Zkušební stolice pro velkoobjemové stroje

Avantgardní a flexibilní dynamometr pro podvozky zemědělských vozidel s pohonem všech kol, který je společným dílem firem Renk Test System GmbH (RTS), AGCO a HELUKABEL, vytyčuje nové standardy.

dynamometr pro podvozky
Takto vypadají obrovské ocelové válce na inovativním dynamometru pro podvozky. (© AGCO GmbH, Fendt)

Čtyři obří ocelové válce se otáčejí kolem své vlastní osy, díkyčemuž se velkokapacitní těžký traktor, který je na nich umístěn, stává lehkým jako pírko: toto je první dojem zprostředkovaný nejavantgardnějším a nejpružnějším dynamometrem svého druhu, určeným pro podvozkys pohonem všech kol. Válce jsou na zkušebním stanovišti poháněny a brzděny vozidlem. Simulují odpor, který by vozidlo muselo překonat na silnicích nebo v terénu. Projekt byl ambiciózní a jeho dokončení trvalo pouhých 14 měsíců. Výsledkem byl dynamometr pro společnost AGCO, která se nachází v bavorském závodě Marktoberdorf. Přední američtí výrobci zemědělských strojů už nějakou dobu hledali vlastní zkušební stanoviště, které by umožnilo komplexní a reprodukovatelné testování celé výrobní řady vozidel AGCO na jediném zařízení.

Do té doby představovalo testování traktoru a jeho příslušenství za reálných zatěžovacích podmínek velmi nákladný a časově náročný proces, který zahrnoval testovací jízdy doma i v zahraničí. Kromě toho musely být jednotlivé části metodicky testovány a kontrolovány ve fázi vývoje, ještě předtím, než bylo vozidlo vůbec vyrobeno. Společnost AGCO se tedy rozhodla najít způsob, jak simulovat potřebné podmínky ve zkušební laboratoři. Nebyl to snadný úkol. Takto vzpomíná Michael Gramlich, vedoucí elektrotechnického designu a bezpečnostního inženýrství v RTS: „Požadavky na vývoj a konstrukci multifunkčního dynamometru s pohonem všech kol byly náročné. Například jsme potřebovali být schopni umístit širokou škálu typů zemědělských vozidel s různým rozvorem na podvozkovém dynamometru, a to bez zdlouhavých časů přechodu na jiný typ vozidla. Během testování jsme také museli mít přístup k vozidlu.“

Traktor na dynamometru (© AGCO GmbH, Fendt)
Traktor na dynamometru: zde se simulují realistické podmínky zatížení.

Výjimečná proudová zatížitelnost

Konstrukce zařízení, včetně kabeláže, je mimořádně robustní. Mimo to jsou při testování zemědělských strojů v nepřetržitém provozu generovány enormní točivé momenty, až 80 000 newtonmetrů na každé kolo. Při zkoušení typických pracovních cyklů traktoru a dynamické jízdy se také simuluje jízda s různým sklonem do kopce a z kopce, což vyžaduje extrémně stabilní design. Rozhodujícím faktorem pro kabeláž dynamometru byla vysoká flexibilita v ohybu, ale ještě důležitější byla vysoká proudová zatížitelnost. MichaelGramlich: „Motory v zařízení pracují při vysokých točivých momentech. Je třeba přenášet spoustu energie. Proto jsme do každého motoru nainstalovali deset kabelových svazků, každý o délce 60 metrů. Ale pak jsme měli problém s teplem generovaným kabely, které ležely na sobě v kabelovém kanálu. Toto teplo způsobilo pokles výkonu, a tím i pokles proudové zatížitelnosti.“ Dynamometr proto potřeboval speciální izolaci, aby zvládl vyšší teploty. „A společnostHELUKABEL byla schopna poskytnout řešení s výjimečnou proudovou zatížitelností.“

Malý průřez – skvělý výsledek

Objevila se další výzva: různé rozvory jednotlivých typů vozidel na dynamometru. Pokaždé, když je zařízení změněno – a to může být až třikrát denně – jsou kabely přemístěny spolu s tažným řetězem. To znamená, že musí být flexibilní, stejně jako dynamometr. Mnoho běžných komerčních kabelů splňuje požadavky na vysoký výkon zařízení, ale jejich velké průřezy mají tu nevýhodu, že jejich poloměry ohybu jsou příliš velké na to, aby poskytly dynamometru potřebnou flexibilitu. „Společnost HELUKABEL pro nás vyvinula speciální kabel se zmenšeným průřezem a menším vnějším průměrem, který nám poskytl optimální poloměr ohybu,“ uvádí Gramlich, který zdůrazňuje, že „takový kabel v katalogu nenajdete.“Zmenšení průřezu o pět milimetrů mělo i další výhody, jak vysvětluje Dominik Riedl, oblastní manažer prodeje společnosti HELUKABEL: „Náš kabel nejen šetří místo, ale je také lehčí a snadněji se s ním manipuluje, což zrychluje instalaci. Všechny tyto výhody jsou dány zesítěnou izolací žil, která umožňuje vyšší provozní teploty ve vodiči.

Obslužné patro dynamometru
Samostatné podlaží obsahuje měřicí technologii a kabely. Je volně přístupné, takže údržba je rychlá a bez stresu. (© AGCO GmbH, Fendt)

Díky robustnímu PUR plášti je kabel odolný proti oděru, a proto je ideální pro instalaci do tažného řetězu. Lze jej také téměř okamžitě připojit k motoru.“ Všechny tyto aspekty hrály roli ve společném plánování s partnerskou společností RTS. Výsledkem bylo použití jednoho z nejúčinnějších flexibilních a inovativních produktů HELUKABEL:TOPFLEX® MOTOR EMV 3/3. Tento dvou-standardní napájecí kabel motoru pro frekvenční měniče s trojitým stíněním zajišťuje vynikající elektromagnetickou kompatibilitu (EMC) ve strojích a zařízeních, a splňuje tak požadovanou proudovou zatížitelnost. „Náš TOPFLEX® se také vyznačuje příčným průřezem zemnícího jádra rozděleným na třetiny a rovnoměrným rozložením mezer mezi napájecími jádry zdroje,“ popisuje klíčové vlastnosti Riedl. Zvolená 3jádrová symetrická struktura kabelu pro vysoké zatížení výrazně zlepšuje EMC výkon. Při frekvencích přibližně až do pěti megahertzů a při symetrickém zatížení se magnetická pole kolem třífázových vodičů navzájem více či méně ruší.

Prvotřídní inženýrská práce na třech podlažích

Aby bylo možné splnit všechny požadavky na dynamometr pro podvozky, bylo třeba odpovědět na jednu otázku, a to: jaký je koncept pohonu pro testování velkokapacitních strojů s pohonem všech kol, a tedy s jakými prostorovými rozměry má tým odborníků RTS uvažovat? Pan Gramlich popisuje klíčové technické vlastnosti systému: „Zkušební vozidlo stojí na čtyřech nezávisle ovládaných odvalovacích jednotkách dynamometru.Tato flexibilita umožňuje simulovat důležité typické chování traktorů, jak je tomu např. při obdělávání na mokré půdě.“ Schopnost simulovat pracovní cyklus „orby“ při plném zatížení a při nízké rychlosti jízdy byla rozhodující pro konstrukci výkonu střídavého motoru s 250 kilowatty, použitého pro každou odvalovací jednotku. „Konec konců, orba vytváří na každém kole obrovské točivé momenty. Bylo pro nás důležité, abychom je mohli snadno zvládnout a měřit.“Odborníci z RTS vynaložili velké úsilí, aby zmenšili prostor potřebný pro nový dynamometr: Zařízení postavili v továrně AGCO na třech podlažích. V jednom patře jsou téměř výlučně kabely HELUKABEL, včetně flexibilních tažných řetězů pro technologii pohonu. Díky volně přístupnému„kabelovému podlaží“ jsou práce údržby rychlé a bez stresu.

Inovativní návrh s ohledem na budoucí požadavky

Dalším význačným prvkem je nově navržená ergonomická obslužná šachta, která má šířku přibližně jeden metr. Umožňuje přímé změny na vozidle během testování bez pomoci obvyklých stupaček. Zevnitř šachty lze téměř bez jakéhokoli zdržení na vozidlo umístit dva plynule nastavitelné hydraulické válce, které simulují další zatížení dvou tun na každou nápravu. Samotné odvalovací jednotky jsou také plynule nastavitelné. Obě přední jednotky lze individuálně posunout o 2 050 až 6 000 milimetrů, což umožňuje umístit na válce všechny typy vozidel od všech značek AGCO bez potřeby úprav. Hladká povrchová úprava válců zajišťuje nejlepší možné přilnutí a nízké opotřebení pneumatik během nepřetržitého provozu. Unikátní vlastnosti testovacího systému lze vyjmenovávat téměř do nekonečna. V průběhu času podvozkový dynamometr společnostiAGCO Corporation začal být považován za vytyčenou laťku (benchmark).

Mistři v testování

Renk logo

Společnost RENK Test System GmbH se sídlem v bavorském Augsburgu je jedním z předních mezinárodních dodavatelů zakázkových testovacích systémů pro vývoj, výrobu a zajištění kvality pohonné techniky, a to téměř pro veškeré aplikace. Začátky této společnosti, která se stala samostatným subjektem v roce 2004, sahají až do šedesátých let.

Zde se dozvíte o RENK Test System GmbH více: www.renk.com

Vlajková loď

logo AGCO

AGCO (Allis-Gleaner Corporation) je jednou z největších světových společností v oblasti designu, výroby a prodeje zemědělské techniky. Prostřednictvím známých značek, jako jsou Challenger®, Fendt®, GSI®, MasseyFerguson® a Valtra®, poskytuje americká společnost AGCO zemědělcům ve více než 140zemích traktory, kombajny, stroje na seno a píce, secí stroje a zařízení na zpracování půdy, systémy skladování zrna a produkce bílkovin, jakož i náhradní díly.

Přečtěte si více o společnosti AGCO zde: www.agcocorp.com

Dominik Riedl je oblastní manažer prodeje společnosti HELUKABEL
Dominik Riedl je oblastní manažer prodeje společnosti HELUKABEL
Michael Gramlich je vedoucí elektrotechnického designu a bezpečnostního inženýrství v RENK Test System GmbH.
Michael Gramlich je vedoucí elektrotechnického designu a bezpečnostního inženýrství v RENK Test System GmbH.
zpět