Auflieger-Federung und Lenkung

    Moin,
    bin gerade dabei den Auflieger für den konvertierten TAM 1850 zu planen.


    Da eine Lenkung verbaut werden soll, stellte sich mir die Frage bzgl. Nachlauf/Lenk-Kräfte.


    Erstmal ein Bild:

    ©Lechner


    Fahrtrichtung ist immer nach links.
    Nachlauf ergibt sich aus der Differenz zwischen Verlängerung der "Lenkachse" zum Boden und einer senkrechten vom Radmittelpunkt zum Boden.
    Die Strecke zwischen den beiden "Bodenberührungspunkten" ist der Nachlauf. Dazu wird die Lenkachse normalerweise gekippt. Siehe auf dem Bild links. (Exemplarisch an einer Motorrad-Schwinge)


    Wenn ich nun die Lenkachse senkrecht stelle und das Rad dahinter montiere (Bild rechts), bekomme ich soetwas, wie einen "Teewagen-Effekt". also auch einen "Nachlauf".
    Meine Frage: darf man das so konstruieren?

    Grüss dich Christian,
    willst du die Achsen zwangslenken ? Dann sollte die halb eingefederte Achse genau in der Mitte des Lenkdrehpunkts liegen. Das heisst, der Reifen dreht sich auf den Punkt und es sind keine Rückstellkräfte vorhanden, die unvorteilhaft auf die Lenkmechanik einwirken.
    Beim sog. Teewagenprinzip kannst du ohne Sperre nicht rückwärtsfahren, was die Sache enorm kompliziert.


    Gruss
    Werner j:f

    Hallo Werner,
    Danke für Deine Antwort.
    ich möchte die Achsen per eigenem Auflieger-Servo zwangssteuern. Prinzip Goldhofer, also wohl berechnete Lenkhebel, mittig. Nur werde ich einen Servo, statt Hydraulik, verbauen.
    28 KGs Servo hört sich zunächst nach viel an, bei diesen Dimensionen:

    ©Lechner


    wird es aber zum Rechenexempel. Deshalb die Frage, ob ich mit der Idee auf dem Holzweg bin.

    Wenn ich nicht völlig falsch liege, dann kannst du den Nachlauf für diesen Fall auf Null reduzieren. Beim Anhänger kommt es ja nicht auf den Geradeauslauf und die Rückstellkräfte an sondern eben auf geringe Lenkkräfte und die Möglichkeit auch rückwärts anständig lenken zu können.
    Hier noch ein Zitat aus dem www:
    Der Nachlauf beeinflusst bei mehrspurigen Fahrzeugen zusammen mit der Spreizung die Rückstellkräfte gelenkter Räder und den Sturz bei Kurvenfahrt. Ein geringer Nachlauf macht die Lenkung eher leichtgängig und feinfühlig und das Fahren mit höherer Geschwindigkeit weniger stabil. Ein großer Nachlauf stabilisiert sehr stark, erschwert aber auch das Lenken und bringt geringem Tempo bisweilen sogar Unruhe. ...t.


    Hab hier noch was gesehen was mir sehr nach einem Nachlauf nahe Null aussieht...

    Gruß, Joachim
    Auch meine Fotos gab es bei ARCOR - Dank Vodafone sind sie nicht mehr in den Foren sichtbar. :-Ma
    Aber auf meiner Homepage gibt es angestaubte Relikte zu bewundern... bow

    Hallo Christian,
    ob der Lenkdrehpunkt genau Mitte Reifen ist oder der Nachlauf Null, ist dasselbe. Genau genommen ist es aber für den Kraftaufwand günstiger, wenn der Nachlauf Null ist bei belasteter Achse. In diesem Zustand ist es am wichtigsten, dass das Lenkservo oder die Hydraulik , ist ja egal, den geringsten Widerstend hat. In meinem Falle sind jeweils 2 Räder zusammen gefedert, ohne hydraulische Niveaueinstellung. Wie machst du das mit der Federung, im Original wird hier mit einem Stickstoff- Blasenspeicher gefedert.


    Gruss
    Werner j:f

    Joachim, Werner,
    ich danke Euch recht herzlich,
    Werner: Klasse Bilder, in die Richtung soll es bei mir auch gehen.


    Viele Informationen konnte ich ebenfalls schon aus dem Buch von Lothar Husemann, Schwer Transporte, zu der Wirkungsweise der hydraulischen Lenkung mir aneignen. Die Wirkung der Lenkung ist dort sehr gut an mehreren Beispielen beschrieben.


    Die Sache mit der Federung fehlt leider.
    Werner:
    wenn ich Dich richtig verstehe, wird die Dämpfung und Niveuregulierung durch einen Gas-Speicher erreicht, d.h. das nicht komprimierbare Öl findet seine Ausdehnung gegen den Gasspeicher?
    Mal ganz ins Unreine gesprochen: Hydraulik Zylinder am Rad und Hydraulig Zylinder am Speicher. Der Kolben am Speicher wird unabhängig von der Hydraulik zusätzlich, mit einem zweiten Kreislauf, beaufschlagt. Bildlich: Kolnben fährt gegen einen Luftsack aus und wird durch diesen gefedert. So in etwa richtig?
    Ich wollte das nur mit Luftdruck machen. Solch kleine Kolben gibt/gab es bei Conrad und auch bei den Flugzeug-Herstellern, Robbart u.a.


    Da muss ich mit noch viel aneignen, bin ja nicht wie Du der Hydraulik-Papst. :-W

    Hallo Christian, ich bin nicht der Hydraulik-Papst, sonst wüsste ich genau, wie die Federungssysteme in den Tiefladern funktionieren. Ich frage mich bei den Firmen immer soweit durch, wie ich es für mein spezielles Modell brauche. Wenn es zu komliziert wird, bzw. im Modell nicht umsetzten lässt, lasse ich die Finger davon. Die Stickstoffspeicher sind ja in unserer Modellgrösse nicht nachbaubar, aber es geht auch mit mechanischer Feder und einem Kolben als Trennung. Sowas habe ich im Tieflader drin, das Teil sorgt für permanenten Druck von ca. 8 bar
    in der Lenkhydraulk. Die Dichtungen brauchen nämlich eine Druckvorspannung, damit bei Nichtgebrauch keine Luft ins System gelangt. Die Lenkhydraulik steht also immer uner Druck, auch wen der Tieflader eingestaubt unter der Werkbank steht..
    Bei der Niveauanhebung (sowas meinst du doch?) dürfte das Problem darin liegen, dass jeder einzelne Zylinder ein entsperrbares Rückschlagventil besitzen muss. Sonst kippt der Tieflader bei einseitiger Belastung einfach zur Seite, das Öl kann ungehindert dorthin fliessen, wo der Druck geringer ist. Fest steht, dass ein Tieflader weitaus komplizierter ist als er aussieht.
    Wie stellst du dir übrigens das Lenkverhalten mit dem Servo vor, wenn der Knick zum Zugfahrzeug einen bestimmten Winkel überschreitet, z. B, beim rückwärtsfahren.?



    Gruss
    Werner j:f

    Moin Werner,
    Lenkung, Normalbetrieb:
    - fahrt vorwärts, oder rückwärts, Zugmaschine steuert: Servo Auflieger läuft über einen Mischer gleiche Richtung mit, analog: Auflieger steuert, Knüppelübergabe per Logik-Mischer auf anderen Knüppel, Aufieger steuert SZM
    - fahrt rückwärts, Normalbetrieb: s.o.


    Lenkung, non Standard:
    linker Knüppel steuert SZM, rechter Knüppel steuert Auflieger.
    Beide sind via Logikmischer entkoppelt. Können getrennt von einander angesteuert werden. Ginge auch als Hydraulik-Lösung. Statt der Sattel-Kupplungsaufnahme leitet ein Servo die Kräfte ein.
    Damit kann ich mit zwei Logik-Mischern analog den Schwerlast-Zügen den "hinterher laufenden Mann" simulieren.
    Gibt mir dann die volle Flexibilität. Auflieger und SZM werden so unabhängig voneinander fahrbar. Das klappt heute schon.

    Ach sooo, du lenkst mit dem Sender, ok, geht natürlich auch und es gibt viele Möglichkeiten, den Tieflader zu bugsieren. Ich stelle mir das aber einigermasse stressig vor, weil du der 2. Mann in einer Person bist, du hast 2 Augen zu wenig. Ist aber wahrscheinlich reine Übungssache..
    Ansonsten richtig, an jedem Rad oder Räderpaar befindet sich ein Hydraulikzylinder, der Kolben drückt das Öl einfach in die Blase und damit federt das Rad. Wird nun die Bodenfreiheit erhöht, dann wird auch wieder ganz einfach Öl zu jedem Zylinder dazugepumpt. Dazu braucht es aber eine Unmenge von Magnetventilen und Steuertechnik, z. B. Näherungsschalter usw. Soweit blicke ich ja noch durch, nur kann ich nicht sagen, wie das mit der momentanen Belastung funktioniert.
    Beispielsweise liegt der Tieflader irgendwo auf, weil die Strasse uneben ist, es hat also jedes Rad eine andere Belastung und damit unterschiedlichen Druck auf dem Federzylinder. Würden nun alle Zylinder gleichzeitig mit mehr Öl beaufschlagt, würde sofort ein Druckausgleich unter den Zylindern stattfinden. Das heisst, der Tieflader würde bei einseitiger Belastung zur Seite kippen.Wie das nun in der Praxis genau funktioniert, konnte mir bis jetzt niemand sagen. Möglicherweise werden diesbezügliche Reparaturen nicht von den Betreibern selbst, sondern vom Werkskundendienst behoben. Ich konnte aber gestern in Erfahrung bringen, dass manchmal 2 hintereinander liegende Radpaare parallel geschaltet sind, was eine gewisse Pendelwirkung ergibt. Sie müssten dann einen gemeinsamen Druckspeicher besitzen. Mir wurde zwar gesagt, dass beide in Reihe geschaltet seinen, das kann aber logischerweise nicht sein, oder doch?


    Gruss
    Werner j:f

    Moin Werner,
    betrachtet man nur die zwei hintereinander liegenden Räder ja: Wie bei der mechanischen, ungefederten Pendel-Aufängung: geht ein Rad nach oben oder unten, so presst es automatisch das korrespondierende Rad in das Tal, oder hebt es an.
    Allerdings kenn ich es von normalen Luftdruckanlagen mit Starrachsen so, dass über Kreuz angesteuert wird.
    Trifft bei den Aufliegern eher weniger zu.


    Ich stelle es mir bei den Aufliegern immer so vor, wie damals die mechanischen Pendeleien waren:


    Man betrachtet immer zwei Achspaare. In der Querrichtung können die Achspaare links und rechts angehoben werden. Dafür wird in Längsrichtung eine Achse eingebaut, um die quer eine Aufnahme schwingt. Um diese Aufnahme schwingt nun zusätzlich auf jeder Seite ein Arm in Längsrichtung.
    Resultat: längs schwingen die Räder pro Seite unabhängig von einander nach oben und unten, quer schwingt die ganze "Pendelei" um die Längsache. So kann jedes Rad zu jeder Zeit einzeln seinen Weg finden. Gleichzeitig werden aber Gegenmoment aufgebaut.


    Die Doktorarbeit ist nun, das mit "Fester" Hydraulik und "federnden" Elementen zu realisieren.
    Da arbeite ich mich gerade ein. Schön wäre soetwas, wie ein steuerbares "Überströmventil" eines Stossdämpfers. Hier helfen wohl nur zwei Bauteile.


    Im Prinzip schreit das eigentlich nach einer Art gekoppelter Gyros, wie von den Modell-Helis oder Panzern zur Kanonen-Stabilisierung bekannt.


    Fahren: wie Du schon sagtest, ist reine Übung. Normalerweise sind die Lenkung SZM und Auflieger ja gleich-, oder gegensinnig bei mir gekoppelt. Wird per 2-stufen Schalter als Mischer realisiert. Ein zweiter
    2-Stufen Schalter entkoppelt das ganze.
    Die Beschreibung gibt es, sobald ich die noch fehlenden Bilder gemacht habe hier. Wenn Du magst, kann ich Dir das auch vorab senden, da es die Bilder für den versierten FS-Benutzer nicht braucht.

    Hi Werner

    Zitat

    Mir wurde zwar gesagt, dass beide in Reihe geschaltet seinen, das kann aber logischerweise nicht sein, oder doch?


    Für Pendelwirkung ist die Reihenschaltung nach ersten spontanen Überlegungen aber sinnvoll. Das Öl was aus dem einen Zylinder raus kommt weil die Achse stark einfedert, füllt den Zylinder der nächsten Achse und drückt diese nach unten.

    Hallo Hendic,
    ja, mein gedanklicher Ansatz dazu siehe oben.
    Du musst aber den ganzen Auflieger, in voller Länge, mit mehr als 2 Achspaaren waagerecht halten.
    Für 2 Achsen kann ich mir das vorstellen, bei mehr wird es kompliziert.
    Für 4 Achsen als Nachläufer gibt es von Scheuerle eine Lösung, realisiert als mechanische 2-fache Pendelei.
    Bei mehr als 4 Achsen muss m.E. irgend ein Rechner anfangen da einzugreifen.
    Kenworth hat zwar eine Lösung für n-fach hintereinandergeschaltetete, luft/mechanisch gefederte Starrachsen, aber das Prinzip funktioniert bei den Aufliegern auch nicht unendlich.

    Liebe Mods,
    das Thema wird, zumindest für mich, immer interessanter.
    Vielleicht sollte man es umbenennen in "Auflieger-Federung und Lenkung" im gleichen Forum "Fahrgestelle", da es hier ja inzwischen nicht mehr nur um den Nachlauf geht.
    Ich persönlich finde den hier stattfinden Gedankenaustausch sehr anregend, unter "Nachlauf" findet man es aber, in die Zukunft gedacht, eher nicht mit der Suchen-Funktion.
    Wäre Euch dankbar, wenn ihr es umbennen könntet, Danke schonmal im Vorraus :-W

    Hallo Hendric,
    so wie du es beschrieben hast, ist das eine Parallelschltung,. Eine Reihenschaltung wäre, wie bei einer Batterie : Eingang Kolbenseite, Ausgang Stangenseite mit Verbindung zur nächsten Kolbenseite, dann wieder heraus bei Stangenseite und zurück zur Kolbenseite. Irgendwo dazwischen ist der Blasenspeicher. Alles Quatsch, wir meinen dasselbe


    Gruss
    Werner. j:f

    Hallo Christian,
    jetzt ist natürlich die Frage offen: Willst du nur wissen, wie das Original funktioniert oder willst du wissen, wie ein Federsystem in 1:TAM nachbaubar wäre. Beide Fragen haben wenig miteinander zu tun, weil das Originalprinzip nicht im Modell umsetzbar ist mit dem Hauptgrund: Woher bekomme ich 1:TAM Magnetventile, die unter Druck schaltbar sind. Anwort: nirgends oder selber machen.
    Inwieweit hast du dir dazu schon Gedanken gemacht? Falls du diesbezüglich schon eine Lösung bzw. schon ein Magnetventil fertg hast,wäre das eine Basis für eine zielbringende Lösung. Mir fällt aber momentan keine ein, die ohne Haken ist. leider.


    Gruss
    Werner j:f :-O

    Moin Werner,
    sicherlich interessiert mich primär erstmal, wie das Original funktioniert.
    Daraus kann man dann oftmals, fast immer, die Funktionsweise im Modell ableiten. Im Modell wird es wahrscheinlich nicht ganz so funktionieren können, wie im Original.
    Ab und zu bin ich manchmal schon in Gedanken leicht in der Fragestellung, wie man das evtl. umsetzen könnte.
    Das bitte ich zu entschuldigen.
    In der Zwischenzeit konnte ich auch einiges in Erfahrung bringen.
    Ich für meinen Teil würde das Thema gerne hier weiter vertiefen.
    .

    Hallo Christian,
    Wenn schon, denn schon. Ich gehe davon aus, dass die Liftfunktion an allen Achsen, unter Vollast und auch in unebenem Gelände angewandt werden kann. Beispiel: Der Tieflader fährt durch (relativ) unebenses Gelände, sodass jedes Rad eine andere Einfederug hat. Irgendwann liegt der Tieflader auf und soll nun um 10 mm angehoben werden bei einem möglichen Gesamtweg von 15 mm
    Das wäre die komplizierteste Version, weil die Brücke in Querrichtung immer waagerecht stehen müsste , auch auf der nachfolgenden ebenen Stasse. Hauptfrage und Hauptproblem: Woher bekommt die Hydraulik die waagerecht- Information und wie ist sie umzusetzen. Ich fürchte, ohne Microprozessor ist da nichts drin.
    Oder: Inwiefern könntest du Abstriche machen?
    Eine Idee hätte ich schon, wenn das Niveau nur 2 Stellungen haben dürfte: Ganz oben oder ganz unten.


    Gruss Werner j:f

    Moin Werner,
    vielleicht sollte man als aller Erstes mal die "Dämpfer", deren Aufbau, anschauen.


    Standard Modellbau-Dämpfer:
    - geschlossenes Hydraulik-System
    - Dämpfungsverhalten abhängig von Federn und
    a) Bohrungen im federnden Teller- Element
    b) Viskosität Öl


    Können wir so m.E, nicht gebrauchen.
    Zum allgemeinen Verständnis: Das Hydraulik-Öl ist nicht komprimierbar.


    Ergo brauchen wir einen Standard-Hydraulik-Zylinder mit einem Anschluss oben und unten, in der Mitte der Leitung dazwischen eine Black-Box, also irgendwas, was sowohl federt, als auch den Niveaulift macht.


    Auf einen Dämpfer eingeschränkt betrachtet:


    c) Standard Druck/Ausfahrung hält ihn auf "Nullstellung"
    d) "Luftsack" mit einem "Bein" der Black-Box federt
    e) Zweites Bein der Blackbox gibt den "Standard-Druck", sprich Höhenauslenkung, u.a. c). vor


    Damit können wir die Höhe ändern und federn.
    Nun die grundsätzliche Idee:
    Verengte ich in der Blackbox abhängig vom auf das Rad ausgeübten Druck die Durchflussgeschwindigkeit/Menge des Öls als geschlossener Kreislauf kann ich neben dem Federverhalten auch das Niveau ändern.
    Wird eine zusätzliche, geringe Menge Öl in den Kreislauf eingebracht, so fährt in irgend einem Masse Epsilon doch der Zylinder zusätzlich aus.


    Steuerung dessen kann durch Reihen/Kreuzverbindungen der Zylinder, als auch zusätzlich über jeweils einen Gyro für längs und quer mit jeweiligem Servo aus einem/mehreren Zentraltanks erfolgen.
    Spannend ist die Verteilung der längs und quer verschalteten "Dämpfer".


    Wenn das oben unverständlich ist, mach ich eine Zeichnung.


    Ich meine, dass es funktionieren könnte.
    Ob ich da einen Gedankenfehler drinne habe:
    keine Ahnung, aber die Lösung wäre eigentlich zu einfach.
    deshalb bitte überprüfen.
    Ich bin da viel zu sehr unterdessen mit der Idee verheiratet, als dass ich die Kincken/Fehler sehen würde. Deshalb bitte überprüfen, ob es so gehen könnte.