DE2255715C3 - Vorrichtung zum Erfassen und Regeln der Zugkraft einer Zugmaschine - Google Patents
Vorrichtung zum Erfassen und Regeln der Zugkraft einer ZugmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen und Regeln der Zugkraft einer Zugmaschine, die mit
einem in Abhängigkeit von der Zugkraft verstellbaren Kraftheber und mit einem an seinen Enden die
Zugkräfte aufnehmenden, in der Zugmaschine zweifach gelagerten Biegestab versehen ist, dessen Durchbiegung
durch eine den Kraftheber beeinflussende Fühlvorrichtung abtastbar ist.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 40 530) ist ein die Durchbiegung des Biegestabes
abtastender Fühler in dem Gehäuse der Zugmaschine gelagert, das sich ebenfalls unter der Wirkung der
Zugkräfte verformt, so daß der Abstand zwischen dem Drehpunkt des Fühlers und dem Biegestab verändert
wird. Dadurch ergibt sich eine Ungenauigkeit, die durch den Fühler mit seinem langen Hebearm auf die
Steuereinrichtung für den Kraftheber vergrößert übertragen wird. Auch das Lagerspiel dies Biegestabes
geht in die Messung aes Fühlers ein und wird entsprechend der Vergrößerung durch den Übertragungshebel auf das Steuerglied für den Kraftheber
übertragen. Die Genauigkeit der Steuerung: wird dadurch weiter ungünstig beeinflußt ^o
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit der Steuerung eines Krafthebers zu
verbessern und sie unabhängig von der Verformung des Gehäuses und dem Lagerspiel des Biegestabes zu
machen.
Hierzu ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Fühlvorrichtung ein auf dem Biegestab in der Nähe
seines einen Auflagers gelagertes, den Kral'theber
beeinflussendes Bewegungsabnahmeglied aufweis«, mit
dem das freie Ende eines mit seinem anderen Ende in der Nähe des anderen Auflagers des Biegestabes auf
diesem befestigten Meßstabes abtastbar ist, der unbelastet etwa parallel zum Biegestab verläuft
Durch diese Ausbildung der Fühlvorrichtung werden die Ungenauigkeiten. die sich durch die Verformung des
Gehäuses und durch das Lagerspiel des Biegestabes in dem Gehäuse ergeben können, ausgeschaltet, weil die
Teile, durch deren Bewegungen relativ zueinander die Steuervorgänge ausgelöst werden, unmittelbar mit dem
Biegestab selbst verbunden sind. Durch die Erfindung wird also eine genauere Steuerung des Krafthebers
entsprechend der an dem Kraftheber auftretenden, vom Widerstand des Anhängergerätes abhängigen Zugkraft
erreicht
Bei einer Vorrichtung zum Messen schwerer Lasten ist es bekannt (US-PS 23 19 299), die Last von einer auf
zwei Schneiden gelagerten Platte aufnehmen zu lassen, an deren einem Ende ein die Platte umfassender Bügel
befestigt ist Dieser trägt eine mit ihrem Taststift auf dem anderen Ende der Platte aufliegende Meßuhr. Bei
Belastung stellt sich der Bügel auf die Tangente an die Biegelinie in dem einen Auflager ein. Die Meßuhr liefert
dann ein Maß für das von der Platte aufgenommene Gewicht- Der Gedanke, statt der Durchbiegung eines
Meßkörpers die Tangente an seiner Biegelinie als Maß für die Belastung des Meßkörpers und damit zu einer
Gewichtsbestimmung zu verwenden, ist daher bekannt. Für die zu lösende Aufgabe liefert aber der Stand der
Technik keinen Hinweis.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung gekennzeichnet
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer
Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 in einer schematischen Seitenansicht eine Zugmaschine mit einem Kraftheber und einem Gerät;
F i g. 2 in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung das Zugkraftfahlgestänge;
F i g. 3 in einem verkürzten senkrechten Schnitt das Zugkraftfühlglied und die Verbindungen zwischen dem
Zugkraftfühlglied und den Zuggestängegliedern;
Fig.4 die Zugkraftfühlvorrichtung und ihre Lagerung in einem allgemein waagerecht verlaufenden
Schnitt;
F i g. 5 in einem noch größeren Maßstab Einzelheiten der das Messen der Durchbiegung ermöglichenden
Einrichtung;
Fig.6 schematisch die Zugkraftfühlvorrichtung im
unbelasteten Zustand;
Fig.7 schematisch die Zugkraftfühlvorrichtung im
belasteten Zustand; und
F i g. 8 in einer graphischen Darstellung den Unterschied zwischen den Änderungen der Neigung und der
Durchbiegung eines symmetrisch belasteten Stabes.
In Fig. 1 erkennt man eine Zugmaschine 1, mit der ein landwirtschaftliches Gerät 3 durch einen Kraftheber
verbunden ist. Zu dem Kraftheber gehören zwei untere Gestängeglieder 5, von denen in F i g. 1 nur eines
sichtbar ist, und ein oberes Gestängeglied 7. Die Gestängeglieder 5 und 7 bilden zusammen eine
Dreipunktaufhängevorrichtung bekannter Art Die unteren Gestängeglieder 5 können mit Hilfe von
Hubgliedern 9 gehoben werden, die mit einem ί lubarm 11 verbunden sind, welcher mit einer Schwenkwelle 16
drehfest verbunden ist Der Hubarm 11 kann mit Hilfe eines mit einem hydraulischen Zylinder 13 zusammenarbeitenden
Kolbens 14 gehoben werden.
Gemäß F ig. 2,3 und 4 sind die untere λ Gestängeglieder
5 auf den Enden eines Biegestabes 17 gelagert, der seinerseits von Lagern 19 getragen wird, die in ein
Gehäuse 15 eingebaut sind. Der Biegestab 17 ist vorzugsweise zylindrisch und weist Endabschniue 17a,
einen mittleren Abschnitt 176 von kleinerem Durchmesser
sowie äußere Endabschnitte 2i von kleinerem Durchmesser als die Endabschnitte 17a zum Aufnehmen
von in die unteren Gestängeglieder 5 eingebauten Kugelgelenken 33 auf. Zu der Zugmaschine gehören
zwei gegabelte Stützglieder 25, von denen je eines auf jeder Seite der Zugmaschine angeordnet ist; mit dem
gegabelten Ende jedes Stützgliedes 25 ist das untere Fnde der Kolbenstange des zugehörigen Kolbens 14
mittels eines kurzen Zapfens 26 gelenkig verbunden. Die einen kleineren Durchmesser aufweisenden Endabschnitte
21 des Biegestabes 17 werden mit lockerem Sitz von Aussparungen 18 in den benachbarten Enden der
Zapfen 26 aufgenommen, in denen diese Endabschnitte frei bewegbar sind.
Mit dem Biegestab 17 sind zwei Platten 20 jeweils durch eine Keilverzahnung verbunden, und diese
Platten sind mittels Schrauben 22 an dem Gehäuse 15 befestigt Die Schrauben 22 ragen durch Schlitze 24 der
Platten 20 hindurch, und die Schlitze lassen Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Biegestabes 17 unter
der Wirkung von Zugkräften zu, doch verhindern sie Drehbewegungen des Biegestabes 17. Gemäß Fig.3
und 4 können sich die dünneren Endabschnitte 21 des Biegestabes 17 in den Aussparungen 18 in den
benachbarten Enden der Zapfen 26 in einem begrenzten Ausmaß bewegen. Eine maximale Durchbiegung des
Biegestabes 17 in der einen oder anderen Richtung veranlaßt die ~t;dabschnitte 21, sich an die Wände der
Aussparungen lo der Zapfen 26 anzulegen, so daß die
Wände dieser Aussparungen als Anschläge zur Wirkung kommen, um ein weiteres Durchbiegen des Biegestabes
17 zu verhindern.
Mit dem rechten Endabschnitt 17a des Biegestabes 17 ist mit Hilfe einer Klemmeinrichtung ein als langgestrecktes
Bauteil ausgebildeter Meßstab 27 fest verbunden, der vorzugsweise einen L-förmigen Querschnitt
hat und auf dem Biegestab 17 durch eine Schraube 29 festgeklemmt ist. Das entgegengesetzte
Ende des Meßstabes 27 trägt eine Rolle 31, die mit einem Bewegungsabnahmeglied 33 zusammenarbeitet,
das auf dem linken Endabschnitt 17a des Biegestabes 17
drehbar gelagert ist. Gemäß Fig.5 weist das Bewegungsabnahmeglied 33 einen Hebel mit einer
nockenartigen Fläche 35 auf, mit der die Rolle 31 zusammenarbeitet, um das Bewegungsabnahmeglied
um seine mit der Achse des Biegestabes 17 zusammenfallende Drehachse zu drehen. Das Bewegungsabnahmeglied
33 ist an seinem äußeren Ende mit dem unteren Ende eines Gestängegliedes 37 verbunden, das die
Bewegung des Bewegungsabnahmegliedes auf eine Steuereinrichtung C überträgt. Zwischen einem an der
Zugmaschine 1 befestigten Teil und dem Gestängeglied 37 stützt sich eine Feder 39 ab, um das Gestängeglied
nach unten vorzuspannen und hierdurch das Bewegungsabnahmeglied 33 in seiner Anlage an der Rolle 31
zu halten.
Die Steuereinrichtung C kann auf beliebige Weise ausgebildet und mit einer hydraulischen Ventileinrichtune
versehen sein, die bewirkt, daß der hydraulische Zylinder 13 mit dem Kolben 14 betätigt wird, um die
Gestängeglieder des Krafthebers in Abhängigkeit von den auf die Gestängeglieder wirkenden Zugkräften und
ihren Änderungen zu heben bzw. zu senkea
Wenn die Zugmaschine 1 ein Gerät 3 nachschleppt, treten in den unteren Gestängegliedcrn 5 Zugkräfte auf,
die auf die dünneren Endabschnitte des Biegestabes 17 wirken, so daß dieser in der in Fig.7 schematisch
dargestellten Weise durchgebogen wird. Fig.6 zeigt
den Biegestab 17 im unbeanspruchten Zustand, d. h. für den Fall, daß keine Zugkräfte zur Wirkung kommen.
Wenn sich der Biegestab 17 durchbiegt, behält das eingespannte Ende des Meßstabes 27 an der Einspannstelle
seine parallele Lage zu dem Biegestab bei. Da auf das andere Ende des Meßstabes 27 keine Zugkräfte
wirken, behält er seine gerade Form bei. Die Bewegung des freien Endes des Meßstabes 27 gegenüber dem
Biegestab 17 ist eine Funktion des Durchbiegungswinkels oder der Neigung der Kurve, längs welcher sich der
durchgebogene Biegestab 17 erstreckt
Fig.8 veranschaulicht in einem übertriebenen Maßstab den Unterschied zwischen der Auslenkung a
des Biegestabes 17 am Punkt seiner maximalen Durchbiegung und der Strecke b, die die Änderung der
Neigung θ des Biegestabes am Punkt ihrer maximalen Winkelversetzung am einen Ende des Biegestabes bei
gleich großer Belastung der Enden des Biegestabes widerspiegelt Es läßt sich zeigen, daß die Strecke b bei
kleinen Durchbiegungen des Biegestabes 17 mindestens dem Vierfachen der Strecke a entspricht und diesen
Wert bei zunehmender Durchbiegung des Biegestabes noch überschreitet. Bei einer geringen Durchbiegung
des Biegestabes ergibt sich das Verhältnis zwischen b und a aus der Gleichung
Ινα =
4(c + J)
wenn a die maximale Durchbiegung des Biegestabes, b den Abstand einer den Biegestab an seiner einen
Lagerung tangierenden Linie von der anderen Lagerung des Stabes, c den Abstand zwischen den beiden
Lagerungen 19 und d den Abstand zwischen dem
Belastungspunkt, d. h. der Anschlußstelle des unteren
Gestängegliedes 5, und der benachbarten Lagerung 19 bezeichnet.
Wenn die Wirkung des Gewichts des durch das Gestänge der Zugmaschine unterstützten Geräts
größer wird als die Wirkung der zwischen dem Gerät und der Zugmaschine auftretenden Zugkräfte, werden
die Gestängeglieder 5 durch Druckkräfte beansprucht, so daß sich der Biegestab 17 in der entgegengesetzten
Richtung durchbiegt. Hierbei ist das freie Ende des Meßstabes 27 dem Biegestab 17 näher benachbart als
bei dem in Fig.6 dargestellten, unbeanspruchten Zustand des Biegestabes. F i g. 5 veranschaulicht mit
Vollinien die Stellung des Bewegungsabnahmegliedes 33 für den Fall der Belastung Null sowie mit
strichpunktierten Linien die äußersten Stellungen, die das Bewegungsabnahmeglied bei einer maximalen
Belastung erreicht. Hierbei veranschaulichen die strichpunktierten Linien 32 die bei der größten Zugkraft
auftretende Stellung, während die strichpunktierten Linien 34 die Stellung bei der maximalen Druckkraft für
den Fall veranschaulichen, daß auf beide Enden des Biegestabes 17 gleich große Kräfte wirken.
Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion zen. Ferner läßt sich die Konstruktion auch bei
handelt es sich lediglich um ein Beispiel für eine von Zugmaschinen anwenden, bei denen die auf das obere
mehreren Möglichkeiten zum Messen des Neigungswin- Gestängeglied wirkenden Kräfte gemessen werden, um
kels des Biegestabes 17. Man könnte auch andere das Gestänge so zu steuern, daß eine beliebig
Einrichtungen zum Fühlen des Winkelausschlags benut- 5 vorbestimmte Zugkraft aufrechterhalten wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:■ 1. Vorrichtung zum Erfassen und Regeln der Zugkraft einer Zugmaschine, die mit einem in S Abhängigkeit von der Zugkraft verstellbaren Kraftheber und mit einem an seinen Enden die Zugkräfte aufnehmenden, in der Zugmaschine zweifach gelagerten Biegestab versehen ist, dessen Durchbiegung durch eine den Kraftheber beeinflussende Fühlvor- ι ο richtung abtastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühl vorrichtung ein auf dem Biegestab (17) in der Nähe seines einen Auflagers gelagertes, den Kraftheber beeinflussendes Bewegungsabnahmeglied (33) aufweist, mit dem das freie Ende eines .mit seinem anderen Ende in der Nähe des anderen Auflagers des Biegestabes (17) auf diesem befestigten Meßstabes (27) abtastbar ist, der unbelastet etwa parallel zum Biegestab (17) verläuftZ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegungsabnahmeglied (33) aus einem Hebel mit einer nockenartigen Fläche (35) besteht, die an einer Rolle (31) in Anlage gehalten ist, welche auf dem bewegbaren Ende des Meßstabes (27) angeordnet ist3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Feder (39), die die nockenartige Fläche (35) des Bewegungsabnahmegliedes (33) gegen die Rolle (31) drückt4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstab (27) durch eine Einspanneinrichtung (29) drehfest auf dem Biegestab (17) festgeklemmt ist
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00200958A US3812916A (en) | 1971-11-22 | 1971-11-22 | Draft sensing unit for tractor |
US20095871 | 1971-11-22 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2255715A1 DE2255715A1 (de) | 1973-05-24 |
DE2255715B2 DE2255715B2 (de) | 1976-06-24 |
DE2255715C3 true DE2255715C3 (de) | 1977-02-03 |
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