Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schwergewichte auf dem Prüfstand

06.07.2011
Baumaschinen, Kommunalfahrzeuge sowie Land- und Forstmaschinen leisten Schwerstarbeit: Aufgaben und Einsatzgebiete, die oft außerhalb geteerter Straßen liegen, stellen besondere Herausforderungen an Antriebstechnik und Steuerungskonzepte.

Sie stehen im Fokus der Forschung am Stiftungslehrstuhl für Mobile Arbeitsmaschinen des Instituts für Fahrzeugsystemtechnik (FAST) am KIT. Den Wissenschaftlern steht hierfür ein moderner Akustikallradrollenprüfstand zur Verfügung.


In Aktion: ein 40-Tonnen-Radlader auf dem Akustikrollenprüfstand. Foto: Martin Lober

An der Versuchsanlage, die Fahrzeuge mit einem Leergewicht von bis zu 40 Tonnen aufnehmen kann, untersuchen die Ingenieure unter anderem Leistung und Funktion sowie Außen- und Innengeräusche von mobilen Arbeitsmaschinen und Nutzfahrzeugen. Gleichzeitig spielen – genau wie bei PKWs – die Aspekte Sicherheit, Energieeffizienz, Benutzerfreundlichkeit und Kosteneinsparung eine große Rolle.

„Mobile Arbeitsmaschinen unterscheiden sich von PKWs aber vor allem durch ihre Arbeitsantriebe, die je nach Anwendung eine unterschiedlich große Bedeutung haben“, sagt Professor Marcus Geimer, der den Stiftungslehrstuhl am FAST inne hat. „In einem Mähdrescher fließen beispielsweise 80 Prozent der Motorleistung in den Ernteprozess, nur etwa 20 Prozent der Leistung werden zum Fahren benötigt.“ Noch seien die Antriebe für das Fahren und Arbeiten in diesen Fahrzeugen getrennt. Da sich aus beiden Antrieben Energie zurückgewinnen lasse, biete eine Zusammenführung große Vorteile.

„Mit dem Prüfstand können wir nun die vollständigen Maschinen unter realitätsnahen Bedingungen, aber mit reproduzierbaren Belastungen untersuchen“, sagt Geimer. Letzteres ist wegen der Möglichkeit, Ergebnisse zu vergleichen, ein wesentlicher Vorteil gegenüber Fahrten im Testgelände. Unter anderem untersuchen die Wissenschaftler so Hybridantriebe in mobilen Arbeitsmaschinen. „Zum einen können wir Leistung und Effizienz etwa an einem umgerüsteten Radlader untersuchen, zum anderen können wir aber zum Beispiel auch hybride Strukturen, die noch nicht in der Maschine integriert sind, am Prüfstand simulieren. Diese Versuchsanlage trägt dazu bei, unterschiedliche Konzepte und Systeme wissenschaftlich fundiert vergleichen zu können“, so Geimer.

Zweiter zentraler Untersuchungsgegenstand neben den Antrieben sind Steuerungskonzepte, insbesondere sich selbst adaptierende oder lernfähige Systeme. „Die Reaktion dieser Systeme können wir teilweise nur schwer voraussagen“, so Geimer. „Am Rollenprüfstand können wir solche Steuerungen ohne Gefährdung des Bedieners auch in sicherheitskritischen Situationen untersuchen.“

Mit vier individuell ansteuerbaren Rollen ist der Prüfstand offen für vielfältige Aufgaben. Sie reichen von realen Tests etwa bei der Ermittlung von Zugkraftdaten bis zu Versuchen mit Simulationsunterstützung (Vehicle-in-the-Loop). Dabei sind Prüfgeschwindigkeiten von bis zu 160 Stundenkilometern sowie Zugkräfte von bis zu elf Tonnen je Rad möglich. Die Nutzung des Prüfstands erfolgt gemeinsam mit den FAST-Lehrstühlen für Fahrzeugtechnik (Pkw und Nutzfahrzeuge), Bahnsystemtechnik und Leichtbau.

Das Zentrum Mobilitätssysteme bündelt die fahrzeugtechnischen Aktivitäten des KIT: An den methodischen und technologischen Grundlagen für die Fahrzeuge der Zukunft arbeiten derzeit knapp 40 Institute des KIT mit rund 800 Mitarbeitern. Ziel ist es, energieeffiziente, emissionsarme und sichere Fahrzeuge sowie Mobilitätskonzepte zu entwickeln. Die Wissenschaftler berücksichtigen dabei das komplexe Zusammenspiel von Fahrzeug, Fahrer, Verkehr und Gesellschaft.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Monika Landgraf | idw
Weitere Informationen:
http://www.kit.edu/besuchen/pi_2011_7570.php

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Mehr Sicherheit beim Fliegen dank neuer Ultraschall-Prüfsysteme
20.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

nachricht VL- und VSC-Drehmaschinen von EMAG: Die Bremsscheiben-Produktion auf ein neues Level heben
16.11.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie