Modellbildung eines Feldhäckslers zur Lastermittlung mittels MKS

Fraunhofer ITWM

Die Schwerpunkte bei der Modellierung landwirtschaftlicher Maschinen unterscheiden sich in wesentlichen Punkten von der Modellierung im Pkw- und Lkw-Umfeld. Bei Mähdreschern und Feldhäckslern übernimmt der Reifen beispielsweise die Aufgabe der kompletten Federung des Fahrzeugs. Ein vergleichbares Feder-/Dämpfersystem wie bei einer Pkw-Achse gibt es nicht. Erschwerend kommt dazu, dass die gebräuchlichen Reifenmodelle aus dem Pkw und Lkw-Umfeld für Landmaschinen keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern, da die im Verhältnis übergroßen Stollen einen wesentlichen Einfluss auf das Reifenverhalten haben, was in den auf dem Markt der Reifenmodelle verfügbaren Lösungen in dieser Form derzeit nicht berücksichtigt wird.
Dass auf Grund des üblichen Einsatzspektrums von Landmaschinen die Nachgiebigkeit des Untergrundes bei der Beschreibung der Reifen-Boden-Interaktion miteinbezogen werden muss, trägt ein Übriges zur Komplexität bei der Ganzfahrzeugssimulation von Landmaschinen bei.

In einem vom Land Rheinland-Pfalz geförderten Forschungsprojekt mit dem Titel »Simulation von Betriebslasten zur Auslegung mechanischer Systeme« werden unter anderem die oben erwähnten Aspekte näher untersucht und Lösungen erarbeitet. Hierzu führt die Firma »JOHN-DEERE« – einer der weltweit führenden Hersteller von Landmaschinen – umfangreiche Messungen auf Teststrecken und im Gelände durch. Als Versuchsfahrzeug dient ein sogenannter Feldhäcksler, wie sie im Werk Zweibrücken entwickelt und produziert werden. Am Versuchsfahrzeug werden dazu Beschleunigungen, Wege, Kräfte, Dehnungen und die Lage des Fahrzeugs während der Testfahrten kontinuierlich erfasst.


Die am realen Fahrzeug im Versuch ermittelten Daten werden dann verwendet, um das am ITWM entwickelte Reifen- und Bodenmodell sowie das Gesamtmodell des Feldhäcklsers zu optimieren. An einem derart verifizierten Modell können nun relativ einfach konstruktive Änderungen vorgenommen und deren Auswirkungen analysiert und bewertet werden.