Eine hydraulische Funkfernsteuerung für einen Motorgrader ermöglicht es dem Bediener, ausgewählte Funktionen der Schaufel, des Rahmens und anderer Maschinenkomponenten über einen Funksender und ein kompatibles Empfangs- und Steuerungssystem zu steuern. Je nach Bauart des Graders kann das System Hydraulikventilfunktionen direkt ansteuern, mit elektrohydraulischen Steuerungen verbunden sein oder Teil einer umfassenderen Fernsteuerungsanlage sein.
Motorgrader erfordern einen anderen Steuerungsansatz als Bagger und Radlader, da das Planieren von der koordinierten Einstellung des Schildes, seiner Stützmechanismen und der Position der Maschine abhängt. Das Anheben des Schildes nach links und rechts, die Schildspitzenlage, die Kreisdrehung, die Seitenschiebung, die Deichsel-Mittelverschiebung, die Knickgelenkbewegung und die Radauslenkung können alle die Position der Schneidkante und die Art und Weise beeinflussen, wie sich das Material über die Oberfläche bewegt.
Der Schlüssel zur Auswahl eines geeigneten Systems liegt daher darin, zu ermitteln, welche Funktionen ferngesteuert werden müssen, wie der vorhandene Motorgrader diese Befehle verarbeitet und ob die vorgeschlagene Schnittstelle das erforderliche Bewegungs- und Sicherheitsverhalten gewährleisten kann. Ein drahtloser Joystick mit einer ausreichenden Anzahl von Achsen ist nicht automatisch mit jedem Motorgrader kompatibel.
Warum Motorgrader einen anderen Ansatz bei der Fernsteuerung benötigen
Ein Motorgrader dient dazu, eine gleichmäßige Oberfläche zu erzeugen, indem ein langes Schürfblatt – gemeinhin als „Blade“ bezeichnet – relativ zur Maschine und zum zu bearbeitenden Material verstellt wird. Seine Produktivität und die Qualität der Planierarbeit hängen vom Zusammenspiel zwischen der Position und dem Winkel des Schürfblatts, der Fahrgeschwindigkeit der Maschine sowie den Bodenverhältnissen ab.
Dies erfordert eine komplexere Steuerung als das bloße Aus- und Einfahren eines Hydraulikzylinders.
In der Anleitung zur Hebelsteuerung der Motorgrader von Caterpillar werden verschiedene Funktionen der jeweiligen Grader-Modelle beschrieben, darunter die Schaufelspitzenverstellung, die unabhängige Anhebung der Schaufel auf der linken und rechten Seite, die Seitenschiebung der Schaufel, der Kreislaufantrieb, die Deichsel- und Kreismittverschiebung, die Knickgelenkbewegung sowie die Radneigung. Die genauen Funktionen und Bedienelemente variieren je nach Maschine.
Bei der Konfiguration einer Fernsteuerung sollte man zunächst von den erforderlichen Neigungsbewegungen ausgehen und nicht von einer pauschalen Anzahl von Senderkanälen.
Die wichtigsten hydraulischen Funktionen eines Motorgraders
| Bewertungsfunktion | Was sich dadurch ändert | Warum dies bei der Benotung eine Rolle spielt |
|---|---|---|
| Anheben des linken Flügels | Hebt das linke Ende des Pflugkörpers an oder senkt es ab | Stellt die Schnitthöhe ein und trägt zur Schnitneigung bei |
| Anheben des rechten Flügels | Hebt oder senkt das rechte Ende des Pflugkörpers | Arbeitet mit dem linken Hub zusammen, um die Schaufelposition und die Querneigungsgeometrie festzulegen |
| Tipp zum Pflugschar | Ändert die Neigung der Klinge nach vorne oder hinten | Verändert die Art und Weise, wie die Schneidkante in das Material eingreift und dieses bewegt |
| Kreisrotation | Dreht die Klingenbaugruppe um den Kreis herum | Ändert die horizontale Ausrichtung des Pflugkörpers |
| Seitliche Verschiebung des Pflugkörpers | Bewegt die Klinge seitlich | Richtet die Schneidkante relativ zur Maschine und zum Arbeitsbereich aus |
| Deichsel oder kreisförmige Mittenverschiebung | Bewegt die unterstützte Klingenbaugruppe seitlich | Hilft bei der Festlegung der Reichweite der Klinge und der Arbeitsgeometrie |
| Rahmengelenk | Ändert den Winkel zwischen dem vorderen und dem hinteren Maschinenrahmen | Beeinflusst die Manövrierfähigkeit, die Schaufelposition und das Maschinenverhalten unter bestimmten Planierlasten |
| Neigung des Vorderrads | Neigt die Vorderräder seitlich | Kann dabei helfen, Seitenwind und die Spurhaltung der Maschine zu kontrollieren |
| Ripper oder Vertikutierer, sofern vorhanden | Hobt oder senkt den Aufsatz | Eignet sich zur Vorbereitung von verdichteten oder harten Oberflächen |
| Schneeschild oder sonstige Zusatzausrüstung, sofern vorhanden | Führt die zugelassenen Funktionen des Zusatzgeräts aus | Ergänzt die Standardanordnung der Pflugscharen um weitere Steuerungsmöglichkeiten |
Diese Tabelle bietet einen Überblick über die Funktionen und stellt keine vollständige Liste aller Leistungsmerkmale für jeden Motorgrader dar. Optionale Ausstattungen und modellspezifische Bedienkonzepte können weitere Funktionen hinzufügen.
Das Anheben des Schildes und das Kippen der Schaufelspitze werden separat gesteuert.
Die Funktionen zum Anheben der linken und rechten Schaufel sind voneinander getrennt, da sich die Enden des Schürfblechs unter Umständen unabhängig voneinander bewegen müssen. Ihre Befehle sollten korrekt auf die tatsächliche Bedienoberfläche der Planiermaschine abgebildet werden.
Die Scharspitze ist anders. Sie verändert die Ausrichtung des Schars nach vorne oder hinten und beeinflusst so, wie die Schneide in das Material eingreift.
In den Tipps zum Einsatz von Motorgradern von Caterpillar wird erläutert, dass die Neigung des Schneidbretts und der Schaufelwinkel Einfluss darauf haben, wie das Material geschnitten, verdichtet und verteilt wird. Dabei handelt es sich um betriebliche Zusammenhänge und nicht um feste Einstellungen, die für jedes Material oder jede Planierbedingung gelten.
Beim Fernbetrieb ist es entscheidend, ob der Bediener die erforderlichen Achsen stufenlos und unabhängig voneinander verstellen kann. Eine Steuerung, die ein Ventil nur mit einer festen Geschwindigkeit betätigen kann, bietet möglicherweise nicht denselben Einstellbereich wie ein ordnungsgemäß konfiguriertes Proportionalsystem.
Die Kreisrotation und die Seitenverschiebung bestimmen die Geometrie des Messers
Der Kreisantrieb dreht die Pflugkörperbaugruppe. Die Seitenverschiebung verschiebt das Pflugblatt seitlich, während die Deichsel- oder Kreismittelverschiebung die Position der Tragbaugruppe relativ zur Maschine verändert.
Diese Funktionen wirken zusammen, um die Schneide für verschiedene Aufgaben richtig zu positionieren. Bei der Spezifikation eines Fernsteuerungssystems sollten sie nicht zu einer einzigen allgemeinen Anforderung hinsichtlich der “Klingenbewegung” zusammengefasst werden.
Falls eine präzise Einstellung erforderlich ist, muss ermittelt werden, welche Funktionen unabhängig voneinander arbeiten müssen und ob bestimmte Bewegungskombinationen gleichzeitig ausgeführt werden müssen. Die Antwort darauf hat Auswirkungen auf die erforderlichen Joystick-Achsen, die Empfängerausgänge und die Kompatibilität mit den vorhandenen hydraulischen oder elektronischen Steuerungen.
Die Gelenkauslenkung und die Radneigung wirken sich auf die gesamte Maschine aus
Die Rahmenbeweglichkeit und die Radauslenkung sind besonders wichtig, wenn der Planiergerät Kurven fährt, seitliche Verschiebungen ausgleicht oder bestimmte Arbeiten an Hängen und Gräben ausführt.
Caterpillar erklärt, dass die Knicklenkung dazu beitragen kann, den Wenderadius zu verringern, seitlichen Zug auszugleichen und das Manövrieren in engen Kurven zu erleichtern. Die Radneigung kann zudem bei Lenkkorrekturen und unter bestimmten Geländebedingungen hilfreich sein.
Ein Fernsteuerungssystem, das zwar das Pflugblatt, nicht aber die erforderlichen Maschinenpositionierungsfunktionen steuert, mag für eine begrenzte Aufgabe geeignet sein, sollte jedoch nicht als vollständige Fernsteuerungslösung dargestellt werden.
Klären Sie vor der Bestellung, ob für das Projekt lediglich eine Steuerung der Arbeitsgeräte oder eine Fernsteuerung des gesamten Planierfahrzeugs erforderlich ist.
Weiterlesen: Drahtlose Hydraulik-Fernbedienung für Planierraupen.
Proportionale Hydrauliksteuerung: Warum sie für die Planierqualität entscheidend ist
Beim Planieren sind häufig kleine, gezielte Korrekturen der Schaufelposition und der Maschinenbewegung erforderlich. Die proportionale Steuerung kann dem Bediener dabei helfen, schrittweise Anpassungen vorzunehmen, anstatt eine Funktion zwischen festen Ein- und Aus-Zuständen umzuschalten.
Die proportionale Regelung beschreibt jedoch lediglich das Regelverhalten und stellt keine Garantie für eine bestimmte Oberflächentoleranz dar.
Proportionalregelung im Vergleich zur Ein-Aus-Regelung
Ein Ein-/Aus-Befehl fordert in der Regel einen diskreten Zustand, eine Richtung oder eine Aktivierung an. Je nach Hydrauliksystem kann eine Bewegung mit einer fest konfigurierten Geschwindigkeit erfolgen, sobald der Befehl aktiv ist.
Ein proportionaler Befehl variiert in Abhängigkeit von der Joystick-Auslenkung oder einer anderen proportionalen Eingangsgröße. Wenn die Empfangsschnittstelle und das Hydraulikventil den proportionalen Betrieb unterstützen, kann der Befehl das Ansprechverhalten des Stellglieds über einen definierten Bereich hinweg regeln.
| Anforderung | Ein-/Aus-Steuerung | Proportionalregelung |
|---|---|---|
| Diskrete Hilfsfunktion | Könnte ausreichen | Möglicherweise überflüssig |
| Stufenlose Einstellung der Messerhöhe | Eingeschränkter | Bietet eine variable Befehlseinstellung |
| Feinjustierung der Schneidkante | Hängt von der Maschine und der festgelegten Bewegungsgeschwindigkeit ab | Ermöglicht eine flexiblere Positionierung |
| Unabhängige Einstellung mehrerer Achsen | Hängt von den verfügbaren Bedienelementen und Ausgängen ab | Möglich, sofern das gesamte System dies unterstützt |
| Kontinuierliche hydraulische Bewegungssteuerung | Nicht standardmäßig enthalten | Erfordert einen kompatiblen Proportionalregelkreis |
| Oberflächengenauigkeit | Das hängt vom gesamten Benotungsprozess ab | Das hängt nach wie vor vom Bediener, dem Zustand der Maschine, dem Material, der Einstellung und etwaigen Nivelliervorrichtungen ab. |
Ein proportionaler Joystick sorgt nicht automatisch für einen linearen Zusammenhang zwischen der Joystick-Auslenkung und der Schaufelgeschwindigkeit. Die hydraulische Last, die Ventilcharakteristik, die Leistungsskalierung und die Kalibrierung der Steuerung können das tatsächliche Ansprechverhalten beeinflussen.
Der Sender, der Empfänger, der Ventilantrieb und die maschinenseitige Steuerschnittstelle müssen gemeinsam betrachtet werden.
Feinsteuerung in der Nähe der Neutralstellung des Joysticks
Beim Planieren kann es vorkommen, dass ein Maschinenführer kleine Anpassungen vornehmen muss, ohne dabei eine unerwartet große Bewegung auszulösen.
Daher sollten das Verhalten im Neutralbereich, die Totzone, die Ausgangskurve und die Auflösung des Steuerungssystems besonders beachtet werden. Ein falsch konfigurierter Neutralbereich kann kleine Anpassungen erschweren oder – bei einer ungeeigneten Konfiguration – zu unerwünschten Bewegungen führen. Eine zu aggressive Reaktion im Bereich der Fahrmittigstellung kann präzise Bewegungen erschweren.
Diese Parameter sollten anhand der Dokumentation des Geräts und der Anforderungen des Planierfahrzeugs festgelegt werden. Es gibt keine einheitliche Totzone oder Ansprechkurve, die für jedes Modell empfohlen werden kann.
Gleichzeitige Bewegung und unabhängige Achsen
Bei einigen Planierarbeiten muss der Bediener mehrere Funktionen in einer aufeinander abgestimmten Abfolge einstellen. So müssen beispielsweise der Schaufelanhub, die Drehung um die eigene Achse und die Seitenverschiebung an verschiedenen Stellen während eines Arbeitsdurchgangs angepasst werden.
Die entscheidende Frage ist nicht nur, ob der Sender über genügend Achsen verfügt. Der Empfänger und das Maschinensteuerungssystem müssen die erforderlichen gleichzeitigen Befehle verarbeiten und die gewünschten Ausgangssignale erzeugen, ohne dass es zu unbeabsichtigten Interferenzen zwischen den Funktionen kommt.
Bitten Sie den Lieferanten um Angaben dazu, welche Achsen gleichzeitig betrieben werden können, bei welchen Funktionen Einschränkungen bestehen und ob das ausgewählte Steuerungssystem das erforderliche proportionale Verhalten unterstützt.
Nomis Joystick-Fernbedienungen für den industriellen Einsatz eine geeignete Produktkategorie zur Bewertung von Joystick-basierten Steuerungsoptionen bereitstellen. Die genaue Anordnung der Bedienelemente und die Ausgangskonfiguration müssen noch an die jeweilige Planiermaschine angepasst werden.
Weiterlesen: Funkfernbedienung für Radlader.
Hydraulische Fernsteuerung im Vergleich zu elektrohydraulischen Steuerungen für Planiermaschinen
Bevor Sie sich für einen Sender und einen Empfänger entscheiden, sollten Sie feststellen, wie der Grader derzeit die Befehle des Bedieners empfängt. Zwei Motorgrader können unterschiedliche Schnittstellen haben, auch wenn ihre Arbeitsfunktionen ähnlich erscheinen.
Planiergeräte mit hebelbetätigten Hydrauliksteuerungen
Bei einem Planiergerät mit hebelbetätigten Steuerungen kann die Eingabe des Bedieners über den vorhandenen Steuermechanismus direkt ein hydraulisches Steuerventil betätigen.
Bei einer Nachrüstung kann eine speziell entwickelte Betätigungsvorrichtung zum Betätigen ausgewählter Steuerelemente verwendet werden, sofern der Mechanismus, die erforderlichen Kräfte, das Ventilverhalten, der verfügbare Platz und die Sicherheitsbedingungen dies zulassen.
Dieser Ansatz muss an der tatsächlichen Maschine evaluiert werden. Man sollte nicht davon ausgehen, dass ein universeller Aktuator das gesamte Verhalten der ursprünglichen Steuerung reproduziert, nur weil er physikalisch einen Hebel bewegen kann.
Im Rahmen des Projekts muss außerdem geklärt werden, ob die ursprünglichen Bedienelemente im Führerhaus weiterhin verfügbar sein werden, wie die Betriebsmodi verwaltet werden sollen und welche Änderungen erforderlich sind, um die ursprünglichen Maschinenfunktionen zu gewährleisten.
Planiergeräte mit elektrohydraulischer Steuerung
Einige moderne Motorgrader sind mit elektronischen Joysticks und elektrohydraulischen Steuerungssystemen ausgestattet. Bei diesen Maschinen werden die Eingaben des Bedieners zunächst von der elektronischen Steuerungsarchitektur ausgewertet, bevor sie in die erforderliche hydraulische Aktion umgesetzt werden.
Die technischen Daten des Motorgraders Modell 16 von Caterpillar beschreiben eine Konfiguration mit zwei elektrohydraulischen Joysticks, die verschiedenen Lenk- und Arbeitsgerätfunktionen zugeordnet sind.
Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass ein nachgerüsteter Funkempfänger direkt an eine solche Maschine angeschlossen werden kann. Die verfügbare Schnittstelle, die zulässigen Eingänge, die Logik der elektronischen Steuerung, das erforderliche Kommunikationsprotokoll und das sicherheitsrelevante Verhalten müssen überprüft werden.
Bei einigen Umrüstungen ist es unter Umständen erforderlich, dass der Maschinenhersteller oder ein erfahrener Integrationsspezialist eine zugelassene Schnittstelle einrichtet.
Inwiefern sich die beiden Ansätze unterscheiden
| Überlegungen | Hydraulische Steuerungen mit Hebelbetätigung | Elektrohydraulische Steuerungen |
|---|---|---|
| Befehlsschnittstelle | Mechanismus zur mechanischen Steuerung und hydraulische Ventilanordnung | Elektronische Befehlsschnittstelle und Maschinensteuerung |
| Möglicher Ansatz für eine Nachrüstung | Kompatible Betätigung ausgewählter Bedienelemente, sofern diese für die Maschine vorgesehen sind | Zugelassene elektronische oder elektrohydraulische Integration |
| Wichtige Fragen zur Kompatibilität | Mechanischer Hub, erforderliche Betätigungskraft, Ventilverhalten und sichere Montage | Eingangssignale, Steuerungslogik, Kommunikation, Diagnose und Sicherheitsfunktionen |
| Original-Kabinenbetrieb | Hängt von der vorgeschlagenen mechanischen Anordnung und der Modusauswahl ab | Hängt von der Steuerungsarchitektur der Maschine und der genehmigten Integration ab |
| Inbetriebnahme | Erfordert die Überprüfung der Steuerungsbewegung, der Richtung und des Maschinenverhaltens | Erfordert die Überprüfung der Eingangszuordnung, der Steuerlogik, des hydraulischen Ansprechverhaltens und der entsprechenden Diagnosefunktionen |
Keiner der beiden Ansätze ist grundsätzlich besser. Die geeignete Lösung hängt von der Maschine und dem erforderlichen Umfang des Fernbetriebs ab.
Einen allgemeinen Überblick über die verfügbaren Systemoptionen bietet Nomis industrielle hydraulische Fernsteuerungssysteme Diese Seite dient als Ausgangspunkt für die Erörterung von Steuerungsanforderungen. Sie sollte nicht als modellspezifische Kompatibilitätserklärung für jeden Motorgrader ausgelegt werden.
Die hydraulische Fernsteuerung ist nicht dasselbe wie die automatische Neigungsregelung
Diese Unterscheidung ist wichtig, wenn es bei einem Projekt um Präzisionsplanierung oder Bauvermessung geht.
Die drahtlose Fernsteuerung überträgt die Befehle des Bedieners an die Maschine. Die Nivellierungssteuerung misst oder schätzt die Nivellierungsbedingungen und kann je nach System eine Führung oder eine automatische Anpassung vornehmen. Die beiden Technologien können potenziell gemeinsam eingesetzt werden, jedoch übernimmt die eine nicht automatisch die Funktionen der anderen.
Was leisten Nivellierungssysteme?
Je nach Ausrüstung kann ein Nivelliersystem Querneigungsmessungen, Laserreferenzen, eine Totalstation, GNSS-Positionsbestimmung, Sensoren, Anzeigen und Steuerungslogik nutzen, um dem Bediener dabei zu helfen, eine Solloberfläche zu erreichen.
So beschreibt beispielsweise die Betriebsanleitung von Caterpillar zur Querneigung die Einrichtung der Querneigungsfunktionen bei den entsprechenden Planiersystemen. Die erforderlichen Einstellungen und die unterstützten Funktionen sind gerätespezifisch.
Ein drahtloser Fernsender misst nicht automatisch die Höhe der Schnittkante, legt keine Entwurfshöhe fest und hält auch keine Sollneigung ein.
Wann sollten beide Systeme in Betracht gezogen werden?
Eine Fernbedienung kann verwendet werden, wenn der Bediener bestimmte Funktionen des Planiergeräts drahtlos steuern muss. Ein Nivelliersystem kann erforderlich sein, wenn die Aufgabe eine definierte Nivellierung oder Neigung erfordert, die sich auf Planungsdaten bezieht.
Wenn beide Komponenten Teil des Projekts sind, muss ermittelt werden, wie die Fernbedienungen mit der bestehenden Automatisierung, den Bedieneranzeigen, den Verriegelungen und der maschinenseitigen Steuerungslogik zusammenwirken. Einige Funktionen sind möglicherweise nicht mit dem Fernbetrieb kompatibel, sofern die Integration nicht gezielt dafür ausgelegt und validiert wurde.
Gehen Sie nicht davon aus, dass jede Fernbedienung mit jedem Neigungsregelsystem verbunden werden kann. Die geeignete Schnittstelle und die zulässigen Steuerungsmodi müssen mit den Geräteherstellern oder dem zuständigen Systemintegrator abgeklärt werden.
Wo kann eine hydraulische Funkfernsteuerung bei Motorgrader zum Einsatz kommen?
Die möglichen Anwendungsbereiche hängen davon ab, welches Problem das Fernsteuerungssystem lösen soll. Die Fernsteuerung sollte nicht als universeller Ersatz für einen Fahrer im Führerhaus betrachtet werden.
Straßenbau und Endplanierung
Motorgrader werden für den Straßenbau, die Straßeninstandhaltung, die Baustellenvorbereitung und damit verbundene Erdarbeiten eingesetzt. Dank ihrer Fähigkeit, die Schaufelposition anzupassen und die Schneide zu steuern, eignen sie sich hervorragend zur Herstellung und Erhaltung der Oberflächengeometrie.
Eine Fernsteuerung kann in Betracht gezogen werden, wenn der Bediener im Rahmen der Arbeiten bestimmte Funktionen des Planiergeräts von einem anderen geeigneten Standort aus steuern muss. Die Machbarkeit hängt jedoch von den erforderlichen Schwertverstellung, den Maschinenbewegungen, der Sichtverhältnissen und der Kommunikationskonfiguration ab.
Ein System, das ausschließlich zum Bewegen der Schaufel bestimmt ist, unterscheidet sich von einem System, das dazu dient, den gesamten Grader während eines Planierdurchgangs zu steuern.
Straßeninstandhaltung und unbefestigte Flächen
Zur routinemäßigen Straßeninstandhaltung gehören das Profilieren der Fahrbahn, das Umverteilen von Material und die Aufrechterhaltung der Entwässerungsprofile. Die Konfiguration des Planierschilds, der Zustand des Materials und das Ansprechverhalten der Steuerung beeinflussen die Ausführung dieser Arbeiten.
Ermitteln Sie bei einem Fernsteuerungsprojekt, welche Bewegungen ferngesteuert werden müssen und ob der Bediener den Kontakt der Klinge mit dem Material beurteilen kann. Eine Steuerung kann unzureichende Sichtverhältnisse oder ein ungeeignetes Planierverfahren nicht ausgleichen.
Transportwege im Bergbau und Industrieanlagen
Motorgrader spielen beim Bau und der Instandhaltung von Transportwegen im Bergbau eine wichtige Rolle. Caterpillar beschreibt diesen Einsatzbereich in seinen Informationsmaterialien zu großen Motorgradern.
Der Fernbetrieb kann eine Überlegung wert sein, wenn an einem Standort ein triftiger Grund dafür vorliegt, den Bediener von einer bestimmten Gefahrenquelle fernzuhalten oder einen separaten Bedienungsort zu nutzen. Bei solchen Anwendungen müssen die Maschinenbewegungen, der Zugang zum Arbeitsbereich, die Sichtverhältnisse, die Zuverlässigkeit der Kommunikation sowie die Verfahren zur Fehlerbehebung sorgfältig berücksichtigt werden.
Schneeräumung und Spezialanbaugeräte
Manche Planiergeräte sind mit Schneeschilden, zusätzlichen Schaufeln, Aufreißern oder Auflockerern ausgestattet. Diese Anbaugeräte können zusätzliche Hydraulikfunktionen mit sich bringen und die erforderliche Anordnung der Bedienelemente verändern.
In der Systemspezifikation sollten alle installierten Anbaugeräte und deren erforderliche Bewegungsabläufe aufgeführt sein. Außerdem sollte darin bestätigt werden, dass die entsprechenden Hydraulikkreisläufe, Steuerungen und Verriegelungen unterstützt werden.
Es sollte nicht davon ausgegangen werden, dass ein in einer Broschüre für Motorgrader abgebildetes Anbaugerät in der Steuerungskonfiguration der Basismaschine enthalten ist, und es sollte nicht davon ausgegangen werden, dass ein Fernsteuerungssatz jedes optionale Anbaugerät unterstützt.
Sicherheit, Kompatibilität und geltende Normen
Die Fernsteuerung verändert zwar die Art und Weise, wie Befehle an die Planiermaschine übermittelt werden, beseitigt jedoch nicht die Gefahren, die mit dem Bewegen schwerer Maschinen, sich drehenden Rädern, Gelenkpunkten, Hydraulikdruck oder dem Arbeitsschild verbunden sind.
Das System muss im Hinblick auf seinen Verwendungszweck und die Folgen von Steuerungsfehlern bewertet werden.
Not-Aus und Kommunikationsausfall
Bevor Sie sich für ein Fernsteuerungssystem entscheiden, legen Sie fest, wie die Maschine reagieren soll, wenn ein Not-Aus-Befehl ausgelöst wird, die Kommunikation unterbrochen wird, die Stromversorgung ausfällt oder ein anderer relevanter Fehler auftritt.
Die richtige Vorgehensweise hängt von der Architektur des Sortierers und der Risikobewertung ab. Sie sollte vom zuständigen Konstrukteur oder Integrator dokumentiert und bei der Inbetriebnahme überprüft werden.
Es reicht nicht aus, davon auszugehen, dass das Deaktivieren des Funkempfängers stets das erforderliche Stoppverhalten auf Maschinenebene bewirkt.
Betriebsarten und Steuerungskonflikte
Falls sowohl die Steuerung über die Kabine als auch die Fernsteuerung unterstützt werden, legen Sie fest, wie der aktive Steuerungsmodus ausgewählt wird und wie unbeabsichtigte, sich widersprechende Befehle verhindert werden.
Der Bediener benötigt außerdem eindeutige Anzeigen des aktiven Betriebsmodus und ein festgelegtes Verfahren, um die Steuerung bei Bedarf wieder an die Fahrerkabine zurückzugeben. Diese Anforderungen sollten in die Systemkonzeption integriert werden und nicht informellen Betriebsabläufen überlassen bleiben.
Zutreffende Norm
ISO 15817:2012, Erdbaumaschinen: Sicherheitsanforderungen an Fernsteuerungssysteme legt die grundlegenden Sicherheitsanforderungen für Fernsteuerungssysteme fest, die an Erdbaumaschinen gemäß der Definition in ISO 6165 verwendet werden. Nach der Überarbeitung im Jahr 2023 bezeichnet die ISO die Ausgabe von 2012 als aktuell.
Die Norm ist ein wichtiger Ausgangspunkt für die Festlegung der geltenden Konstruktionsanforderungen. Sie besagt nicht, dass ein bestimmter Funkcontroller oder ein fertiger Umbau eines Motorgraders konform oder zertifiziert ist.
Bei der Ermittlung der geltenden Vorschriften und Normen müssen der Verwendungszweck, die Umrüstung, die Steuerungsarchitektur und der Zielmarkt der Maschine berücksichtigt werden.
So legen Sie eine hydraulische Funkfernsteuerung für einen Motorgrader fest
Eine aussagekräftige technische Spezifikation beginnt mit den Funktionen, die gesteuert werden müssen, und der Maschinenschnittstelle, über die die Befehle empfangen werden.
Schritt 1: Identifizieren Sie die Maschine
Notieren Sie den Hersteller, das Modell, das Baujahr, die Seriennummer, die Anordnung der Bedienelemente und die eingebauten Sonderausstattungen des Planierfahrzeugs.
Besorgen Sie sich nach Möglichkeit die entsprechenden Hydraulik- und Schaltpläne, Beschreibungen des Steuerungssystems sowie die Dokumentation für Sonderausstattungen. Anhand dieser Angaben kann der Lieferant unterscheiden, ob eine Nachrüstung realisierbar ist oder ob hierfür weitere technische Planungen erforderlich sind.
Schritt 2: Die erforderlichen Steuerachsen auflisten
Geben Sie an, welche der folgenden Funktionen aus der Ferne verfügbar sein müssen:
- Anheben der linken und rechten Schaufel.
- Tipp zum Pflugschar.
- Drehung eines Kreises.
- Seitliche Verschiebung des Pflugkörpers.
- Deichsel oder kreisförmige Mittenverschiebung.
- Rahmengelenk.
- Radneigung.
- Fahr-, Lenk- oder sonstige Maschinenfunktionen, falls erforderlich.
- Optionale Anbaufunktionen, sofern vorhanden.
Nicht jedes Projekt benötigt alle Funktionen. Eine klare Festlegung des Umfangs verhindert, dass man für unnötige Steuerungsfunktionen bezahlt, und beugt gleichzeitig dem schwerwiegenderen Problem vor, dass man erst nach der Installation feststellt, dass eine benötigte Funktion nicht unterstützt wird.
Schritt 3: Proportionales Verhalten und gleichzeitige Befehle definieren
Geben Sie für jede Achse an, ob eine proportionale Steuerung erforderlich ist oder ob ein diskreter Befehl ausreicht. Geben Sie an, welche Achsen gleichzeitig betätigt werden müssen und welche Kombinationen durch die Maschine oder das Betriebsverfahren eingeschränkt werden können.
Wenn die Arbeiten Feinplanierungen umfassen, sollten Sie das angestrebte Steuerungsgefühl und das Ansprechverhalten des vorhandenen Hydrauliksystems besprechen. Die Ausgangsauflösung allein bestimmt nicht die Genauigkeit der fertigen Maschine.
Schritt 4: Bestätigen Sie den Empfänger und die Maschinenschnittstelle
Der Lieferant sollte die relevanten Schnittstellenanforderungen festlegen, zu denen unter anderem die Stromversorgung, die Signalart, die verfügbaren Ausgänge, die Kommunikation mit der Steuerung, die Anforderungen an den Ventilantrieb, die Anordnung der Steckverbinder und die Befestigungsvorrichtungen gehören können.
Fragen Sie nach, welche Komponenten im Angebot enthalten sind und welche vom Maschinenbesitzer, vom Erstausrüster (OEM) oder vom Systemintegrator bereitgestellt werden müssen.
Schritt 5: Festlegung der Sicherheits- und Inbetriebnahmeanforderungen
Einigung über das beabsichtigte Verhalten bei einem Not-Aus, die Reaktion bei Kommunikationsausfall, die Bedingungen für Inbetriebnahme und Neustart, die Auswahl des Betriebsmodus sowie weitere relevante Schutzfunktionen.
Das Projekt sollte einen geeigneten Inbetriebnahme- und Abnahmeplan enthalten. Bevor die Maschine wieder in Betrieb genommen wird, sollten die erforderlichen Steuerungsrichtungen, das proportionale Ansprechverhalten, die Betriebsarten, das Fehlerverhalten und andere festgelegte Funktionen überprüft werden.
Angaben, die in einer Angebotsanfrage enthalten sein sollten
| Informationen | Zweck |
|---|---|
| Modell, Baujahr und Seriennummer des Planierfahrzeugs | Identifiziert den Zielrechner |
| Bestehender Steuerungstyp | Legt den voraussichtlichen Integrationsansatz fest |
| Hydraulik- und Schaltpläne | Unterstützt die Kompatibilitätsprüfung |
| Erforderliche Achsen und Funktionen | Legt das Layout der Bedienelemente und die Anforderungen an die Ausgabe fest |
| Anforderungen an die Proportionalregelung im Vergleich zur Ein-Aus-Regelung | Legt das Verhalten des Befehls fest |
| Geräte zur Neigungsregelung oder Automatisierung | Ermittelt mögliche Integrationsabhängigkeiten |
| Optionales Zubehör | Legt zusätzlichen Kontrollbedarf fest |
| Einsatzbereich und Einsatzbedingungen | Unterstützt die Bewertung von Kommunikationssystemen |
| Sicherheitsanforderungen und Betriebsarten | Definiert die Erwartungen auf Systemebene |
| Zielland | Unterstützt behördliche Kontrollen und Überprüfungen von Funkgeräten |
| Gewünschter Projektumfang | Gibt an, ob das Angebot nur die Fernbedienung umfasst oder auch die Planung, Installation und Inbetriebnahme |
Häufige Fehler bei der Auswahl einer Fernbedienung für einen Motorgrader
Die Auswahl erfolgt allein anhand der Anzahl der Senderkanäle. Eine hohe Kanalanzahl ist kein Beweis für die Kompatibilität mit der Steuerschnittstelle des Planiergeräts und garantiert auch nicht, dass die erforderlichen Funktionen gleichzeitig ausgeführt werden können.
Unter der Annahme, dass alle Hydraulikfunktionen unabhängig voneinander sind. Moderne Maschinensteuerungen können bestimmte Funktionen koordinieren oder einschränken. Die zulässigen Kombinationen müssen überprüft werden.
Die Steuerung der Bearbeitungsklinge als vollständige Maschinensteuerung betrachten. Die Betätigung des Pflugblatts ermöglicht nicht zwangsläufig die Fernsteuerung, die Knicklenkung, die Fahrbewegung, das Bremsen oder andere Maschinenfunktionen.
Verwechslung von Fernsteuerung und automatischer Benotung. Eine drahtlose Befehlsschnittstelle bietet nicht automatisch Messungen in Konstruktionsqualität oder eine automatische Flügelverstellung.
Ohne Berücksichtigung der Sonderausstattung. Schneeschaufeln, Aufreißer, Auflockerer und andere angebaute Geräte können die erforderliche Steuerungskonfiguration verändern.
Unter der Annahme, dass alle Motorgrader die gleiche Hebelanordnung aufweisen. Modelle und Baureihen unterscheiden sich. Die tatsächliche Maschinendokumentation sollte als Grundlage für die Zuordnung der Steuerung dienen.
Unbegründete Leistungsversprechen akzeptieren. Angaben zu Reichweite, Reaktionsverhalten, Sicherheitsbewertungen und Kompatibilität sollten durch Unterlagen für die angegebene Konfiguration belegt werden.
Wie Nomi bei den Anforderungen an die Fernsteuerung von Motorgradern helfen kann
Nomis Publikum Unternehmensübersicht führt Motorgrader als eine der Anwendungsbereiche für Baumaschinen im Rahmen seiner industriellen drahtlosen Fernsteuerungsprodukte auf. Das Unternehmen nennt außerdem hydraulische Fernsteuerungssysteme und Joystick-Fernbedienungen in seinen Produktkategorien.
Im Rahmen eines Motorgrader-Projekts bieten diese Kategorien Ansatzpunkte für die Erörterung der Befehlsschnittstelle und der Anforderungen an die proportionale Steuerung. Die Eignung eines bestimmten Systems muss dennoch anhand des Modells des Ziel-Motorgraders, der Steuerungsarchitektur, der installierten Optionen und der erforderlichen Funktionen überprüft werden.
Eine aussagekräftige technische Anfrage sollte Angaben zum Maschinenmodell, zu den zu steuernden Achsen, zur vorhandenen hydraulischen oder elektrohydraulischen Schnittstelle, zu etwaigen Nivelliervorrichtungen sowie zum vorgesehenen Einsatzzweck enthalten. Bitte fügen Sie nach Möglichkeit die entsprechenden Zeichnungen und Fotos der derzeitigen Steuerung bei.
Im nächsten Schritt muss ermittelt werden, welche Befehle unterstützt werden können und welche zusätzliche maschinenseitige Integration möglicherweise erforderlich ist. Um die Anforderungen zu besprechen, verwenden Sie Nomis Kontaktseite.
Drahtlose Hydraulikfernsteuerung für Motorgrader: Häufig gestellte Fragen
1. Welche Funktionen lassen sich mit einer Funkfernbedienung an einem Motorgrader steuern?
Je nach Maschinen- und Systemkonfiguration können Fernbefehle das Anheben der linken und rechten Schaufel, die Neigung des Planierschilds, die Drehung im Kreis, die Seitenschiebung, die Deichsel- oder Kreismittenschiebung, die Knicklenkung, die Radneigung sowie ausgewählte Zusatzfunktionen steuern. Die Steuerung von Fahr- und Lenkfunktionen sowie anderer Maschinensteuerungen erfordert eine separate Kompatibilitätsprüfung, sofern diese im Projekt enthalten sind.
2. Warum benötigt ein Motorgrader mehr Steuerachsen als eine einfache hydraulische Maschine?
Ein Motorgrader nutzt mehrere unabhängige Bewegungsachsen, um das Schneidblech zu positionieren und die Schneidkante einzustellen. Welche Achsen erforderlich sind, hängt vom Grader-Modell, den installierten Optionen und der vorgesehenen Aufgabe ab. Die Anzahl der Geberachsen muss auf die tatsächlich benötigten Funktionen abgestimmt sein.
3. Ist für die Bewegung des Schaufelblatts eines Motorgraders eine proportionale Steuerung erforderlich?
Das gilt zwar nicht für jede Funktion, doch die proportionale Steuerung kann für die stufenlose Positionierung der Klinge und eine variable Bewegungsgeschwindigkeit nützlich sein. Der gesamte Steuerungsweg muss den proportionalen Betrieb unterstützen, und das endgültige Ansprechverhalten der Maschine hängt vom Hydrauliksystem und der Kalibrierung ab.
4. Kann eine Funkfernbedienung an einen bereits vorhandenen Motorgrader nachgerüstet werden?
Grundsätzlich ja, allerdings hängt die Kompatibilität von der Steuerungsarchitektur, der Ventilschnittstelle, den elektronischen Steuerungen, den installierten Optionen und den erforderlichen Funktionen ab. Vor der Auswahl der Komponenten ist eine maschinenspezifische technische Prüfung erforderlich.
5. Worin besteht der Unterschied zwischen hebelbetätigten hydraulischen Steuerungen und elektrohydraulischen Steuerungen?
Bei hebelbetätigten Systemen wird die Eingabe des Bedieners über einen mechanischen Mechanismus an die Hydraulikventile weitergeleitet. Elektrohydraulische Systeme werten elektronische Befehle aus, bevor sie die Hydraulikleistung steuern. Der Ansatz für die Nachrüstung hängt davon ab, welche Architektur installiert ist.
6. Lässt sich die Fernsteuerung in das Nivelliersystem eines Motorgraders integrieren?
Dies ist möglicherweise dann der Fall, wenn die Maschine und die Nivellierausrüstung die geplante Integration unterstützen. Die Fernsteuerungsschnittstelle und die Nivellierfunktionen müssen gemeinsam bewertet werden. Ein drahtloser Joystick gewährleistet nicht automatisch eine automatische Nivellierung.
7. Kann ein Fernsteuerungssystem das Pflugblatt und die Rahmenknickung gleichzeitig betätigen?
Das hängt von den Achsen des Senders, den Ausgängen des Empfängers, der Maschinensteuerung und der zulässigen Betriebslogik ab. Gleichzeitige Bewegungen sollten für die beabsichtigte Maschinenkonfiguration ausdrücklich festgelegt und überprüft werden.
8. Welche technischen Daten des Motorgraders sollten für ein Angebot angegeben werden?
Geben Sie den Hersteller, das Modell, das Baujahr, die Seriennummer, die vorhandene Steuerungsarchitektur, gegebenenfalls die Hydraulik- und Schaltpläne, die erforderlichen Funktionen, die montierten Anbaugeräte, die Neigungsregelung sowie die vorgesehene Einsatzumgebung an.
9. Welche Sicherheitsnorm gilt für den Fernbetrieb eines Motorgraders?
Die Norm ISO 15817:2012 behandelt die grundlegenden Sicherheitsanforderungen für Fernsteuerungssysteme, die an Erdbaumaschinen gemäß der Definition in ISO 6165 zum Einsatz kommen. Der Anwendungsbereich, sonstige relevante Anforderungen sowie der Nachweis der Konformität müssen für die jeweilige Maschine und den jeweiligen Zielmarkt festgelegt werden.
10. Bietet Nomi eine universelle Funkfernbedienung für alle Motorgrader an?
Eine universelle Kompatibilität sollte nicht vorausgesetzt werden. Nomi führt Motorgrader als eine der Anwendungsmöglichkeiten seiner industriellen Fernsteuerungsprodukte auf, doch muss die konkrete Konfiguration vor dem Kauf im Hinblick auf die Steuerung der Maschine und die erforderlichen Funktionen überprüft werden.
