Lernfeld 8 · Prüfung Teil 2
Pumpen, Ventile, Zylinder und Load-Sensing
Arbeitshydraulik an Land- und Baumaschinen: Konstant- und Verstellpumpe, Steuergeräte, Schwimmstellung, Load-Sensing, Hubwerksregelung und Lasthalteventile.
Darum geht es
Ältere Traktoren und einfache Geräte arbeiten mit Konstantpumpe und Open-Center-Ventilen: Die Pumpe fördert ständig, in Neutralstellung fließt das Öl fast drucklos zum Tank. Wird nur wenig Öl gebraucht, geht der Rest über Drosselstellen oder das Druckbegrenzungsventil verloren und wird zu Wärme. Moderne Traktoren, Radlader und Bagger nutzen Load-Sensing mit Axialkolben-Verstellpumpe. Über Wechselventile gelangt der höchste Lastdruck in die LS-Leitung, der Pumpenregler hält den Pumpendruck um eine feste Regeldruckdifferenz darüber. Die Pumpe liefert nur den gebrauchten Förderstrom, Druckwaagen halten die Geschwindigkeit weitgehend lastunabhängig.
Steuergeräte am Traktor sind einfach- oder doppeltwirkend und haben oft eine Schwimmstellung, in der beide Zylinderseiten zum Tank entlastet sind und Schaufel, Mähwerk oder Schild dem Boden folgen. Das Heckhubwerk wird elektronisch geregelt: Die Lageregelung hält eine feste Höhe, die Zugkraftregelung misst die Kraft über Messbolzen in den Unterlenkern, die Mischregelung kombiniert beides. Hydromotoren treiben Gebläse, Streuteller und Förderbänder; Stromregelventile halten ihre Drehzahl trotz wechselnder Last konstant. Ein Prioritätsventil versorgt die Lenkung vorrangig.
Ziehende Lasten werden mit Senkbrems- oder Lasthalteventilen beherrscht. Wird ein Bagger als Hebezeug eingesetzt, verlangen Herstellerangaben und die Normen für Erdbaumaschinen (DIN EN 474) Leitungsbruchsicherungen an Hub- und Stielzylindern, eine Tragfähigkeitstabelle und ab einer bestimmten Größe eine Überlastwarneinrichtung. Hebt ein Hubwerk ohne Last normal, mit Last aber langsam, deutet das auf innere Leckage in Pumpe oder Ventilen, ein falsch eingestelltes Druckbegrenzungsventil oder überhitztes Öl.
Das solltest du dir merken
- Load-Sensing meldet immer den höchsten Lastdruck an die Pumpe.
- Pumpendruck im LS-System gleich Lastdruck plus Regeldruckdifferenz.
- Schwimmstellung entlastet beide Zylinderseiten zum Tank.
- Drehzahl eines Hydromotors gleich Volumenstrom mal Wirkungsgrad durch Schluckvolumen.
- Bagger im Hebezeugbetrieb nur mit Leitungsbruchsicherung und Überlastwarnung.
Formeln
- Drehzahl des Hydromotors
- in cm³/min, Schluckvolumen in cm³, in 1/min
- Drehmoment des Hydromotors
- in m³, in Pa, in Nm; mit cm³ und bar durch 62,8 teilen
- Verlustleistung an der Steuerkante
- Druckabfall in bar, in l/min, in kW
Typische Fehler in der Prüfung
- Beim Load-Sensing den niedrigsten statt den höchsten Lastdruck angenommen.
- Beim Hydromotor durch den Wirkungsgrad geteilt, als wäre es eine Pumpe mit Mehrbedarf.
- Schwimmstellung mit Sperrstellung verwechselt.
- Lastabhängiges Langsamwerden auf zu wenig Öl im Tank geschoben, ohne Druck und Förderstrom zu messen.
Tipps aus der Werkstatt
- Load-Sensing meldet immer den höchsten Lastdruck, die Pumpe hält Lastdruck plus Regeldruckdifferenz. Hydromotor: Volumenstrom mal Wirkungsgrad durch Schluckvolumen. Hebt das Hubwerk nur unter Last schlecht, an innere Leckage und das Druckbegrenzungsventil denken.
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13 Aufgaben zu „Pumpen, Ventile, Zylinder und Load-Sensing“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.
Jetzt übenGrundlage: KMK-Rahmenlehrplan Land- und Baumaschinenmechatroniker/-in (2014), Lernfeld 8 (Prüfen und Instandsetzen von hydraulischen Steuerungs- und Regelungssystemen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.