleinste einfachwirkende Zylinder welche mit 25mm Kolbenstange. Bei 200bar drücken die knapp 1to. In meinem Fall ziehe ich das 1/4 ab und hätte 750kg mehr Hubleistung. Etwas geht durch o.g. Winkel verloren, aber selbst wenn es nur 700kg sind, würde ich den Deutz mit 2,3to quälen können. Was wiederum ja gar kein Ziel ist.

(**) Also: der Kraftheber "wie ist" stemmt er 1,6to. Vergleichsschlepper und Applikationen bei Eicher und Güldner und dem Deutz-Tandem-D5505 lassen mich 2,0to als sicher ansehen.

Wenn ich Angst hätte, mich in Details völlig praxisfern zu verzetteln, würde ich den Gedanken in jedem Fall sofort verwerfen: und zwar könnte ich notfalls den Druck in Kolbenkammer und Zusatzzylinder mit einem Druckminderer versehen und dafür etwas stabilere=dickere=stärkere Zusatzzylinder erhalten. Das würde Belastung vom Kraftheber nehmen und auf die Zugpendelhalterung verteilen. Fürs eine gut, fürs andere weniger. Etwas realistischer scheint mir jedoch, einfach ein Manometer in die Leitung zu setzen (das müsste unauffälliger sein, als es mir für den Frontlader geraten ist). Sozusagen als "Dreipunktwaage". Was wiederum mit einem Blick eine Warnung gibt, wann man an die-oder-die Grenze kommt.

Ich habe erfahren, daß es Ausrüster gibt, die 06er und 07er Deutz mit Zusatzzylindern ausstatten und das, ohne an der Verschraubung vom Kraftheber zum Getriebe etwas zu verstärken. Andererseits hat Deutz bei Krafthebern mit Zusatzzylindern bisweilen 8 statt 6 Schrauben vorgesehen. Das war, was mich etwas irritiert hat.

 

[GTfan]

Moin,

ich möchte dabei anmerken, dass selbst die großen Schlüter Profi Trac 3000 und 3500, ja sogar der 5000er eine mechanische Unterlenkerregelung besitzen mit einem herkömmlichen Kraftheberblock von ZF als Ausgangspunkt. Dieser Block ist ansonsten auch in der 100-150 PS-Klasse eingesetzt, bei Schlüter dann "lediglich" um zwei Zusatzhubzylinder von 180mm (!) Kolbenstangendurchmesser an den Hubarmen ergänzt.
Die Kraftheberblöcke bleiben auch auf ihrem Platz sitzen, nichtmal die Hubwelle verzieht sich.

MfG
Fabian