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Thema: Motoren für "Traktor" Lenkung

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Motoren für "Traktor" Lenkung

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    Hallo,

    Ich bin derzeit voll in der Planung eines elektrischen 4WD Traktors. Das Teil muss man sich in etwa als Zwischending zwischen Aufsitzmäher und Kompaktlader vorstellen.

    Das Teil soll "hyper-lenkfähig" sein was heißt, dass es sich praktisch am Stand drehen kann (ich möchte damit in meinem großen Keller auch mal was bewegen können). Somit kann ich keine mechanische Lenkung einsetzen, sondern muss alle 4 Räder ebenfalls über E-Motoren steuern. Das Gerät wird schätzungsweise so zwischen 500-700 kg wiegen, wobei die mechanische Radlast natürlich nicht von den E-Motoren zu tragen ist. Der E-Motor muss nur die Räder drehen können.

    Hat hier Irgendjemand eine Ahnung, welche Leistung nötig ist um Kleintraktorreifen zu bewegen, die mit ein paar 100kg belastet sind? Außerdem sollte ich die Räder auch dann noch bewegen können, wenn das Terrain mal z.B. eine Matschwiese ist, in der die Räder ein wenig einsinken.

    Frage also: Welcher Motortyp schlagt ihr vor (Getriebemotor)? Hat Jemand Erfahrung welche Leistung ausreichen müsste? Gibt es eventuell fertige Motoren mit eingebauten absoluten Drehgeber (damit ich die Stellung der Räder auch nach dem Aus/Einschalten problemlos feststellen kann)?

    Martin

  2. #2
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    Um auf der Stelle drehen zu können, brauchst du ungefähr so viel Drehmment, wie du für das Durchdrehenlassen der Räder brauchst.
    Nimm als Reibwert mal "1" an, das kommt bei Gummi auf Beton ungefähr hin. Daß Drehmoment für ein einzelnes Rad ist Gewichtskraft pro Rad mal Reibwert mal Radradius. Da solltest du dann deutlich drüber liegen mit dem was deine Motoren können, damit du etwas Reserve hast, wenn man ein Sack mehr auf der Schaufel liegt.

  3. #3
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    Wow! Die Antworten kommen in diesem Forum ja wirklich schnell!

    Mit Gewichtskraft meinst Du Newton (also kg * 9,81)?
    Den Radius in [m]?

    D.h. wenn ich mit Maximum 350kg Belastung pro Rad rechne dann werde ich 350kg * 9,81 * 1 (Reibwert) * 0,25m (Radradius) also > 800Nm Drehmoment benötigen?

    Martin

  4. #4
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    Hallo Martin,
    hast du mal an die Möglichkeit gedacht, das ganze mit Hydraulikmotoren zu machen? Richtig teuer wird das Ganze ja sowieso. Es gibt fertige Rad/Motoreinheiten wie sie z.B. bei fahrbaren Hebebühnen benutzt werden. Der Vorteil wäre die Einsparung von der teuren Hochstromelektronik für die E-Motoren. Eine Hydraulikpumpe würde zentral alles versorgen, zwei doppeltwirkende Hebelventile, dann hast du deine Panzerlenkung a la Bobcat.
    Gruß,
    Robert

  5. #5
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    Du kannst die Einheiten deiner Wahl verwenden, du musst nur alles korrekt miteinander verrechnen.
    Z.B. Masse in kg, Erdbeschleuningung in N/kg und Radius in m, dann ist das Ergebnis in kg*N/kg*m, und das ergibt dann tatsächlich Nm. In deinem Fall 858 Nm, du hast also völlig richtig gerechnet.
    Ich würde anstreben, nur jeweils einen Motor pro Seite zu verwenden und dann beide Räder über Kette o.ä. zu koppeln, das vermeidet durchdrehende Räder bei ungleicher Lastverteilung, wie sie bei Loadern ja nun mal vorkommt.

  6. #6
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    Die ganzen Hydraulikmotoren wie bei den bekannten "Kommunaltraktoren" oder bei den Avant Fahrzeugen, etc sind auf einen Verbrennungsmotor angewiesen. Ich habe noch nie gesehen, dass Hydraulikaggregate von einem E-Motor mit Batterien angetrieben wurde ... und da ich damit in geschlossenen Räumen rumkurven will - und Nichtraucher bin - bleibt mir nur der rein elektrische Antrieb.

    Oder gibt es tatsächlich Hydraulikaggregate mit E-Antrieb? Die Effizienz von Hydraulik ist nach meiner Kenntnis katastrophal. Ich denke da reicht kein E-Motor aus, oder?

    Martin

  7. #7
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    Es gibt im Modellbaubereich Leute, die bauen ziemlich große Panzermodelle, die dann auch einige hundert kg wiegen, google doch mal in die Richtung und schau, was die so machen.

  8. #8
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    Geplant ist, die Räder absolut autark zu halten und nichts mechanisch zu verbinden.

    D.h. jedes Rad sitzt auf einem eigenen "Träger" mit dem 5kW E-Antriebs-Motor. Dieser "Träger" wird dann für Kurvenfahrten vom Lenk-Motor gedreht. Ich habe also schlussendlich 4 komplette getrennte Radeinheiten. Die 4 Lenk-Motoren werden über eine Software gesteuert (mach ich vermutlich mit dem Arduino), die je nach Lenkkreis die Position jedes Rad einzeln berechnet und die 4 Lenk-Motoren einzeln ansteuert. Ich habe also nicht nur 4WD Antrieb, sondern auch eine Allradlenkung.

    Wenn ich mich mit dem Fahrzeug am Stand drehen will, muss ich die 4 Räder auch unabhängig voneinander per Software auf 45° stellen und die Antriebsmotoren unterschiedlich ansteuern (die linke Seite hat die umgekehrte Richtung wie die rechte Seite).

    Wie gesagt ist in diesem Fall keinerlei mechanische Kopplung zwischen den 4 Rädern möglich. Aber das erschlage ich Alles mit der Mikroprozessorsteuerung für die Lenkung. Ich darf nur nicht während der Bestzeitenjagd auf der Nordschleife in einem Atomkrieg mit einem EMP geraten. Da hätte ich dann vermutlich ein Problem mit der Lenkung

    Martin

    Klasse Forum!

  9. #9
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    Hi Martin,
    Nee, stimmt nicht. Diese Hebebühnen zb. laufen fast alle elektrisch. Und der Wirkungsgrad von Hydraulik ist gut! Ich glaub du verwechselst das mit Pneumatik, da ist es wirklich katastrophal. Ausserdem lassen sich Hydromotore ganz vorzüglich regeln, mit saftig Drehmoment aus dem Stand.
    Elektromäßig hatte ich mal einen sogenannten "Andifant" (einfach googlen). Vom Prinzip her Bobcat, rechts und links je einen (4kw wenn ich mich recht erinnere) 24Vdc Motor, wirkte auf beide Räder über Kette.
    Ich "schlachte" übrigens übernächste Woche so eine fahrbare Scherenhebebühne mit zwei Hydroantrieben. Gespeist über 36V E-Pumpe. Die Leistungsdaten habe ich noch nicht, krieg ich aber noch raus. Gesamtgewicht des teils ist übrigens 2,3T.
    Gruß,
    Robert

  10. #10
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    Ah, du willst also doch eine mechanische Einzelradlenkung bauen, ich dachte das wird ein Fahrzeug mit Raupenlenkung, das dann wie ein Panzer auf der Stelle drehen soll. Ist zwar mechanisch mehr Aufwand, braucht aber dafür viel weniger Drehmoment.

    Viermal 5 kw sind 20 kw, für ein Fahrzeug von weniger als einer Tonne, das wird ganz schön flott. Das ist dann wie ein Fiat Panda.

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