Modellgestützte Messtechnik für Wiegeeinrichtungen bei mobilen Arbeitsmaschinen

Für die Wirtschaft und die Industrie sind Rohstoffe die Basis für die Herstellung von hochwertigen Produkten. Der wirtschaftliche Erfolg eines Unternehmens ist davon abhängig wie effizient die gegebenen Ressourcen genutzt werden. Deshalb ist das quantitativ genaue Erfassen von Rohstoffen unerlässlich. Ein wichtiges Werkzeug hierfür sind mobile Wiegeeinrichtungen für Radlader und andere mobilen Arbeitsmaschinen.

 

Problemstellung

Mobile Wiegeeinrichtungen für Radlader können das genaue Gewicht des Schaufelinhaltes nur unter bestimmten Bedingungen ermitteln. Schwingungen des Radladers verursacht durch unebenen Untergrund oder Schwerpunktverlagerung der Schaufel verursacht durch unterschiedliche Neigungen sind einige von vielen Störgrößen, die eine exakte Gewichtsmessung erschweren. Um diese Störgrößen zu beheben muss die Gewichtsmessung bei ruhendem Radlader erfolgen, oder es muss ein erheblicher Aufwand in der Messtechnik betrieben werden um Störsignale zu kompensieren.

Ziele des Projektes

Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist es, eine modellbasierte mobile Wiegeeinrichtung zu entwickeln, die robust gegen äußere Einflüsse und hinreichend genau mit einem geringen Aufwand von Sensoren die Nutzlast eines Radladers während des Fahrantriebs ermitteln kann. Dabei soll das für die Anwendung relevante Subsystem des Radladers durch ein mathematisches Modell abgebildet werden. In der Modellbildung soll die Schaufelkinematik, die Arbeitshydraulik, das Schwingungsverhalten des Radladers und andere für die Anwendung relevante Subsysteme abgebildet werden. Anschließend soll das Modell in eine echtzeitfähige Hardware implementiert und mittels weniger Sensoren mit dem realen Radlader verglichen. Mithilfe eines entwickelten Beobachters soll letztlich die Zielgröße, in diesem Fall das Gewicht des Schaufelinhaltes, hinreichend genau geschätzt werden.

Kontakt:info@mobilearbeitsmaschine.de

Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.