Schlepper mit Mulde versus Dumper?

[handreas 5]

Hallo!

Inzwischen ist ja hier wieder Einiges geschrieben worden, wobei das Meiste in die richtige Richtung geht.

Nochmal zur Technik: der Zylinder überträgt natürlich nicht einen Teil des Anhängergewichts auf den Schlepper. Er sorgt nur dafür, daß die Trecker-Hinterachse entlastet und die Vorderachse etwas mehr belastet wird. Bedauerlicherweise wird der Trecker hierbei NICHT SCHWERER, sondern etwas LEICHTER. Denn der Zylinder stützt sich nun mal am Anhänger ab und belastet dadurch die Anhängerachsen stärker. Das Gesamtgewicht des Gespanns wird ja nicht erhöht, und wenn hinten mehr Gewicht ankommt, hab ich vorn nun mal weniger.

Im übrigen muß der Zylinder natürlich über eine Gasdruckfeder vorgespannt sein - könnte der Zylinder seine Länge nicht variieren, stände in der nächsten Mulde die Trecker-Hinterachse in der Luft.

Der Zylinder ist an beiden Enden gelenkig angebaut. Dadurch kann er nur Zug- und Druckkräfte übertragen, Querkraft und daraus resultierende Biegung ist ausgeschlossen.

Das Ding hat aber noch einen entscheidenden Nachteil! Bei Kurvenfahrt verringert sich der Effekt (er wird bei 90°-Stellung des Gespanns neutralisiert). Da kommt der Trecker dann mit der Nase plötzlich doch hoch...o Schreck!! Gleichzeitig tritt ein Moment um die Längsachse des Treckers auf...und da fängt der Rahmen dann doch an zu schlucken.

Ich mag landwirtschaftliche Schlepper sehr...welch eine Entwicklung, denkt man mal 30 Jahre zurück!! Klar läßt die inzwischen erreichte Zugkraft den Wunsch aufkommen, diese auch zum Transport noch größerer Massen auszunutzen. Die gezeigte Konstruktion ist aber nun mal nur ein (teurer!) Notbehelf, der auch vom Bediener höheres technisches Verständnis fordert.

Da, wo der Schlepper bereits vorhanden ist und für übliche Anbaugeräte genutzt wird, kann man diesen Behelf akzeptieren.

Für den Massentransport im Gelände gibt es ein besseres Gerät, nämlich den (mir nicht sympathischen) Dumper.

Abschließend fällt mir ein Vergleich zur SCRAPER-Entwicklung ein: zuerst gab es da die Anhänge-Scraper mit Raupe oder (Landwirtschafts-)Schlepper davor. Aus gutem Grund ging die Entwicklung schnell dahin, dem "normalen" zweiachsigen Schlepper einen Teil der Scraper-Last aufzusatteln. Und aus noch besserem Grund ging man zum einachsigen Zugkopf (mit Knicklenkung) über....erinnert mich irgendwie an die Dumper...

Nix für ungut, war sehr interessant (und man lernt ja immer dazu!)

Beste Grüße

Andreas

[MaMu 40]

Hallo!

Er sorgt nur dafür, daß die Trecker-Hinterachse entlastet und die Vorderachse etwas mehr belastet wird. Bedauerlicherweise wird der Trecker hierbei NICHT SCHWERER, sondern etwas LEICHTER. Denn der Zylinder stützt sich nun mal am Anhänger ab und belastet dadurch die Anhängerachsen stärker. Das Gesamtgewicht des Gespanns wird ja nicht erhöht, und wenn hinten mehr Gewicht ankommt, hab ich vorn nun mal weniger.

Nix für ungut, war sehr interessant (und man lernt ja immer dazu!)

Beste Grüße

Andreas

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Der Zylinder erwirkt nur eine Belastung der Vorderachse.

Wäre die Aufgabe den Schlepper zu entlasten, müsste man den Anhänger leichter machen oder den berühmten Siemens Lufthaken zum Einsatz bringen!

Hier kann man zur Vereifachung einen Biegeträger mit Gelenk hernehmen. Da die tatsächliche Lage des Gelenkes (Schlepperkupplung) sich durch den zusätzlichen Zylinder nicht verändert, wird auch die statische Auflast (und nur diese kann bei einem Gelenk übertragen werden) nicht verändert. Das Moment muss hier null sein!

Durch den zusätzlichen Zylinder wird am Kragarm (Abstand Kupplung zur Hinterachse) des Biegebalkens "Schlepper" das oben genannte gegenläufige Moment eingeleitet um dem Moment "Normalkraft Deichsel * Abstand Kupplung zur Hinterachse" entgegenzuwirken.

Hierdurch wird das Abheben der Vorderachse verhindert.

Gruss

Marcus

[handreas 5]

Der Zylinder erwirkt nur eine Belastung der Vorderachse.

Wäre die Aufgabe den Schlepper zu entlasten, müsste man den Anhänger leichter machen oder den berühmten Siemens Lufthaken zum Einsatz bringen!

Hier kann man zur Vereifachung einen Biegeträger mit Gelenk hernehmen. Da die tatsächliche Lage des Gelenkes (Schlepperkupplung) sich durch den zusätzlichen Zylinder nicht verändert, wird auch die statische Auflast (und nur diese kann bei einem Gelenk übertragen werden) nicht verändert. Das Moment muss hier null sein!

Durch den zusätzlichen Zylinder wird am Kragarm (Abstand Kupplung zur Hinterachse) des Biegebalkens "Schlepper" das oben genannte gegenläufige Moment eingeleitet um dem Moment "Normalkraft Deichsel * Abstand Kupplung zur Hinterachse" entgegenzuwirken.

Hierdurch wird das Abheben der Vorderachse verhindert.

Gruss

Marcus

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...bin etwas überarbeitet...melde mich später...

Gruß Andreas bearbeitet 12. Juli 2005 von handreas

[BerndSt 20]

es ist ja schon einiges hier an meinungen etc geschrieben worden zu diesen thema.
mich freut es das so ein thema hier so ein riesen andrang auslöst weil es doch sehr auf meinen letzten arbeitgeber trifft.

ich will eines nur erwähnen das diese schlepper-mulde geschichte eigentlich nur eine auslastung der kapazitäten und eigenbedarf der lohnunternehmer ist.die damit eine marktlücke erkannt und erschlossen haben.trotz aller vor und nachteile bei dumper und schlepper bleibt zu sagen das die ganze sache ne kostenfrage ist.es rechnet sich für manch eine firma mehr wenn schlepper in sub fahren bevor sie für 1 oder 2 wochen nen dumper mieten oder aus dem eigenden fuhrpark kommen lassen.dabei is die strassenzulassung auch von vorteil weil für manch transporte es sich net nehmen lässt eine öffentliche strasse zu nutzen.

na kann aber beruhigt sein auf grossen baustellen zb BAB oder ähnliches wo massenaushub an der tagesordnung ist wird der dumper weiterhin die Nr.1 bleiben.

[handreas 5]

Der Zylinder erwirkt nur eine Belastung der Vorderachse.

Wäre die Aufgabe den Schlepper zu entlasten, müsste man den Anhänger leichter machen oder den berühmten Siemens Lufthaken zum Einsatz bringen!

Hier kann man zur Vereifachung einen Biegeträger mit Gelenk hernehmen. Da die tatsächliche Lage des Gelenkes (Schlepperkupplung) sich durch den zusätzlichen Zylinder nicht verändert, wird auch die statische Auflast (und nur diese kann bei einem Gelenk übertragen werden) nicht verändert. Das Moment muss hier null sein!

Durch den zusätzlichen Zylinder wird am Kragarm (Abstand Kupplung zur Hinterachse) des Biegebalkens "Schlepper" das oben genannte gegenläufige Moment eingeleitet um dem Moment "Normalkraft Deichsel * Abstand Kupplung zur Hinterachse" entgegenzuwirken.

Hierdurch wird das Abheben der Vorderachse verhindert.

Gruss

Marcus

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Hallo Marcus!

Über Deinen letzten Beitrag bin ich doch sehr verwundert, insbesondere weil Deine bisherigen Äußerungen zu diesem Thema immer ausgesprochen schlüssig waren. Hier ist Dir allerdings ein grober Schnitzer unterlaufen.

Zwar ist Dein Ansatz „Biegeträger mit Gelenk“ (auch bekannt als „Gerberträger“ zur Lösung statisch unbestimmter Lastfälle) sinnvoll. Aber: eine Druckfeder (also der Zylinder) hat etwas mit jeder Wurst gemeinsam: auch sie hat zwei Enden!!

Die Federkraft wirkt nämlich nach beiden Seiten (1. Semester, Statik: Kraft und Gegenkraft)!! So erfährt nicht nur der Trecker ein linksdrehendes Moment um das Gelenk, sondern auch der Anhänger ein rechtsdrehendes Moment um das Gelenk (bei Betrachtung von der linken Seite).

Am besten, Du malst Dir schnell was auf. Stell als Seitenansicht (das Gespann soll nach links fahren) die beiden Rahmen des Gespanns als zwei flache Rechtecke dar, die an der unteren Ecke miteinander durch ein Gelenk verbunden sind (das ist die Anhängerkupplung). Darüber plazierst Du - an der Oberkante der Rechtecke - eine Druckfeder, die die beiden Rechtecke an ihrer Oberkante auseinanderdrückt. Unter die beiden Rechtecke malst Du die Auflager (=Räder): das linke Rechteck (Trecker) bekommt vorn und hinten (ein Stück vor dem Gelenk) je eins, das rechte Rechteck (Anhänger) bekommt ein Auflager etwas hinter der Mitte.

Du wirst jetzt sehr schnell sehen, was wirklich Sache ist...mach den Anhänger „frei“, zuerst unter Vernachlässigung der Federkraft. Er hat zwei Auflager: das Rad und die Deichsel am Gelenk. Das Anhängergewicht (sagen wir mal 20t) teilt sich auf in 16t Radlast und 4t Stützlast. Die Gegenkraft dieser Stützlast wirkt entsprechend auf die Anhängekupplung des Treckers und bewirkt ein Moment um dessen Hinterachse, das die Vorderräder entlastet. Gleichzeitig wird der Trecker (10t) auch um 4t schwerer – wiegt also jetzt insgesamt 14t. ABER: hatte die Vorderachse (VA) vorher 5t und die HA 5t, so hat jetzt die VA nur 3t und die HA 11t (je nach Radstand usw.).

Wieder zum Anhänger: jetzt kommt das Wunderding „Topzylinder“ ins Spiel und damit erstmals eine Kraft, die nicht vertikal, sondern horizontal wirkt. Sie drückt oberhalb des Gelenks gegen den Anhänger und verursacht ein Moment um das Gelenk (natürlich nicht IM Gelenk, wie kommst Du denn darauf??!). Dadurch wird die Anhängerachse stärker auf den Boden gedrückt, die Auflagerkraft als Gegenkraft erhöht sich entsprechend, sagen wir um 2t. Also jetzt HA 18t statt 16t.

Ist der Anhänger jetzt schwerer geworden? – Natürlich nicht! Er wiegt immer noch 20t. Das Gewicht verteilt sich nur anders! Die Stützlast reduziert sich um 2t und beträgt nur noch 2t statt 4t.

Wir halten fest: durch den Zylinder steigt die Last auf der Anhängerachse und damit deren Rollwiderstand. Ein Vorteil? Bestimmt nicht!

Zurück zum Trecker: ohne Topzylinder wog er 14t. Mit Topzylinder reduziert sich die Stützlast auf der Kupplung um 2t. Damit wiegt der gesamte Trecker nur noch 12t.

Also ich finde: 12 Tonnen sind leichter als 14 Tonnen!! Und das Schärfste daran: ganz ohne „Siemens-Luftanker“!!!

Wir halten fest: der Trecker ist durch den Topzylinder leichter geworden. Dadurch wird seine Traktion schlechter.

Fehlt da nicht noch was? Richtig, die horizontale Kraft des Topzylinders taucht als Gegenkraft noch mal im Gelenk auf. Dadurch wird die bisher vertikale Kraft im Gelenk durch eine horizontale Komponente ergänzt, die Resultierende beider Kräfte verläuft schräg (von wegen nur statische Auflast!!).

Wir halten fest: schon bei stehendem Gespann wirkt eine Zugkraft auf Kupplungsbolzen und Anhängeröse. Ein Nachteil? Nunja, ein Vorteil jedenfalls bestimmt nicht!

Auf der – inzwischen schon verzweifelten - Suche nach dem „Vorteil durch Topzylinder“ schauen wir uns nun die Gewichtsverteilung am leichter gewordenen Trecker an. Sicherheitshalber stellen wir schnell noch fest, dass die vom Topzylinder auf den Trecker wirkende Kraft eine Horizontalkraft ist, also keinen Einfluß auf sein Gesamtgewicht haben kann.

Wir bleiben im Zahlenbeispiel und konstatieren erst mal ohne Topzylinder: durch die halbierte Stützlast halbiert sich deren Moment. Die 4t Stützlast hatten die VA um 2t entlastet, also beträgt die Entlastung jetzt nur noch 1t. Wir haben also jetzt 4t auf der VA und 8t auf der HA.

Mit Topzylinder ändert sich am Gewicht nichts, wohl aber wirkt auch hier am Trecker das gleich große, entgegengesetzt drehende Moment. Es bewirkt bei dem leichteren Trecker ebenfalls eine Verschiebung der Gewichtsverteilung zwischen VA und HA. Nehmen wir ähnlich große Abstände zwischen Kupplung und Anhängerachse einerseits und Kupplung und Trecker-VA andererseits an, so ergäbe sich eine zusätzliche Beschwerung der VA um 2t. Die resultierenden Gewichte sind dann VA: 6t und HA: 6t. Die Werte hängen stark von der Geometrie ab, aber noch mehr Gewicht auf der VA ist auszuschließen.

Also gibt es tatsächlich einen Vorteil, wie man sieht....Resultat ist ein angenehmeres Fahrgefühl. Dem steht ein ganz erheblicher Traktionsnachteil entgegen und, sehr wichtig, ein Sicherheitsproblem bei engeren Kurven: die Vorderachse wird entlastet und der Trecker um seine Längsachse nach außen gekippt.

Interessanterweise gibt die Firma Krampe an, der Topzylinder sei vorteilhaft für den Straßeneinsatz. Kein Wort von verbesserter Traktion im Gelände...

Dennoch begibt sich dieser Hersteller auf Glatteis: er behauptet, der Topzylinder verlagere einen Teil des Anhängergewichts auf die Vorderachse. Was man davon halten soll? Das überlasse ich besser jedem selbst...

Bedanken möchte ich mich noch bei Deep Throat, Quadgott und BerndSt, die sich um zusätzliche Info gekümmert haben! Dadurch habe ich erfahren, daß der Topzylinder noch mit weiteren Funktionen befrachtet ist. So soll diesem eine aufwendige Niveauregelung überlagert sein. Überdies sieht es so aus, als ob auch der Winkel des Lenkeinschlags gemessen wird und dadurch der Kippneigung über die Treckerlängsachse entgegengewirkt wird (Rücknahme des Druckes, allerdings bleibt die unerwünschte Entlastung der Vorderachse).

Will jetzt noch jemand wissen, was ich von diesem Wunderding halte (mal davon abgesehen, daß man es nicht mal umsonst kriegt)????

@ MaMu:
Den "Siemens-Luftanker" müßte ich Dir eigentlich übelnehmen ...sollten wir uns mal treffen, kannst Du das ja leicht aus der Welt schaffen: ich trinke Pils...



Beste Grüße!

Andreas

PS Mir fällt gerade ein einleuchtender Grund ein, warum vielleicht Maschinenbau-Ingenieure mehr Routine im Rechnen haben als Bauingenieure: Ihr habt ja immer noch Eure Statiker - während wir armen Säcke jeden Sch... allein berechnen müssen bearbeitet 15. Juli 2005 von handreas