Kurzfragenkatalog T R A K T O R E N

Kurzfragenkatalog T R A K T O R E N 1.1 geändert 10/06 Skizzieren Sie die Arbeitsweise der Seilzug-Dampfpflüge! An welchen Stellen wurde im Vergleich ...
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Kurzfragenkatalog T R A K T O R E N 1.1 geändert 10/06 Skizzieren Sie die Arbeitsweise der Seilzug-Dampfpflüge! An welchen Stellen wurde im Vergleich zum Radtraktor Energie gespart und wo war der Wirkungsgrad schlechter?

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Schlechter: Wirkungsgrad von Dampfmaschinen nur ca. 20%, Einzweckmaschine Besser: kein Vorgewende, höhere Feldleistung

1.3 Durch welche Konstruktion wurde die mitteleuropäische Traktorentwicklung um 1920 maßgeblich durch die USA beeinflusst? Nennen Sie zwei charakteristische Merkmale dieses Konzepts? Blockbauweise - Motor, Getriebe und Achse bilden das Chassis - Nachteil: schwieriger Teilewechsel (keine Standardkomponenten), Körperschallübertragung, teure Gusskonstruktion 1.6 Wann wurde der Luftreifen bei Traktoren eingeführt? Welches Konzept wurde abgelöst? - Einführung: 1932 durch Firestone (USA) - Ablösung der Eisenbereifung

1.7 (11/03) Nennen Sie 4 historische Meilensteine der Traktorenentwicklung!  1917: Fordson Radtraktor, leichte Blockbauweise, Fließbandfertigung =) Niedriger Verkaufspreis  1921: Erster Lanz Bulldog, 12PS, kein Schaltgetriebe  1925: Anmeldung des Patents über geregelte Dreipunktkraftheber durch Fordson  1932: Erste Niederdruck Luftreifen (Firestone, USA) 1.8 Nennen Sie acht Schwerpunkte der heutigen und zukünftigen Traktorenentwicklung!  Anstieg der Motorleistung  Erweiterte Einsatzmöglichkeiten  Verbesserte Handhabung (bzgl. Komfort, Sicherheit, Gesundheit, Fahrerinformation, Automatisierung)  Reduzierte Energieverluste und Emissionen  Steigende Bedeutung technischer Regelwerke  Globale Produktplanung  Vereinfachung der Wartung und Reparatur

1.9 Was versteht man bei Traktoren unter Blockbauart, Halbrahmenbauart und Rahmenbauart (Skizzen)? Was ist aus Sicht des Herstellers der Hauptvorteil der Rahmenbauweise?

Vorteil der Rahmenbauweise: Geräuschreduzierung, leichter Anbau von Zusatzgeräten 1.10 Nennen Sie drei Vor- und drei Nachteile von Kettentraktoren gegenüber Radtraktoren!  Tendenzmäßig bodenschonender  Motorleistung bei relativ kleinen Geschwindigkeiten voll nutzbar  Kein Power Hop (Schwingung bei niedriger Geschwindigkeit u. Zuglast)   

Hohes Gewicht durch Laufwerk und Lenkung =) hohe Kosten Abscheren der Bodenoberfläche beim Lenken Begrenzte Straßentauglichkeit

1.12 (11/03) Warum strebt man leichte Traktoren an?  Geschwindigkeit, Verzögerung, Beschleunigung besser  Begrenzte Tragfähigkeit der Reifen  Höhere Zuladung 1.13 Skizzieren Sie die Verteilung der Einsatzzeiten typischer Arbeiten landwirtschaftlicher Traktoren über der Motor-Nennleistung (4 Bereiche)!

1.14 geändert 10/06 Einsatzgrenzen: Welche Dauerschräglage sollte ein Standardtraktor ertragen können? Muss sie in allen Richtungen gelten?  Ackerbau bis 15%  Futerbau bis 17%  Traktor muss 20% Schräglage dauernd in allen Richtungen ertragen

1.15 Nennen Sie je drei Grenzen für die Steigerung der Traktor-Fahrgeschwindigkeit auf dem Acker und auf der Straße!  Acker: Qualität der Arbeit (Geräteprozess), Fahrkomfort (15-20km/h ungefedert), spezifischer Energieaufwand  Straße: Fahrkomfort (bis 40km/h ungefedert), Vorschriften (EG: 40km/h), Motorleistung (va. Bei Steigungen) 1.16 Skizzieren Sie den Aufbau eines Standardtraktors mit Allradantrieb und Kabine (Grundaufbau) und benennen Sie die zehn wichtigsten Komponenten!

1.17 Geben Sie an, wie sich die Gesamtherstellkosten eines Standardtraktors mit Allradantrieb auf die einzelnen Baugruppen (Motor, Getriebe ...) verteilen!  Getriebe + Hinterachse: 29%  Motor (Euro 3b): 20%  Kabine (incl. USV): 13%  Hydraulik (incl. Lenkung): 11%  Vorderachse, Rahmen, Blech, Räder: 24%  Montage: 3% 1.18 geändert 10/05 Skizzieren Sie die Kosten je kW Motornennleistung über der Nennleistung für 3 Traktorfamilien! Bitte Hauptgrund für die kostengünstigste Maschine einer Familie angeben!

1.19 Stellen Sie in einer Diagrammskizze die Anwendungskosten je Traktor-Betriebstunde über der jährlichen Nutzungsdauer qualitativ dar!

1.21 Welche 3 Komplexe bestimmen die Einsatzleistung eines Traktors (mit je drei Unterpunkten)? Wo sehen Sie Potenziale für weitere Steigerungen?

1.22 geändert 10/06 Projektgründung: Erläutern Sie die Aufgaben der Bereiche Finanzen, Verkauf, Forschung, Entwicklung und Produktion!

1.24 Von welchen Hauptfaktoren (5) hängt der auf dem Markt erlösbare Traktorpreis ab?  Produktwirtschaftlichkeit  Vertriebliche Umsetzung  Markenimage  Händlernetz  Angebot vs. Nachfrage 2.1 Erläutern Sie die Reifenbezeichnung 16.9-38! Wie wird ein Radialreifen bezeichnet?  16.9: Reifenbreite in Zoll  38: Nenndurchmesser der Felge in Zoll  R für Radialreifen 2.2 Nennen Sie vier wichtige Grundfunktionen von Traktor-Treibradreifen!  Aufnahme bzw. Erzeugung von Kräften bei möglichst geringen Verlusten durch Rollwiderstand und Schlupf  Bodenschonung (möglichst geringe Bodendrücke)  Federung und Dämpfung  Aufnahme von Ballast 2.4 In welcher Weise kennzeichnet man heute (neues System) die Reifentragfähigkeit und zulässige Geschwindigkeit?  Reifentragfähigkeit: Tragfähigkeitszahl (Load Index)  Geschwindigkeit: A1-A8 (bis 40 km/h), B - H (50-210 km/h)

2.5 Erläutern Sie die Bedeutung des Luftdruckes für die wichtigsten Einsatzkriterien von Luftreifen (Beispiele 0,5 bar/2,0 bar)!

2.6 Skizzieren Sie qualitativ die Abhängigkeit der so genannten Dämpfungskonstante über der Fahrgeschwindigkeit für Diagonal- und Radialreifen! Wie wirkt sich eine Luftdruckveränderung aus?

2.7 Wovon ist die Bodenverdichtung als Folge des Bodendruckes abhängig? Nennen Sie vier Einflussgrößen!     

Bodenfeuchte Bodenart Bearbeitungszustand Verdichtungsgeschwindigkeit Scherbeanspruchung

2.9 Durch welche Maßnahmen kann bei Traktoren eine größere Zugkraft auf den Boden übertragen werden (konstruktiv 5 Maßnahmen, anwendungstechnisch 2 Maßnahmen)?      

Höheres Drehmoment Größere Motorleistung Erhöhung des Traktorgewichts Größere Reifen Niedriger Reifeninnendruck auf dem Acker, hoher auf der Straße Fahren bei optimalem Schlupf (ca. 20% auf dem Acker)

2.10 geändert 02/06 Warum vergrößert man die Reifenabmessungen überproportional mit der Traktorgröße? Warum geht man eher in die Breite als in den Durchmesser? Wodurch wird die maximal mögliche Reifenbreite begrenzt (2 Gründe)?  

Überproportionaler Anstieg der Radlasten (schwerere Traktoren, schwerere Geräte) =) höhere Zugkraft nötig Höhere Radaufstandsfläche =) höhere Zugkraft, geringerer Bodendruck

2.11 Nennen Sie vier Folgen und Begleiterscheinungen des Bodendrucks!    

Beeinflussung des Pflanzenwachstums Verminderung der nutzbaren Maschinenleistung Zusätzlicher Energieverbrauch Verbesserung der Traktion nachfolgender Fahrwerke

2.12 Skizzieren Sie die Verteilung des Normaldrucks in der Reifenaufstandsfläche bei einem sehr harten und einem sehr weichen Boden! Wie sieht im Prinzip die räumliche Druckverteilung im Boden aus (Skizze)?

2.13 geändert 10/05 Was versteht man unter einem "fiktiven starren Ersatzrad" (Skizze für 2 verschiedene Luftdrücke)?

2.14 Wo liegt – grob gesehen – der kleinste zulässige Porenanteil, bei dem der Pflanzenwuchs gerade noch nicht beeinträchtigt wird? Wie ist der Effekt zu erklären, dass z.B. Getreide in der Traktorspur manchmal besser aufläuft als daneben?  

Ca. 45% Gleichmäßige Luftverteilung im verdichteten Boden, Verbesserung des Porenanteils durch Verdichtung

2.16 Skizzieren Sie die volumetrische Verteilung von Feststoff, Luft und Wasser für einen abgesetzten Ackerboden mit Pflugsohlenverdichtung über der Bodentiefe!

2.17 Erläutern Sie die Bedeutung der Kohäsion des Ackerbodens mit Hilfe eines Diagramms “Scherspannung über Normalspannung“.

Je größer die Kohäsion ist, desto größer ist die maximale Scherspannung 2.18 Wie ist der Kraftschluss- oder Triebkraftbeiwert definiert? Wie hängt er vom Schlupf ab (Skizze)? Geben Sie die Definition des Rollwiderstandsbeiwertes an! Welche Beiwerte ergeben sich beim Ziehen auf trockenem Stoppelacker (ungefähre Werte für 20 % Schlupf)? Triebkraftbeiwert:

Rollwiderstandsbeiwert: 2.19 Skizzieren Sie für einen Traktor mit Hinterradantrieb den Verlauf der Treibradumfangskräfte und der Treibradzugkräfte über dem Schlupf (Skizze präzise im Nullpunktbereich)!

2.20 Diskutieren Sie kurz das Problem des schlupflosen Zustands und schlagen Sie zwei mögliche Definitionen vor (einmal stark vereinfacht, einmal genauer)!

2.21 Skizzieren Sie den Verlauf der Radzugkraft über dem Schlupf! In welchem Bereich der Kontaktfläche tritt bei 20 % Schlupf Abscheren auf (Skizze)? Wie kann man die maximale Scherspannung abschätzend berechnen?

η 2.22 10/05 Berechnen Sie die Zugkraft eines Traktorreifens bei normaler Auslastung auf mittlerem Boden für 15 % Schlupf und 10 kN Radlast. Wie groß ist das Radantriebsmoment bei 0,8 m wirksamen Radradius. Berechnen Sie den Traktionswirkungsgrad.

2.23 geändert 10/05 Nennen und skizzieren Sie den Übertragungswirkungsgrad Reifen - Boden über dem Schlupf für das Befahren eines trockenen Stoppelfeldes! In welcher Relation stehen die Fahrwerksverluste zu den gesamten Getriebeverlusten (bis Radnabe)?

Getriebeverlust: 10-15% Fahrwerksverlust: 35-40% =) ca. 3,5 2.24 Stellen Sie eine ungefähre Gesamtleistungsbilanz für einen hinterradgetriebenen Traktor auf! Nutzleistung = Nennleistung – Motorverlust – Nebenaggregate – Anzapfleistung Getriebeverlust – Fahrwiderstandsverlust – Schlupfverlust

2.28 Unter welchen Bedingungen kann man die maximale Zugleistung eines Traktors durch Gewichtsreduzierung verbessern (genau erklären)? Wenn bei einem gewissen Schlupf das Maximum des Treibradwirkungsgrades noch nicht erreicht ist. Da der Treibradbeiwert vom Gewicht abhängt ( , steigt er bei sinkendem Gewicht. Damit steigt der Treibradwirkungsgrad 2.29 Warum ist der Traktionsgewinn durch Allradantrieb größer als der Zuwachs der Radlastsumme an den Treibrädern?  

Der Fahrwiderstand wird bei Allradantrieb auch vorne mit 100% Wirkungsgrad überwunden Der Multi Pass Effekt verbessert trotz der nicht gleich großen Reifen die Leistungsübertragung an der Hinterachse bei Allradantrieb

2.30 geändert 10/05 Mit welcher Faustformel kann bei etwa gleichbreiten Reifen der Multipass-Effekt (nach Holm) bezüglich Traktion erfasst werden? , 2.31 Nennen Sie sechs Maßnahmen, um den Rollwiderstand des Traktors auf dem Acker klein zu halten!     

Verringerung des Luftdrucks Verwendung von Allradantrieb Verminderte Radlast Fahrten auf nassem Acker vermeiden Geringere Einsinktiefe durch breitere Reifen

2.34 Was versteht man bei einem Differentialgetriebe unter natürlicher Sperrwirkung? Geben Sie einen Faustwert an! Als natürliche Sperrwirkung wird die Sperrung des Differentials durch Reibung bezeichnet. S = 10 – 15% 2.35 Um welche Linie wird der seitliche Kippvorgang eines Traktors mit Pendelachse eingeleitet? Wo liegt etwa die Grenzneigung eines Hanges für statisches seitliches Kippen? -

kippen beginnt durch abheben eines Hinterreifens pendelachse bleibt stehen =) Traktor kippt

2.36 Skizzieren Sie den geometrischen Ort der seitlichen oberen Schutzrahmenecke bezüglich konstanten Weiterrollverhaltens! Wozu benutzt man derartige Linien?

2.37 Welche Grundprinzipe der Mechanik werden für die Modellierung des seitlichen Umsturzes von Traktoren angewendet? -

Schwerpunktberechnung Berechnung Kippmoment Energieberechnung für Verformung, damit er liegen bleibt

2.38 Welchen Gesamtwirkungsgrad (Motorleistung bis Zugleistung) erreicht man etwa beim Pflügen eines festen Ackers normaler Feuchte in ebenem Gelände mit Allradantrieb? Wie groß ist der Teilwirkungsgrad des Fahrwerks (dimensionslose Beiwerte schätzen)! 2.39 Warum strebt man möglichst eine direkte mechanische Leistungsabgabe vom Traktor an das Gerät über die Zapfwelle an (mit Zahlen begründen)? Welchen Hauptnachteil hätte ein hydrostatischer Antrieb? -

Wirkungsgrad von direkter mechanischer Übertragung ist besser als der einer hydrostatischen Leistungsübertragung (

2.40 Welche Faktoren begrenzen die maximal mögliche Fahrgeschwindigkeit auf dem Acker? Qualität der Arbeit (Geräteprozess), Fahrkomfort (15-20km/h ungefedert), spezifischer Energieaufwand

3.1 Nennen Sie acht Vorteile des Allradantriebes (anwendungstechnisch und konstruktiv) im Vergleich zum Hinterradantrieb! -

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Anwendungstechnisch:  Erhöhte Zugkraft und Zugleistung  Verringerter Kraftstoffverbrauch auf dem Acker (direkt kompensierter Frontrollwiderstand, verstärkter MultiPass Effekt)  Verbesserung der Frontladerarbeit  Verbesserte Manövrierfähigkeit unter schwierigen Bedingungen  Geringerer Bodendruck an der Vorderachse Konstruktiv  Überproportionales Reifenwachstum abgeschwächst  Möglichkeit einer 3. Bremse auf der Antriebswelle  Gewisse Entlastung des Endtriebs der Hinterachse

3.2 Skizzieren Sie sinnbildlich die Leistungsübertragung in einer modernen getriebenen Lenkachse! Wodurch erreicht man kleine Abmessungen des Differentialgetriebes?

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Nur niedrige Untersetzung im Differentialgetriebe nötig aufgrund der seitlichen Planetengetriebe

3.3 Skizzieren Sie ein mögliches konstruktives Konzept für einen zentralen Antrieb der Traktorvorderachse!

3.4 Erläutern Sie den Einfluss des Frontladens auf die Drehmomentbelastung angetriebener Frontachsen! Die Drehmomentbelastung steigt sehr stark an, die Lastkollektive an der Vorderachse dadurch ebenfalls. 3.5 Wie lässt sich die Leistungsaufteilung auf Vorder- und Hinterachse (bei Allradantrieb) näherungsweise berechnen? Gesetz für Leistungsaufteilung: Bei gleichem Schlupf Aufteilung im Verhältnis der Achslasten typisch heute: 40% vorn, 60% hinten

3.6 Nennen Sie vier realisierte Bremsenkonzepte bei Traktoren sowie Vor- und Nachteile der verschiedenen Konzepte! -

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Hinterradbremse  Einfacher Aufbau  Schlechte Bremswirkung Hinterrad + Gelenkwellenbremse bei Allradantrieb  Relativ einfacher Aufbau, Allradbremse  Schmutzempfindlich, Verringerung der Bodenfreiheit Hinterradbremse mit Allradzuschaltung  Kleiner Bauraum, Allradbremsung, Verzögerung noch größer als bei H + G  Zusätzlich elektrohydraulische Betätigung  Bremsen an den Hinterachsen müssen für gesamte Bremsleistung dimensioniert sein Vierradbremse  Ausschaltung des Differentialeinflusses an der Vorderachse, hohe Verzögerung bei richtiger Bremskraftverteilung, 2 Kreise und ABS möglich  Großer Bauaufwand, Schmutzempfindlichkeit bei freiliegenden Bremsen bzw. Schleppmomente bei nassen Bremsen

3.7 Warum haben Traktoren meist ein "doppeltes" Bremspedal mit einer Verriegelungsvorrichtung? Welche Bremsen werden bei Traktoren angewendet? -

Um Einzelradbremsung zu ermöglichen Bauarten  Trommelbremsen  Trockene Vollscheibenbremsen  Nasse Vollscheibenbremsen  Trockene Teilscheibenbremsen

3.8 Warum sollten Traktorbremsen möglichst nicht direkt an der Radnabe liegen? 3.9 geändert 12/03 Ein Traktor mit Allradantrieb soll von Hinterachs- auf Allradbremsung umkonstruiert werden. Nennen Sie zwei mögliche Konzepte für die Nachkonstruktion des Bremssystems und deren Vor- und Nachteile! -

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Hinterrad + Gelenkwellenbremse bei Allradantrieb  Relativ einfacher Aufbau, Allradbremse  Schmutzempfindlich, Verringerung der Bodenfreiheit Hinterradbremse mit Allradzuschaltung  Kleiner Bauraum, Allradbremsung, Verzögerung noch größer als bei H + G  Zusätzlich elektrohydraulische Betätigung  Bremsen an den Hinterachsen müssen für gesamte Bremsleistung dimensioniert sein

3.10 Nennen Sie sechs Kriterien zur Beurteilung eines Bremssystems! -

Wartungsfreundlichkeit Lebensdauer Funktion Vorschriften aller Lieferländer abgedeckt Schmutzempfindlichkeit Optimierung hinsichtlich geringer Leerlaufverluste

3.11 Skizzieren Sie sinnbildlich den Planetenendantrieb einer Hinterachse! Welche beiden Bremsenkonzepte sind dabei üblich? Nennen Sie Vor- und Nachteile!

3.12 Skizzieren Sie drei Traktor-Lenkungskonzepte und benennen Sie zwei Vor- und zwei Nachteile der Knicklenkung!



Vorteile: o Kleine Wendekreisdurchmesser



o Keine Überdrehzahlen bei Kurvenfahrten Nachteile o Hoher Aufwand für Lenkhydraulik o Auf die Nutzleistung bezogene Mehrkosten

3.13 Welche Parameter beeinflussen das Lenkmoment? Nach welcher Eckforderung legt man das maximale Lenkmoment hydrostatischer Hilfskraftlenkungen aus?        

Vorspur Sturz Spreizung Nachlauf Lenkrollhalbmesser Hebemoment Reibung Reifen-Boden Eckforderung: Auf Beton bei max. Achslast im Stand gerade max. Lenkausschlag

3.14 Nennen Sie drei Vorteile und einen Nachteil einer hydrostatischen Hilfskraftlenkung, bei der nur noch eine hydrostatische Verbindung zu den Lenkrädern besteht! Was versteht man unter Notlenkung? 



Vorteile: o Wirksame Körperschallisolierung der Kabine o Größere konstruktive Flexibilität o Vermeidung von Lenkradschwingungen und durchkommenden Stößen Nachteil o bei schnelleren Maschinen redundantes System nötig, damit teurer

Notlenkung: Wenn das Hydrauliksystem ausfällt, muss ein mechanisches Lenken möglich sein 4.1 Nennen Sie acht Tendenzen der neueren Motorenentwicklung!       

Leistungssteigerung bei gleichzeitiger Drehzahlreduzierung Verringerte CO2 Emission, Rußpartikelfilter Niedrigerer Kraftstoffverbrauch Downsizing (Reduzierung des Motorvolumens bei gleichbleibender Leistung) Verwendung von Bio Kraftstoffen Rußpartikelfilter Common Rail Direkteinspritzung, elektronische Einspritzsysteme



Abgas Turbolader, Abgasrückführung

4.2 Geben Sie ein Beispiel für ein mögliches Motorisierungskonzept einer Traktorenbaureihe an!

4.3 Erläutern Sie die Bedeutung des so genannten Drehmomentanstiegs bei fallender Drehzahl (Definition und Zweck)! Warum ist es nicht sinnvoll, Traktormotoren auf extrem hohe Werte des Drehmomentanstiegs hin zu entwickeln und einzustellen? Drehmoment steigt, wenn die Drehlzahl leicht fällt. Zweck: bei Steigungen und z.B. beim Pflügen muss man nicht immer sofort zurückschalten; außerdem erreicht man dadurch über einem größeren Drehzahlbereich eine relativ konstante Leistung Je höher der Drehmomentanstieg ist, desto geringer ist der Drehzahlbereich von Drehzahl mit maximalem Drehmoment und Nenndrehzahl, damit sinkt der Arbeitsbereich des Traktors bzw. der Drehzahlbereich, in dem Drehmomentanstieg möglich ist 4.4 Zeichnen Sie für einen Traktormotor über der Drehzahl folgende Volllastkennlinien: Drehmoment, Leistung, Kraftstoffverbrauch! Tragen Sie die Nennpunkte und den sog. Drehmomentanstieg ein!

4.5 Skizzieren Sie das Drehmomentkennfeld eines Traktormotors mit dem Gebiet des geringsten spezifischen Verbrauchs und kennzeichnen Sie den beim schweren Pflügen benutzten Bereich (Schraffur)! Bei welchen Arbeiten liegen besonders geringe Motorauslastungen vor? Wie groß ist die Durchschnittsleistung im Jahresmittel (ohne Leistungsregelung)?

 Bei langsamen Plegearbeiten, auch Kriecharbeiten  Durchschnittlicher Kraftstoff Jahresverbrauch: 30…35% P_v0 4.6 Nennen Sie fünf Möglichkeiten zur Leistungserhöhung bei Traktormotoren mit Vor- und Nachteilen!  Turbolader  Abgasrückführung  Ladeluftkühlung  Elektronische Einspritzsysteme o Optimale Anpassung an Drehzahl und Drehmoment  Erhöhte Aufladung  Chiptuning 4.7 Nennen Sie vier Gründe für die Einführung von Turboladern bei Traktor-Dieselmotoren!  Steigerung von maximalem Drehmoment und max. Leistung  Downsizing des Motors (Erzielen einer vergleichbaren Leistung aus einer kleineren und leichteren Maschine) oder leistungsstärkere Motor bei gleichen Abmessungen  Geringerer Verbrauch  Geringere Reibungs- und Wärmeverluste 4.8 Berechnen Sie abschätzend den Kraftstoffverbrauch in Litern eines 63 kW-Traktors mit Dieselmotor und Handschaltung für 10 h Pflügen!  Durchschnittsverbrauch / (kW h) * kW * Zeit  200g/kWh * 63kW * 10h = 126kg 5.1 Formulieren Sie die Forderung an die Funktion eines idealen Traktor-Fahrantriebes!  Fahrantrieb soll Ausnutzung des ganzen verfügbaren Motorkennfeldes bei möglichst vielen – am besten allen – Fahrgeschwindigkeiten ermöglichen

5.2 Welchen Geschwindigkeitsbereich sollte ein Traktorgetriebe (bei Nenndrehzahl) überdecken? Was versteht man unter Hauptarbeitsbereich und wie viel % der Zeit wird etwa in diesem Bereich gearbeitet?  Geschwindigkeitsbereich: (0,4) 2,4 - 40 (50)km/h  Hauptarbeitsbereich: 4-12 km/h, 68% der Zeit 5.3 Woran lehnt man die Stufung eines guten Traktorgetriebes an, wie errechnet sich der Stufensprung bei vorgegebenen Grenzgeschwindigkeiten? Warum und wie (grob) wird die geometrische Stufung modifiziert?  Anlehnung an Leistungsgerade  

√ Modifizierung durch Stufenverdichtung im Hauptarbeitsbereich (4-12 km/h) und bei schnelleren Gängen, um optimale Arbeit zu ermöglichen

5.4 Entwerfen Sie ein Konzept der Nennfahrgeschwindigkeiten für einen Einfachtraktor mit 8 Gängen von 2,5 bis 25 km/h ( 4 x 2-Konzept, Geschwindigkeitsbalken, Geschwindigkeiten). 1 2 3 4 5 6 7 8 2,5 3,5 5 7 9 13 18 25 C = 1,39

5.5 Skizzieren Sie in doppelt log. Darstellung den Zusammenhang zwischen der Summe der Radumfangskräfte und der schlupflosen Fahrgeschwindigkeit für ein 8-Gang-Getriebe! Welche MotorBetriebskennlinie wird benötigt? Kennzeichnen Sie nicht nutzbare Bereiche!

Drehmomentkennlinie wird benötigt 5.7 Traktorgetriebe arbeiten mit Mehrfachausnutzung der Zahnräder. Was versteht man darunter und wie wird die Mehrfachausnutzung im Standardfall erreicht? Warum verbietet sich die sog. extreme Mehrfachausnutzung?  Zahnräder werden mehrfach benutzt, man benötigt weniger Zahnradpaare für mehr Stufen  Standardfall: Gruppengetriebe, Kombination von Hauptgetriebe (4 Gang) und Gruppenwahlgetriebe (2 Gang)  Großer Aufwand für Schalteinrichtungen, teilweise mehrere Schaltstellen gleichzeitig zu betätigen, nur 3 Ganggeschwindigkeiten frei wählbar, im 4. Gang schlechter Wirkungsgrad

5.8 Was versteht man unter einer Wegzapfwelle (Skizze) und wo findet diese Anwendung?  Keine bestimmte Drehzahl abhängig von der Motordrehzahl, sondern abhängig von der zurückgelegten Strecke

Anwendung: Treibachs Anhänger 5.9 Was versteht man unter "Zapfwelle Form 1" bzw. "Zapfwelle Form 2" (ISO-Norm, Stummeldrehzahlen, Drehrichtung in Fahrtrichtung gesehen, Leistungen)?  Die Zapfwelle dreht sich bei einer Betrachtung in Fahrtrichtung der Zugmaschine im Uhrzeigersinn .  ISO CD 500  Form1: 540 – 1000, 60-92kW  Form2: 1000, 115 kW 5.10 Nennen Sie vier Bauarten von Schaltstellen in Traktorgetrieben mit je einem Vor- und einem Nachteil!  Formschlüssige Schaltstellen o Schaltrad axial verschiebbar o Klauenschaltung  Kraftschlüssige Schaltstellen o Einfache Hauptkupplung mit vorzugsweise einer Reibscheibe o Lamellenkupplung

5.11 Skizzieren Sie sinnbildlich eine Doppel-Klauenschaltstelle einschließlich der vier beteiligten Zahnräder! Wie wird die zusätzliche Funktion der Synchronisation gekennzeichnet?

5.12 Entwerfen Sie ein brauchbares Geschwindigkeitskonzept (log. Balkenplan) für ein 24-Gang Getriebe mit 4 unter Last schaltbaren Grundstufen (ohne Zahlenwerte).

5.13 Welche wesentlichen Vor- und Nachteile besitzen stufenlose Getriebe gegenüber Stufengetrieben? Nennen Sie 4 Bauarten für stufenlose Getriebe!  Vorteile o Sehr gutes Reversieren o Drehzahlübersetzungsverhältnis im Prinzip unabhängig von der Belastung o Einfacher und zuverlässiger Überlastungsschutz o Konstruktive Freizügigkeit in der Anordnung o Entfall von Schaltstufen, besserer Komfort, keine Schaltpausen o Kennlinie der Übersetzung kann ausgelegt werden  Nachteile o Vergleichsweise hohe Herstellkosten o Körperschallisolierung o Steuerungs- und Regelungsaufwand hoch o Schlechterer Getriebewirkungsgrad  Bauarten: o Mechanisch stufenloses Getriebe o Hydrostatische Getriebe o Hydrostatisch leistungsverzweigte Getriebe o Seriell elektrisches Getriebe 5.15 Warum benötigt der Kreislauf hydrostatischer Wandler eine so genannte Speise- und Spüleinrichtung (4 Gründe)?  Lecköl ersetzen  Öl filtern  Wärme abführen  Vordruck für Hauptpumpe 5.16 Nennen Sie fünf Maßnahmen zur Verbesserung des Wirkungsgrads hydrostatischer Getriebe!  Leistungsverzweigung zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades  Speisekreislauf optimieren  Einheiten mit großen Schwenkwinkeln bevorzugen  Druckabschneidung durch Pumpe (statt DBV) vorziehen  Dauerdrücke über 200-250 bar vermeiden

5.17 Skizzieren Sie den qualitativen Verlauf von Antriebsmoment, Abtriebsmoment, Eingangsleistung und Systemdruck für einen hydrostatischen Wandler mit Verstellpumpe und Konstantmotor bei konstanter Eingangsdrehzahl. Warum ist für einen derartigen Wandler bei kleiner Abtriebsdrehzahl ein Druckbegrenzungsventil erforderlich?

Druckbegrenzung, damit nicht zu viel Öl fließt, da die Motordrehzahl hoch ist und die Pumpe daran gekoppelt ist 5.18 Skizzieren Sie den prinzipiellen Schaltplan für einen hydrostatischen Wandler mit Speisepumpe und bezeichnen Sie die einzelnen Bauelemente!

5.19 Skizzieren und erläutern Sie das Prinzip einer Leistungsverzweigung zur Erhöhung des Wirkungsgrads hydrostatischer Getriebe!

5.20 Worin besteht der prinzipielle Unterschied der Lastannahmen eines 2,5km/h- und eines 10km/hGanges? Die Drehmomente der unteren Gänge werden durch Kraftschluss der Treibradreifen, die der oberen durch das Motormoment begrenzt 5.24 Warum spielen harte Anfahr- und Schaltvorgänge bezüglich der Getriebebelastung eine besonders große Rolle? Wie werden die Belastungen in die Form handlicher Dimensionierungsgrundlagen gebracht (bitte erläutern)?  Beim Anfahren und Schalten treten die höchsten Drehmomentspitzen auf.  Drehmoment an der Kupplungswelle bezogen auf Motornennmoment wird gemessen 5.25 Welche Kollektivart gibt das Ergebnis einer statistischen Auswertung weitgehend unabhängig von der Klassenbreite wieder? Summenkollektiv

5.26 Skizzieren Sie das Gesamtlastkollektiv (Drehmoment) über der Summenhäufigkeit der Zeitanteile für den Getriebeeingang eines Traktors (nur ungefähre Form, Maßstab nur ganz grob)! Erklären Sie die Bedeutung an der Aussage eines beliebig herausgegriffenen Kollektivpunkts! Wodurch entstehen Drehmomentüberhöhungen vom 2-fachen Nennmoment und darüber? Geben Sie an, welche Bereiche durch das eigentliche Arbeiten und welche durch den Kupplungsvorgang bestimmt sind!

  

10 % der Zeit tritt am Getriebeeingang genau das Istdrehmoment des Motors auf Drehmomentüberhöhung entsteht durch Drehzahldifferenz zwischen Motor und Getriebe beim Einkuppeln 5.28 Warum vermindert sich die Lebensdauer eines zeitfesten Bauteils schon bei kleinen Lastkollektivverschärfungen erheblich? Bitte begründen! Die Abhängigkeit ist exponentiell =) Anstieg schnell weiter exponentiell 5.29 Erläutern Sie die Schadensakkumulationshypothese von Palmgren/Miner! Welche Schädigungssummen strebt man an?  Methode Palmgren-Miner: Jeweils in Klassenmitte Quotient aus Ist-Lastspielen und Wöhler Lastspielen (=Teilschädigung)  Summe aller Teilschädigungen soll < 1 sein 5.32 Was versteht man unter der Formzahl k, der Kerbwirkungszahl k und dem Spannungs-verhältnis R?

5.35 Welche Motive haben zur Entwicklung "nasser" Kupplungen geführt? Warum kann bei einer nassen Hauptkupplung die Getriebeschaltbarkeit u. U. erschwert werden?  Motive: o Lebensdauer erhöhen o Nachstellarbeit vermeiden o Rutschmomentfaktor reduzieren  Erschwerung der Getriebeschaltbarkeit o Einfluss des Restmoments auf die Schaltbarkeit synchronisierter Gänge 5.36 Welche Gruppe von Stählen wird für die Zahnräder in Traktorgetrieben benutzt? Nennen Sie zwei Beispiele!  Einsatzgehärtete Stähle o 16 MnCr5 o 20 MnCr5 5.37 Nach welchen Festigkeitskriterien erfolgt die Dimensionierung eines Zahnradpaares? 1. Zahnfußbiegung Ritzel 2. Zahnfußbiegung Rad 3. Z.-Flankenpressung Ritzel 4. Z.-Flankenpressung Rad 5. Fressen (selten) 6. Abriebverschleiß 5.38 Geben Sie sechs Regeln zur Verzahnungsgeometrie für hohe Werkstoffausnutzung an!  Topologische Korrektur  5.40 Was versteht man bei Zahnrädern unter sog. Kantentragen (Skizze)? Wie kann es durch geeignete Fertigung vermieden werden?

5.41 Warum werden Zahnräder für Traktorgetriebe nach Möglichkeit im Gesenk vorgeschmiedet? Nennen Sie drei Gründe!  Guter Faserverlauf  Zahnfußfestigkeit  Schmiedestähle sind gut randschichthärtbar 5.43 Warum sind bei großen Tragzahlen Rillenkugellager zu vermeiden? Welche Lager sind zu bevorzugen?  Bei großen Tragzahlen unverhältnismäßig teurer  Bspw. Kegelrollenlager

5.44 Skizzieren Sie den sinnbildlichen Aufbau des Standard-Planetengetriebes und geben Sie das Bewegungsgesetz an! Nennen Sie drei Beispiele, wo es im Traktor angewendet wird!

 Beispiele: o Traktorhinterachse o Als Differential beim differentialgesteuerten Allradantrieb o Bei Leistungsverzweigten Getrieben

5.45 Wie viele Übersetzungsmöglichkeiten weist das einfache Standardplanetengetriebe auf? Welche Extremwerte der Übersetzungen können damit realisiert werden, und welche Elemente sind dabei blockiert? Ist eine Übersetzung i= -1 möglich?  6 Übersetzungsmöglichkeiten  Extremwerte: o i = -7,25 (Sonnenrad blockiert) o i = 8,25 (Hohlrad blockiert)  möglich 6.1 Was versteht man bezüglich Ergonomie unter dem 95 %-Mann einer bestimmten Bevölkerung (geschlossene Gruppe)? Warum dimensioniert man den Fahrerplatz nicht für 100 % aller Fahrer(innen)?  95% der Leute sind kleiner als der 95% Mann  Ökonomische Gesichtspunkte  Konstruktiv oder sogar physikalisch teilweise nicht möglich 6.2 Welchen Streubereich anthropometrischer Daten legt man der praktischen Fahrerplatzkonstruktion häufig zugrunde?  5. Perzentil für Außenmaße, max. Bedienkräfte, Max. Höhe der Türöffnungsmechanismen  95. Perzentil für Innenmaße

von

6.5 In welchem Frequenzbereich reagiert der menschliche Körper besonders empfindlich auf vertikale Schwingbeschleunigungen?  3-20 Hz  Augapfel 40-100Hz 6.6 Nennen Sie sechs Gesichtspunkte, die bei ergonomischen Beziehungen zwischen Mensch und Maschine eine Rolle spielen!  Physische Beanspruchung  Psychische Beanspruchung  Arbeitsumwelt  Arbeitsplatz  Arbeitsvollzug  Zeit

6.9 Erläutern Sie den Konflikt zwischen der Eigenfrequenz von Fahrer und Sitz und der vertikalen Eigenfrequenz des Traktors! In welchem Bereich des Eigenfrequenz-Verhältnisses tritt Schwingungsverstärkung auf? Welche Lösungen des Problems sind langfristig denkbar (mindestens zwei)?  Überschneidung der Eigenfrequenzbereiche von Gesamtfahrzeug und 5/7 Fahrer + Sitzmassen  Anregefrequenz/Eigenfrequenz = 0,8…1,2  Aktive Sitzfederung  Aktive Kabinenfederung 6.10 Nennen Sie acht konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung des Geräuschpegels am Ohr des Traktorfahrers!  Kabine hermetisch geschlossene Uelle  Kabine elastisch auf Rumpf  Dicke Kabinenscheiben, elastisch eingefasst  Alle Zuleitungen und Verbindungen Rumpf – Kabine körperschallarm ausgelegt  Kabinenauskleidung  Dämmmatten unter der Kabine  Dämmmatten zum Motor hin  Motor elastisch aufgehängt 6.11 Wie sind die Größen "Schallintensität I0 [W/m2]" und "Schalldruck p0 [Pa]" international für die sog. "Hörschwelle" festgelegt? Welche Größe wird beim Luftschall gemessen? Wie wird allgemein der Schallpegel L [dB] berechnet, wenn eine Schallintensität I gemessen wird?  , p_0 = 20 µPa  

Messung des Schalldrucks p mit Mikrofon

6.12 Wie werden Traktoren-Schutzrahmen labormäßig geprüft und welche Rolle spielt dabei der sog. Überlebensraum (jeweils nur Prinzip)? Wie viel % der praktisch auftretenden Unfälle werden dadurch etwa abgedeckt?  Schlagprüfungen und Druckprüfungen am Rahmen  7.1 Nennen Sie sechs Vor- und zwei Nachteile einer hydrostatischen Energieübertragung! - hohe kräfte,momente auf kleinen raum - freizügigkeit der komponentenanordnung - einfache energie und signalleitungen - einfache erzeugung v. translation - komponenten v. spezialfirmen angeboten - einfache,oft stufenlose regelung mechanischer größen  

Gefahr von Leckagen, Leckölverlusten Hohe Anforderungen an die Filtrierung (Verschmutzung)

7.2 Welche 4 Arten der Leistungsübertragung Traktor-Gerät gibt es? Nennen Sie dafür je ein Beispiel (Funktion).  Mechanisch (Zapfwelle)  Hydrostatisch (Steuergeräte)  Elektrisch (12V Leistungsanschluss)  Pneumatisch (Anschluss Anhängerbremse)

7.3 Skizzieren Sie die Sinnbilder (DIN ISO 1219) einer Zahnradpumpe, eines Absperrventils, eines Druckbegrenzungsventils und eines Arbeitszylinders!

7.4 Skizzieren Sie die Sinnbilder (DIN ISO 1219) für einen Filter, einen Kühler, einen Speicher, eine Schlauchleitung und einen Behälter!

7.6 Welches sind die vier charakteristischen Kreislaufsysteme bei hydrostatischen Anlagen? Nennen Sie zwei Vor- und zwei Nachteile für Kreisläufe mit einfachen Zahnradpumpen!  Anlage mit eingeprägtem Volumenstrom o Niedrige Kosten o Standardkonzept o Hohe Leerlaufverluste o Förderstrom bei niedriger Motordrehzahl oft unbefriedigend  Anlage mit Konstantdruckregelung  Anlage mit Konstantstromregelung  Anlage mit Differenzdruckregelung und Druckabschneidung (Load Sensing) 7.8 Was versteht man unter einem hydraulischen Konstantdrucksystem mit Verstellpumpe? Erläutern Sie die Analogie zum elektrischen Spannungsnetz! Wann sind Anpassungsdrosseln oder Stromregler vor den Verbrauchern notwendig?  Der Förderstrom der Pumpe ist stets so an den Bedarf angepasst, dass der Systemdruck auch bei unterschiedlichen Antriebsdrehzahlen auf einem nahezu konstanten Niveau gehalten wird  Druck = Spannung, Strom = Strom  Um den rückwirkungsfreien gleichzeitigen Betrieb aller Verbraucher bis zum maximalen Förderstrom der Pumpe zu ermöglichen 7.9 Erläutern Sie das Arbeitsprinzip eines Hydraulikkreislaufes nach dem „Load Sensing“ – Prinzip, Version mit Verstellpumpe  Der Pumpenförderstrom wird derart verstellt, dass der Druckabfall über den Steuerventielen immer konstant ist.  Durch ein Loadsensing Ventil wird der Verbraucher mit dem größten Druck ermittelt, dieser regelt die Verstellpumpe, lastunabhängige Ventilcharakteristik  Der Pumpendruck ist immer um die Regelgröße höher als der tatsächliche Lastdruck  Maximaldruck wird über die Pumpenausschwenkung begrenzt 7.10 Skizzieren Sie den Volumenstrom einer Konstantpumpe über der Antriebsdrehzahl. Warum ist eine Konstantpumpe zur Versorgung einer hydrostatischen Lenkung nicht ideal geeignet?



Aufgrund der hohen Energieverluste

7.11 Skizzieren Sie den Aufbau des Getriebemechanismus der heute üblichen Kraftheberbauart (mit Dreipunktgestänge, ebene Darstellung reicht)! Zeigen Sie in der Skizze, was man unter dem ideellen Führungspunkt versteht!

7.13 Skizzieren Sie das Prinzip einer besonders kostengünstigen mechanischen Kraftmessung bei Unterlenker-Kraftregelung!

7.14 Was versteht man unter "Mischregelung"? Wie werden die Istgrößen mechanisch gemessen? Wie kann man eine "verstellbare" mechanische Mischung der Signale einfach realisieren?   

Überlagerung von Zugkraft und Lageregelung Mechanisch, hydraulisch oder elektrisch Über eine Art Waagebalken

7.15 Nennen Sie vier Maßnahmen, die die Stabilität eines Regelhydrauliksystems verbessern!

7.16 Nennen Sie vier Gesichtspunkte bzw. Maßnahmen, die bei der konstruktiven Vorbereitung des Traktors auf den Frontlader zu beachten sind?    

Rumpffestigkeit (Hilfsrahmen oder entsprechend haltbarer Hauptrahmen) Verschärfte Lastkollektve der Frontachse Reifentragfähigkeit Ausreichend Förderströme der Bordhydraulik

7.19 Verdeutlichen Sie in einer qualitativen Skizze, wie sich durch Frontladerarbeit das Summenkollektiv der Betriebsachslasten einer Frontachse verändert! Wodurch werden zulässige Frontlader-Hubkräfte praktisch begrenzt?

10.1 Auf welche vier Hauptaufgaben beziehen sich die Versuche bei der Entwicklung von Traktoren?    

Funktionsprüfung Haltbarkeitsprüfung Vorprüfungen zur Erfüllung gesetzlicher und gesetzesähnlicher Auflagen Grundlagenversuche

10.2 Welche Versuche überwiegen heute, die im Feld oder die im Labor (mit Begründung)? 

Durchführung im Labor o Zeitgewinn o Kostenreduzierung o Gute Steuerung/Kontrolle/Automatisierung o Gute Reproduzierbarkeit

10.3 Wodurch erreicht man bei Bauteiluntersuchungen, z.B. bei Laborprüfungen, einen Zeitraffereffekt?  

Gestufte Lasten, die die gleiche Schädigung erreichen Zeitraffung 5:1 möglich

10.4 Skizzieren Sie einen Verspannungsprüfstand zur gleichzeitigen Erprobung von zwei Traktorantrieben! Nennen Sie den Hauptvorteil!