농기계 구동 역학 테스트

건설 기계의 쾰른 연구소(KLB) 는 쾰른대 응용 과학 연구 분야의 필수적 코스 입니다. 이는 수많은 리서치와 실험, 구동역학, 안전 운전 및 휴대 작업 기계에 만족할 최적화 프로젝트에 참여하고 있습니다.

이 프로젝트 에 대한 KLB 의 장비는 독일 키슬러 사 에 의해 제조 된 two six-component measuring wheels 을 포함합니다.  그들은 교육 과 연구를위한 독일 연방 교육부 (BMBF) 의 FHInvest 자금 지원 프로그램을 통해 구입 하였습니다

그림1. 의 도로 주행 테스트 입니다. mobile work machine 의 구동 역학 테스트를 위해 HBM의 catman AP 소프트웨어를 사용하여 측정바퀴의 센서를 통해 측정하고 있습니다. 

이 시험의 목적은 다른 작동 조건 하에서도 트랙터의 타이어 파라미터를 측정하는 것 입니다. 이러한 매겨 변수는 시뮬레이션을 수행하기 위해 필요한 것으로 단순한 도로시험 중 직접적으로 차량 타이어 관련 파라미터를 결정하는데 이용 될 수 있는 것으로 사용되었습니다.

측정기술과 소프트웨어

구동 역학의 시험은 다른 여러종류 센서들의 측정 값을 기록하고, 측정된 데이터를 분석하기 위해 소프트웨어를 필요로 합니다. 이 시험에 사용되는 측정 다이어그램은 아래 그림 2. 와 같습니다.  HBM 의 catman 소프트웨어 HBM QuantumX 데이터 측정 앰프 그리고 다음의 센서들이 이 테스트에 사용됩니다:

  • Analog sensors for measuring force, displacement, and strain
  • Two Kistler wheel force sensors for wheel loads up to 24 metric tons
  • CAN inertial navigation system
  • CAN speed sensors
  • Video camera

게다가 QuantumX 앰프 시스템의 catman 소프트웨어 시스템은 키슬러 사의 whell force 센서 에서 측정되는 데이터 값도 USB나 이더넷 인터페이스를 통해 측정 가능하도록 고안되었습니다. 

필요한 측정 장비를 보유할 곳이 없기 때문에 이 차량 (그림. 3) 의 오른쪽 제어 반에 넣었습니다. QuantumX 앰프는 측정 바퀴와 전압 공급에 필요한 컨트롤 캐비넷에 설치 됩니다. 모든 측정장비는 운전석에 설치된 측정 PC를 통해 작동되며 트랙터 외부에서도 원격 데스크톱 연결을 통해 도로 주행 테스트 중 PC에 엑세스를 할 수 있습니다. 

 

 

테스트 이행

세가지의 각각 다른 측정 기술을 보여주는 도로 주행 테스트가 아래와 같이 수행 되었습니다. 

  • ramp-shaped stimulus 시, 한쪽 장애물 위로 구동하는 타이어의 수직 강도 조사
  • Braking tests : measured slip 시 세로방향에 가해지는 힘 측정
  • slip angle 과 lateral rigidity 측정

시뮬레이션 및 차량 가속도에 필요한 타이어 파라미터는 성공적으로 측정 되었습니다. 그림 5. 에서는 다른 wheel load를 가진 후륜트랙터가 loadslip angle 에서 lateral force curves 를 나타내는 것을 보여줍니다.

The customer

Cologne Laboratory for Construction Machines (KLB) at the Cologne University of Applied Sciences

  • M.Eng. Johannes Grüter
  • M.Sc. Dipl.Ing. (FH) Andreas Bogala
  • Prof. Dr.-Ing. Alfred Ulrich
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